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Servlet和JSP 性能调整

作者:未知 来源:月光软件站 加入时间:2005-5-13 月光软件站

概述

  在本文中, Rahul Chaudhary将描述性能调整技术 (PTT performance-tuning techniques) 的使用,来提升servlets 和JSP 的性能,以此来提升你的J2EE应用的性能。笔者假设读者具有基础的servlets 和JSPs知识。

  作者:Rahul Chaudhary

  译者:guipei

  你的J2EE应用程序运行缓慢么?它们可以满足足够的压力么?本文将会描述如何在开发高性能的应用和JSP以及servlets中使用性能调整技术 (PTT performance-tuning techniques)。使用这些技术可以构建更加快速、稳健的系统,以满足更多用户或者更多请求的需要。在本文中,我将会带你进行实际的实践,试验如何调整性能提升你的servlets 和 JSP 页面缓慢的性能,最终以提升你的J2EE应用的性能。其中一部分技术使用在开发过程阶段,也就是说,适应于在你进行系统设计或者编写代码的时候。另外一些则是和配置相关技术。

  调整方法1:使用 HttpServlet init()方法缓存数据

  应用服务器在servlet开始构造的时候,接受处理任何请求之前调用servlet的init()方法。在servlet的生命周期中仅仅调用一次。Init()方法通过缓存静态数据或者完成占用大量资源的操作,用来在初始化的过程中提高性能。

  举例说明,通过使用jdbc连接池是一个最好的实践,在调用javax.sql.DataSource接口的时候。依靠通过JNDI(java命名和服务接口)树获得DataSource。如果在每一次SQL调用时候都进行JNDI查找DataSource ,将会严重的影响应用服务的应能。Servlet的init()方法将用来取得DataSource,并且将其进行缓存以备以后使用。



public class ControllerServlet extends HttpServlet

{

private javax.sql.DataSource testDS = null;



public void init(ServletConfig config) throws ServletException

{

super.init(config);

Context ctx = null;

try

{

   ctx = new InitialContext();

   testDS = (javax.sql.DataSource)ctx.lookup("jdbc/testDS");

}

catch(NamingException ne)

{

   ne.printStackTrace();    

  }

  catch(Exception e)

  {

   e.printStackTrace();

  }

}



public javax.sql.DataSource getTestDS()

{

   return testDS;

}

...

...

}





  调整方法2:禁止servlet和jsp的自动重载

  为了节约开发时间,在开发阶段Servlet/JSP容器提供自动重载功能,方便你在修改Servlet/JSP后不用重新启动服务。可是,在生产环境下面,却是占用大量开销,因为进行了没有必要的重新载入的操作,所以带来了很怀的性能影响。同时,在部分类载入,部分为载入的时候也可能带来各种奇怪的冲突。因此在J2EE的生产环境下关闭自动载入功能可以得到更好的性能。



  译者注:

  这点被我深深的体会到。

  一、在一个大型的J2EE项目中进行大量压力测试下,在开发模式下莫名其妙的发生错误,部分请求任务失败,就是因为载入类造成的系统冲突。

  二、在另外一个大型的J2EE项目实际应用过程中,突发的大量用户让足以满足用户的系统处于瘫痪边缘,经过了系统、数据库、应用服务器等等调整后,终没有解决问题。最后不得不排除人员去现场解决,最后发现问题竟是这个原因。这个事件仅仅发生在前天。



  调整方法3:控制HttpSession

  许多应用服务需要一系列的客户请求,这些请求之间又相互依存。因为http协议是无状态的,所以基于web的应用系统必须使用session技术来维持连接。为了实现应用服务进行状态管理,java servlet技术提供了一套API,通过使**ttpSession对象进行会话管理,但是在使用这个功能的同时,不管servlet进行任何请求,HttpSession对象都要进行读写,服务器也承担了响应的系统开销。你可以使用下列方法提升性能。

  在默认情况下,不要在jsp页面中创建HttpSessions对象,jsp页面默认会自动创建HttpSessions,如果在你的jsp页面中不需要HttpSessions,为了节省一些性能,使用下面的页面指令避免自动创建HttpSessions对象。

  <%@ page session="false"%>

  不要存储大型对象到HttpSession:如果你存储大型对象数据到HttpSession中,应用服务器不得不在每一次请求中处理整个的HttpSession,这将会强迫使用java的串行化操作,占用大量系统资源。应用服务的性能将会因为java的串行化操作而减少。

  在结束时候释放HttpSessions对象:在它们不在需要的时候使**ttpSession.invalidate()方法消除sessions。

  设置session的超时值:servlet有一个默认的超时值。如果你在这个时间里面,你既没有移除它,也没有使用它(进行任何服务请求),servlet服务将会自动将其销毁。因为对内存和垃圾的回收处理,因此,超时值越大,对服务器的性能影响越大。所以,尽可能的保持session的超时值最小。

  调整方法4:使用gzip压缩

  压缩是一个去处庸余信息的操作,以便可以使用最小的空间存储。使用gzip(GNU zip)压缩内容可以显著的减少下载HTML文件的时间。信息内容越小,传送的速度越快。因此,如果在生成web应用的时候压缩内容,就可以更快的传送、显示在用户的屏幕上面。由于不是每一个浏览器都支持gzip压缩功能,所以你必须简单的检查浏览器是否支持。
 
  下面代码是演示如何发送压缩内容的例子:

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

   throws IOException, ServletException

{

OutputStream out = null

// Check the Accepting-Encoding header from the HTTP request.

// If the header includes gzip, choose GZIP.

// If the header includes compress, choose ZIP.

// Otherwise choose no compression.

String encoding = request.getHeader("Accept-Encoding");

if (encoding != null && encoding.indexOf("gzip") != -1)

{

  response.setHeader("Content-Encoding" , "gzip");

  out = new GZIPOutputStream(response.getOutputStream());

}

else if (encoding != null && encoding.indexOf("compress") != -1)

{

  response.setHeader("Content-Encoding" , "compress");

  out = new ZIPOutputStream(response.getOutputStream());

}

else

{

  out = response.getOutputStream();

}

...

...      

}

调整方法5:不要使用SingleThreadModel

  SingleThreadModel接口确保servlet在同一时间只接受一个请求。如果servlet实现这个接口,servlet将会为每一个新的请求创建隔离的servelet实例,这将造成很大的系统开销。如果你需要处理线程安全问题,可以使用其他方法代替这种方法。在servlet2.4中SingleThreadModel接口已经被反对使用。

调整方法6:使用线程池

  Servlet引擎为每一个请求创建一个隔离的线程,分配这个线程给service()方法,在它执行完后移除这个线程。默认情况下,servlet引擎为每一个请求创建新的线程。因为创建和消除线程是需要系统开销的,这种行为将会引起性能问题。可以通过使用线程池来提升性能。依据所期望的并发用户数量,配置线程池的最大、最小、以及增加数量。在服务启动的时候,servlet引擎使用最小的线程数量创建一个线程池。然后servlet引擎会分配线程给每一个请求,替换原来的创建新的线程,在处理完成后把线程返回给线程池。使用线程池,性能会有一个显著的提升。如果需要,根据线程的最大和增加数量,更多的线程会被创建,添加到池中以供更多的请求使用。





  调整方法7:选择正确的包含机制

  在jsp中有两种方法使用包含文件:包含指令(<%@ include file="test.jsp" %>) 和包含动作 (<jsp:include page="test.jsp" flush="true" />)。包含指令在转换的过程中包含文件内容;也就是说,在一个页面转换成一个servlet的时候。包含动作在请求处理的阶段包含文件内容;也就是说,在一个用户请求页面的时候。包含指令快于包含动作。因此,除非被包含的内容经常变化,应该使用包含指令提升性能。

调整方法8:选择正确的范围在使用useBean动作

  Jsp页面的一个强大功能就是在jsp中交互使用JavaBeans组件。通过使用<jsp:useBean>动作标签,JavaBeans可以被直接的嵌入jsp页面中。语法如下:

<jsp:useBean id="name" scope="page|request|session|application" class=

"package.className" type="typeName">

</jsp:useBean>

  范围属性指定了bean的作用范围。它的默认值是page。你可以根据你的系统要求选择正确的范围。否则它会影响到应用系统的性能。

  举例说明,如果你需要一个对象仅仅作为请求使用,但是你的范围设置为session,在你完成请求后,这个对象将依然会留在内存中。直到你明确的清楚它为止,通过销毁session,或者session自动超时。假如你没有选择正确的范围,它同样也会影响性能因为过度的内存和垃圾收集。因此,需要正确的设置对象的范围,同时当你使用完成之后,也应该立即去除它们。

  其他方法:

  避免字符串相加:使用 + 操作会产生很多临时对象,因为String是不可变化(immutable)的对象。越多的 + 操作,越多的临时对象会被创建,造成很大的系统开销。使用StringBuffer替换 + 操作,当你需要字符串相加的时候。

  避免使用System.out.println:System.out.println是同步处理的在disk i/o操作中,并且会严重的影响性能。因此最大可能的要避免使用System.out.println。尽管存在强大的调试工具,有时候为了跟踪目的、错误处理、调试程序,还是使用System.out.println。你应该配置System.out.println仅仅在开发和调试情况下使用。使用一个静态的final boolean变量,在生产模式下,配置成false,避免System.out.println的使用。

  ServletOutputStream比较PrintWriter:使用PrintWriter会占用一些系统开销,因为它是为处理字符流的输出输出功能。因此PrintWriter应该使用在确保有字符集转换的环境中。换句话说,在你知道servlet返回的仅仅是二进制数据时候,应该使用ServletOutputStream,这样你可以消除字符转换开销,当servlet容器不用处理字符集转换的时候。

总结

  本文的目的是通过一些实践操作,使用性能调整技术,通过提升servlets和jsp页面的性能,进而提升J2EE应用系统的性能。下一次将会涉及性能调整关于EJB (Enterprise JavaBeans), JMS (Java Message Service), and JDBC (Java Database Connectivity)。



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