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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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(jīng)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(chǎn)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(chǎn)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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