影響Java EE性能的因素

時間：2024-10-05 14:36:08 J2EE培訓我要投稿

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影響Java EE性能的因素

　　JavaEE 是 J2EE的一個新的名稱，之所以改名，目的還是讓大家清楚J2EE只是Java企業(yè)應用。下面小編為大家整理了關于影響Java EE性能的因素，希望能為你提供幫助：

　　1.缺乏正確的容量規(guī)劃

　　容量規(guī)劃是一個全面的和發(fā)展的過程標準，預測當前和未來的IT環(huán)境容量需求。制定合理的容量規(guī)劃不僅會確保和跟蹤當前IT生產能力和穩(wěn)定性，同時也會確保新項目以最小的風險部署到現(xiàn)有的生產環(huán)境中。硬件、中間件、JVM、調整等在項目部署之前就應該準備好。

　　2.Java EE中間件環(huán)境規(guī)范不足

　　“沒有規(guī)矩，不成方圓”。第二個比較普遍的原因是Java EE中間件或者基礎架構不規(guī)范。在項目初始，新平臺上面沒有制定合理的規(guī)范，導致系統(tǒng)穩(wěn)定性差。這會增加客戶成本，所以花時間去制定合理的Java EE中間件環(huán)境規(guī)范是必須的。這項工作應與初始容量規(guī)劃迭代相結合。

　　3.Java虛擬機垃圾回收過度

　　各位對“java.lang.OutOfMemoryError”這個錯誤信息是不是很熟悉呢?由于JVM的內存空間過度消耗(Java堆、本機堆等)而拋出的異常。

　　垃圾收集問題并不一定會表現(xiàn)為一個OOM條件，過度的垃圾收集可以理解成是JVM GC線程在短時間里進行輕微或超量收集集合數(shù)據(jù)而導致的JVM暫停時間很長和性能下降。可能有以下幾個原因：

　　與JVM的負載量和應用程序內存占用量相比，Java堆可能選擇的太小。

　　JVM GC策略使用不合理。

　　應用程序靜態(tài)或動態(tài)內存占用量太大，不適合在32位JVM上使用。

　　JVM OldGen隨著時間推移，泄漏越來越嚴重，而GC在幾個小時或者幾天后才發(fā)現(xiàn)。

　　JVM PermGen空間(只有HotSpot VM)或本機堆隨著時間推移會泄露是一個非常普遍的問題;OOM的錯誤往往是觀察一段時間后，應用程序進行動態(tài)調動。

　　YoungGen和OldGen的比例空間與你的應用程序不匹配。

　　Java堆在32位的VM上太大，導致本機堆溢出，具體可以表現(xiàn)為OOM試著去鏈接一個新的Java EE應用程序、創(chuàng)建一個新的Java線程或者需要計算本地內存分配任務。

　　建議：

　　觀察和深入理解JVM垃圾回收。啟動GC，根據(jù)健康合理的評估來提供所有的數(shù)據(jù)。

　　記住，GC方面的相關問題不會在開發(fā)中或者功能測試時發(fā)現(xiàn)，它需要在多用戶高負載的測試環(huán)境下發(fā)現(xiàn)。

　　4.與外部系統(tǒng)集成過多或過少

　　導致Java EE性能差的第四個原因是高分布式系統(tǒng)，典型案例是電信IT環(huán)境。在這個環(huán)境中，一個中間件領域(例如，服務總線)很少會做所有的工作，而僅僅是把一些業(yè) 務“委托”給其他部分，例如產品質量，客戶資料和訂單管理，到其他Java EE中間件平臺或遺留系統(tǒng)中，如支持各種不同的負載類型和通信協(xié)議的大型機。

　　這樣的外部系統(tǒng)調用意味著客戶端的Java EE應用程序觸發(fā)創(chuàng)建或重用套接字鏈接從外部系統(tǒng)中讀寫數(shù)據(jù)。根據(jù)業(yè)務流程的實施和實現(xiàn)可以配置成同步調用或異步調用。需要注意的是，響應時間會根據(jù)外部系統(tǒng)的穩(wěn)定狀況進行改變，所以通過適當?shù)氖褂贸瑫r來保護Java EE應用程序和中間件也是非常重要的。

　　下面這3種情況是經常出現(xiàn)問題和性能降低的地方：

　　同步和相繼調用太多的外部系統(tǒng)。

　　在Java EE客戶端應用程序和外部系統(tǒng)之間鏈接超時，使數(shù)據(jù)丟失或者值太高導致客戶端線程被卡住，從而導致多米拉效應。

　　超時，但程序仍正常執(zhí)行，可是中間件不處理這種奇怪的路徑。

　　最后，建議多進行負面測試，這意味著需要“人為”創(chuàng)造產生這些問題的條件，用來測試應用程序和中間件之間是如何處理外部系統(tǒng)錯誤。

　　5.缺乏適當?shù)臄?shù)據(jù)庫SQL調優(yōu)和容量規(guī)劃

　　大家可能會對這一個感到驚奇：數(shù)據(jù)庫問題。大多數(shù)Java EE企業(yè)系統(tǒng)是依賴關系型數(shù)據(jù)庫處理復雜的業(yè)務流程。一個基礎扎實穩(wěn)固的數(shù)據(jù)庫環(huán)境可以確保IT環(huán)境有規(guī)模的增長，來支持日益不斷擴大的業(yè)務。

　　在實際中，與數(shù)據(jù)庫相關的性能問題是很常見的。由于多數(shù)數(shù)據(jù)庫事務處理都是由JDBC數(shù)據(jù)源執(zhí)行的(包括關系持久化API，例如Hibernate)。而性能問題最初都會表現(xiàn)為線程阻塞。

　　以下是我在10年的工作中，經常出現(xiàn)的關于數(shù)據(jù)庫方面的問題(以Oracle數(shù)據(jù)庫為例)：

　　孤立的，長時間運行的SQL。主要表現(xiàn)為線程阻塞、SQL沒有進行優(yōu)化、缺少索引、非最佳的執(zhí)行計劃、返回大量數(shù)據(jù)集等等。

　　表或行級數(shù)據(jù)鎖定。當提交一個雙階段事務模型時(例如，臭名昭著的Oracle可疑事務)。Java EE容器可能會留下一些未處理的事務等待最后的提交或回滾，留下的數(shù)據(jù)鎖能觸發(fā)性能問題，直到最后的鎖被移除。例如中間件斷電或者服務器崩潰都可能引起這些情況發(fā)生。

　　缺乏合理規(guī)范的數(shù)據(jù)庫管理工具。例如Oracle里面的REDO logs，數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)文件等。磁盤空間不足，日志文件不旋轉等都會觸發(fā)較大的性能問題和斷電情況。

　　建議：

　　合理的容量規(guī)劃，包括負載和性能測試都是必不可少的，優(yōu)化數(shù)據(jù)環(huán)境和及時發(fā)現(xiàn)問題。

　　如果是使用Oracle數(shù)據(jù)庫，確保DBA團隊定期審查AWR報告，尤其是在上下關聯(lián)的事件和根源分析過程中。

　　使用JVM線程存儲和AWR報告查明SQL運行緩慢的原因或者使用監(jiān)控工具來做。

　　加強“操作”方面的數(shù)據(jù)庫環(huán)境(磁盤空間、數(shù)據(jù)文件、重做日志、表空間等)以適當?shù)谋O(jiān)視和報警。如果不這么做，會讓客戶端IT環(huán)境出現(xiàn)較多的斷電情況和花許多時間進行故障調修。

　　6.特定應用程序性能問題

　　下面關注的是比較嚴重的Java EE應用程序問題。關于特定應用程序性能問題，總結了以下幾個點：

　　線程安全的代碼問題

　　通信API缺少超時設置

　　I/O、JDBC或者關系型API資源管理問題

　　缺乏適當?shù)臄?shù)據(jù)緩存

　　數(shù)據(jù)緩存過度

　　過多的日志記錄

　　7.Java EE中間件調優(yōu)問題

　　一般Java EE中間件都已經夠用了，只是缺少必要的優(yōu)化。大多數(shù)Java EE容器都能有多種方案供你的應用程序和業(yè)務進程選擇。

　　如果沒有進行適當?shù)恼{整和實踐，那么Java EE容器可能會處于一種消極的狀態(tài)。下圖是視圖和檢查列表示例：

　　8.主動監(jiān)控不足

　　缺乏監(jiān)控，并不會帶來實際性能問題，但它會影響你對Java EE平臺性能和健康狀況的了解。最終，這個環(huán)境可以達到一個破發(fā)點，這可能會暴露出一些缺陷和問題(JVM的內存泄漏，等等)。

　　以我的經驗來看，如果一開始不進行監(jiān)控，而是運行幾個月或者幾年后再進行，平臺穩(wěn)定性將大打折扣。

　　也就是說，改善現(xiàn)有的環(huán)境永遠都不會晚。下面是一些建議：

　　復查現(xiàn)有Java EE環(huán)境監(jiān)測能力和找到需改進的地方。

　　監(jiān)測方案應該盡可能的覆蓋整個環(huán)境。

　　監(jiān)控方案應該符合容量規(guī)劃進程。

　　9.公共基礎設施硬件飽和

　　這個問題經常在有太多的Java EE中間件環(huán)境隨著JVM進程被部署到現(xiàn)有硬件上面時看到。太多的JVM進程對有限的物理CPU核心來說是一個真正的程序性能殺手。另外，隨著客戶端業(yè)務的增長，硬件方面也需要再次考慮。

　　10.網(wǎng)絡延遲

　　最后一個影響性能問題的是網(wǎng)絡，網(wǎng)絡問題時不時的都會發(fā)生，如路由器、交換機和DNS服務器失敗。更常見的是在一個高度分散的IT環(huán)境中定期或間歇性延遲。下面圖片中的例子是一個位于同一區(qū)域的Weblogic集群通信與Oracle數(shù)據(jù)庫服務器之間的延遲。

　　間歇或定期的延遲會觸發(fā)一些重要的性能問題，以不同的方式影響Java EE應用程序。

　　因為大量的fetch迭代(網(wǎng)絡傳入和傳出)，涉及大數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)查詢問題的應用會非常受網(wǎng)絡延遲的影響

　　應用程序在處理外部系統(tǒng)大數(shù)據(jù)負載(例如XML數(shù)據(jù))時也會很受網(wǎng)絡延遲的影響，會在發(fā)送和接收響應時產生巨大的響應間隔。

　　Java EE容器復制過程(集群)也會受到影響，并且會讓故障轉移功能(如多播或單播數(shù)據(jù)包損失)處于風險中。

　　JDBC行數(shù)據(jù)“預取”、XML數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)緩存可以減少網(wǎng)絡延遲。在設計一個新的網(wǎng)絡拓撲時，應該仔細檢查這種網(wǎng)絡延遲問題。

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