J2EE程序的性能优化技巧Word格式文档下载.docx
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很多人都知道,这样的代码效率是很低的,因为String是用来存储字符串常量的,如果要执行“+”的操作,系统会生成一些临时的对象,并对这些对象进行管理,造成不必要的开销。
如果字符串有连接的操作,替代的做法是用StringBuffer类的append方法,它的缺省构造函数和append的实现是:
publicStringBuffer(){//构造函数
this(16);
//缺省容量16}
publicsynchronizedStringBufferappend(Stringstr){
if(str==null){
str=String.valueOf(str);
}
intlen=str.length();
intnewcount=count+len;
if(newcount>value.length)
expandCapacity(newcount);
//扩充容量
str.getChars(0,len,value,count);
count=newcount;
returnthis;
}
当字符串的大小超过缺省16时,代码实现了容量的扩充,为了避免对象的重新扩展其容量,更好的写法为:
StringBufferbuffer=newStringBuffer(30);
//分配指定的大小。
buffer.append("
hello"
);
"
welcometoworld!
Stringstr=buffer.toString();
生成对象时,分配合理的空间和大小
Java中的很多类都有它的默认的空间分配大小,对于一些有大小的对象的初始化,应该预计对象的大小,然后使用进行初始化,上面的例子也说明了这个问题,StringBuffer创建时,我们指定了它的大小。
另外的一个例子是Vector,当声明Vectorvect=newVector()时,系统调用:
publicVector(){//缺省构造函数
this(10);
//容量是10;
缺省分配10个对象大小容量。
当执行add方法时,可以看到具体实现为:
publicsynchronizedbooleanadd(Objecto){
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount+1);
elementData[elementCount++]=o;
returntrue;
privatevoidensureCapacityHelper(intminCapacity){
intoldCapacity=elementData.length;
if(minCapacity>oldCapacity){
ObjectoldData[]=elementData;
intnewCapacity=(capacityIncrement>0)?
(oldCapacity+capacityIncrement):
(oldCapacity*2);
if(newCapacity<minCapacity){
newCapacity=minCapacity;
}
elementData=newObject[newCapacity];
System.arraycopy(oldData,0,elementData,0,elementCount);
我们可以看到,当Vector大小超过原来的大小时,一些代码的目的就是为了做容量的扩充,在预先知道该Vector大小的话,可以指定其大小,避免容量扩充的开销,如知道Vector大小为100时,初始化是就可以象这样。
优化循环体
循环是比较重复运行的地方,如果循环次数很大,循环体内不好的代码对效率的影响就会被放大而变的突出。
考虑下面的代码片:
Vectorvect=newVector(1000);
...
for(inti=0;
i<vect.size();
i++){
...
for循环部分改写成:
intsize=vect.size();
for(inti=0;
i>size;
如果size=1000,就可以减少1000次size()的系统调用开销,避免了循环体重复调用。
再看如下的代码片:
for(inti=0;
i<100000;
i++)
if(i%10==9){
...//每十次执行一次
改写成也可以提高效率:
for(inti=0,j=10;
i<100000;
i++,j--){
if(j==0){
...//每十次执行一次
j=10;
所以,当有较大的循环时,应该检查循环内是否有效率不高的地方,寻找更优的方案加以改进。
对象的创建
尽量少用new来初始化一个类的实例,当一个对象是用new进行初始化时,其构造函数链的所有构造函数都被调用到,所以new操作符是很消耗系统资源的,new一个对象耗时往往是局部变量赋值耗时的上千倍。
同时,当生成对象后,系统还要花时间进行垃圾回收和处理。
当new创建对象不可避免时,注意避免多次的使用new初始化一个对象。
尽量在使用时再创建该对象。
如:
NewObjectobject=newNewObject();
intvalue;
if(i>0)
{
value=object.getValue();
可以修改为:
NewObjectobject=newNewObject();
Value=object.getValue();
另外,应该尽量重复使用一个对象,而不是声明新的同类对象。
一个重用对象的方法是改变对象的值,如可以通过setValue之类的方法改变对象的变量达到重用的目的。
变量的注意事项
尽量使用局部变量,调用方法时传递的参数以及在调用中创建的临时变量都保存在栈(Stack)中,速度较快。
其他变量,如静态变量、实例变量等,都在堆(Heap)中创建,速度较慢。
尽量使用静态变量,即加修饰符static,如果类中的变量不会随他的实例而变化,就可以定义为静态变量,从而使他所有的实例都共享这个变量。
方法(Method)调用
在Java中,一切都是对象,如果有方法(Method)调用,处理器先要检查该方法是属于哪个对象,该对象是否有效,对象属于什么类型,然后选择合适的方法并调用。
可以减少方法的调用,同样一个方法:
publicvoidCallMethod(inti){
if(i==0){
return;
...//其他处理
如果直接调用,
inti=0;
CallMethod(i);
就不如写成:
if(i==0){
CallMethod(i);
不影响可读性等情况下,可以把几个小的方法合成一个大的方法。
另外,在方法前加上final,private关键字有利于编译器的优化。
慎用异常处理
异常是Java的一种错误处理机制,对程序来说是非常有用的,但是异常对性能不利。
抛出异常首先要创建一个新的对象,并进行相关的处理,造成系统的开销,所以异常应该用在错误处理的情况,不应该用来控制程序流程,流程尽量用while,if等处理。
在不是很影响代码健壮性的前提下,可以把几个try/catch块合成一个。
同步
同步主要出现在多线程的情况,为多线程同时运行时提供对象数据安全的机制,多线程是比较复杂话题,应用多线程也是为了获得性能的提升,应该尽可能减少同步。
另外,如果需要同步的地方,可以减少同步的代码段,如只同步某个方法或函数,而不是整个代码。
使用Java系统API
Java的API一般都做了性能的考虑,如果完成相同的功能,优先使用API而不是自己写的代码,如数组复制通常的代码如下:
intsize=1000;
String[]strArray1=newString[size];
String[]strArray2=newString[size];
for(inti=0;
i<size;
i++){//赋值
strArray1
=(newString("
Array:
"
+i));
i++){//复制
strArray2=(newString((String)a));
如果使用Java提供的API,就可以提高性能:
strArray1
System.arraycopy(strArray1,0,strArray2,0,size);
//复制
同样的一个规则是,当有大量数据的复制时,应该使用System.arraycopy()。
三、I/O性能
输入/输出(I/O)包括很多方面,我们知道,进行I/O操作是很费系统资源的。
程序中应该尽量少用I/O操作。
使用时可以注意:
.合理控制输出函数System.out.println()对于大多时候是有用的,特别是系统调试的时候,但也会产生大量的信息出现在控制台和日志上,同时输出时,有序列化和同步的过程,造成了开销。
特别是在发行版中,要合理的控制输出,可以在项目开发时,设计好一个Debug的工具类,在该类中可以实现输出开关,输出的级别,根据不同的情况进行不同的输出的控制。
使用缓存
读写内存要比读写文件要快很多,应尽可能使用缓冲。
尽可能使用带有Buffer的类代替没有Buffer的类,如可以用BufferedReader代替Reader,用BufferedWriter代替Writer来进行处理I/O操作。
同样可以用BufferedInputStream代替InputStream都可以获得性能的提高。
四、Servlet
Servlet采用请求——响应模式提供Web服务,通过ServletResponse以及ServletRequest这两个对象来输出和接收用户传递的参数,在服务器端处理用户的请求,根据请求访问数据库、访问别的Servlet方法、调用EJB等等,然后将处理结果返回给客户端。
尽量不使用同步
Servlet是多线程的,以处理不同的请求,基于前面同步的分析,如果有太多的同步就失去了多线程的优势了。
不用保存太多的信息在HttpSession中
很多时候,存储一些对象在HttpSession中是有必要的,可以加快系统的开发,如网上商店系统会把购物车信息保存在该用户的Session中,但当存储大量的信息或是大的对象在会话中是有害的,特别是当系统中用户的访问量很大,对内存的需求就会很高。
具体开发时,在这两者之间应作好权衡。
清除Session
通常情况,当达到设定的超时时间时,同时有些Session没有了活动,服务器会释放这些没有活动的Session,..不过这种情况下,特别是多用户并访时,系统内存要维护多个的无效Session。
当用户退出时,应该手动释放,回收资源,实现如下:
HttpSessiontheSession=request.getSession();
//获取当前Session
if(theSession!
=null){
theSession.invalidate();
//使该Session失效
五、EJB问题
EJB是Java服务器端服务框架的规范,软件厂商根据它来实现EJB服务器。
应用程序开发者可以专注于支持应用所需的商业逻辑,而不用担心周围框架的实现问题。
EJB规范详细地解释了一些最小但是必须的服务,如事务,安全和名字等。
缓存Home接口
EJB库使用EnterpriseBean的客户端通过它的Home接口创建它的实例。
客户端能通过JNDI访问它。
服务器通过Lookup方法来获取。
JNDI是个远程对象,通过RMI方式调用,对它的访问往往是比较费时的。
所以,在设计时可以设计一个类专门用来缓存Home接口,在系统初始化时就获得需要的Home接口并缓存,以后的引用只要引用缓存即可。
封装EntityBean
直接访问EntityBean是个不好的习惯,用会话Bean封装对实体Bean的访问能够改进事务管理,因为每一个对get方法的直接调用将产生一个事务,容器将在每一个实体Bean的事务之后执行一个“Load-Store”..操作。
最好在SessionBean中完成EntityBean的封装,减少容器的事务处理,并在SessionBean中实现一些具体的业务方法。
释放有状态的SessionBean
相当于HttpSession,当把一个SessionBean设为Stateful,即有状态的SessionBean后,应用容器(Container)就可能有“钝化”(Passivate)和活化(Activate)过程,即在主存和二级缓存之间对SessionBean进行存储位置的转移,在这个过程中,存在序列化过程。
通常有状态SessionBean的释放是在超时时发生,容器自动的清除该对象,但是如果交给容器管理,一方面可能产生对象钝化,另一方面未超时期间,系统还要维护一份该对象,所以如果我们确认使用完该StatefulSessionBean后不再需要时,可以显式的将其释放掉,方法是调用:
theSesionBean.remove();
六、数据库访问
在J2EE开发的应用系统中,数据库访问一般是个必备的环节。
数据库用来存储业务数据,供应用程序访问。
在Java技术的应用体系中,应用程序是通过JDBC(JavaDatabaseConnectivity)实现的接口来访问数据库的,JDBC支持“建立连接、SQL语句查询、处理结果”等基本功能。
在应用JDBC接口访问数据库的过程中,只要根据规范来实现,就可以达到要求的功能。
但是,有些时候进行数据查询的效率着实让开发人员不如所愿,明明根据规范编写的程序,运行效果却很差,造成整个系统的执行效率不高。
使用速度快的JDBC驱动
JDBCAPI包括两种实现接口形式,一种是纯Java实现的驱动,一种利用ODBC驱动和数据库客户端实现,具体有四种驱动模式并各有不同的应用范围,针对不同的应用开发要选择合适的JDBC驱动,在同一个应用系统中,如果选择不同的JDBC驱动,在效率上会有差别。
例如,有一个企业应用系统,不要求支持不同厂商的数据库,这时就可以选择模式4的JDBC驱动,该驱动一般由数据库厂商实现的基于本地协议的驱动,直接调用数据库管理系统使用的协议,减少了模式3中的中间层。
使用JDBC连接池
为了提高访问数据库的性能,我们还可以使用JDBC2.0的一些规范和特性,JDBC是占用资源的,在使用数据库连接时可以使用连接池ConnectionPooling,避免频繁打开、关闭Connection。
而我们知道,获取Connection是比较消耗系统资源的。
Connection缓冲池是这样工作的:
当一个应用程序关闭一个数据库连接时,这个连接并不真正释放而是被循环利用,建立连接是消耗较大的操作,循环利用连接可以显著的提高性能,因为可以减少新连接的建立。
一个通过DataSource获取缓冲池获得连接,并连接到一个CustomerDB数据源的代码演示如下:
Contextctx=newInitialContext();
DataSourcedataSource=(DataSource)ctx.lookup("
jdbc/CustomerDB"
Connectionconn=dataSource.getConnection("
password"
username"
缓存DataSource
一个DataSource对象代表一个实际的数据源。
这个数据源可以是从关系数据库到表格形式的文件,完全依赖于它是怎样实现的,一个数据源对象注册到JNDI名字服务后,应用程序就可以从JNDI服务器上取得该对象,并使用之和数据源建立连接。
通过上面的例子,我们知道DataSource是从连接池获得连接的一种方式,通过JNDI方式获得,是占用资源的。
为了避免再次的JNDI调用,可以系统中缓存要使用的DataSource。
关闭所有使用的资源
系统一般是并发的系统,在每次申请和使用完资源后,应该释放供别人使用,数据库资源每个模式的含义可以参考SUNJDBC的文档,不同是比较宝贵的,使用完成后应该保证彻底的释放。
请看下面的代码段:
Connectionconn=null;
Statementstmt=null;
ResultSetrs=null;
try{
DataSourcedataSource=getDataSource();
//取的DataSource的方法,实现略。
conn=datasource.getConnection();
stmt=conn.createStatement();
rs=stmt.executeQuery("
SELECT*FROM..."
rs.close();
stmt.close();
conn.close();
}catch(SQLExceptionex){
...//错误处理
粗看似乎没有什么问题,也有关闭相关如Connection等系统资源的代码,但当出现异常后,关闭资源的代码可能并不被执行,为保证资源的确实已被关闭,应该把资源关闭的代码放到finally块:
}finally{
if(rs!
=null){
try{
rs.close();
//关闭ResultSet}
catch(SQLExceptionex){
...//错误处理
if(stmt!
=null){
stmt.close();
//关闭Statement}
if(conn!
conn.close();
//关闭Connection}
大型数据量处理
当我们在读取诸如数据列表、报表等大量数据时,可以发现使用EJB的方法是非常慢的,这时可以使用直接访问数据库的方法,用SQL直接存取数据,从而消除EJB的经常开支(例如远程方法调用、事务管理和数据序列化,对象的构造等)。
缓存经常使用的数据
对于构建的业务系统,如果有些数据要经常要从数据库中读取,同时,这些数据又不经常变化,这些数据就可以
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