JAVAWEB并发性优化

本文分享了23种提高Java项目并发效率的方法,涵盖了数据库连接池、对象创建优化、循环体优化、缓存策略等多个方面。

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这是一篇由junly总结的大型java项目开发经验,文章从多个方面讨论了如何提高服务器的并发效率。从常用的使用数据库连接池,减少对象的创建,开发架构,框架选型,到不太常用的数据缓存,数据库分级存储,服务器优化等23个方面,作出了比较全面的解析。

原地址:https://blog.youkuaiyun.com/chickencin/article/details/22732191

1 .对Collection、Map接口的类对象初始化时要先分配合理的空间大小,同时还要按照自已的实际需求选择合适的对象。

例如:声明Vector vect=new Vector()时,系统调用:

public Vector() {

// 缺省构造函数

this(10);

// 容量是

10;} 

缺省分配10个对象大小容量。

2. 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。

3. 少用new初始化一个实例

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,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。

4 .选择合适的方法调用:

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,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。

5.异常处理技巧

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。

6 .尽量使用局部变量

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。  

7.同步处理技巧

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。

8 .尽可能的使用Java自身提供的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。

9 .尽量减少I/O操作

输入/输出(I/O)包括很多方面,我们知道,进行I/O操作是很消耗系统资源的。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。

10 .尽量使用缓存

读写内存要比读写硬盘上的文件要快很多,应尽可能使用缓冲,以便直接从内存中读取数据。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

11 .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。

12. 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时,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。

13.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:..
HttpSession theSession = request.getSession();
// 获取当前Session
if(theSession != null){
 theSession.invalidate(); // 使该Session失效
}

14 .缓存Home接口

EJB库使用Enterprise Bean 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。

15 .使用快速度的Jdbc驱动

JDBC API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:

第一类:JDBC-ODBC桥,再加上ODBC驱动程序。
JDBC驱动程序是JDBC-ODBC桥再加上一个ODBC驱动程序。建议第一类驱动程序只用于原型开发,而不要用于正式的运行环境。桥接驱动程序由Sun提供,它的目标是支持传统的数据库系统。Sun为该软件提供关键问题的补丁,但不为该软件的最终用户提供支持。一般地,桥接驱动程序用于已经在ODBC技术上投资的情形,例如已经投资了Windows应用服务器。
尽管Sun提供了JDBC-ODBC桥接驱动程序,但由于ODBC会在客户端装载二进制代码和数据库客户端代码,这种技术不适用于高事务性的环境。另外,第一类JDBC驱动程序不支持完整的Java命令集,而是局限于ODBC驱动程序的功能,这种驱动方式也叫胖客户,主要用于低并发请求,大数据量传输的应用。

第二类:本机API,部分是Java的驱动程序。
JDBC驱动程序是本机API的部分Java代码的驱动程序,用于把JDBC调用转换成主流数据库API的本机调用。这类驱动程序也存在与第一类驱动程序一样的性能问题,即客户端载入二进制代码的问题,而且它们被绑定了特定的平台。
第二类驱动程序要求编写面向特定平台的代码,主流的数据库厂商,例如Oracle和IBM,都为它们的企业数据库平台提供了第二类驱动程序,使用这些驱动程序的开发者必须及时跟进不同数据库厂商针对不同操作系统发行的各个驱动程序版本。
另外,由于第二类驱动程序没有使用纯Java的API,把Java应用连接到数据源时,往往必须执行一些额外的配置工作。很多时候,第二类驱动程序不能在体系结构上与大型主机的数据源兼容;即使做到了兼容,效果也是比较差。

第三类:面向数据库中间件的纯Java驱动程序。
JDBC驱动程序是面向数据库中间件的纯Java驱动程序,JDBC调用被转换成一种中间件厂商的协议,中间件再把这些调用转换到数据库API。第三类JDBC驱动程序的优点是它以服务器为基础,也就是不再需要客户端的本机代码,这使第三类驱动程序要比第一、二两类快。另外,开发者还可以利用单一的驱动程序连接到多种数据库。

第四类:直接面向数据库的纯Java驱动程序。
JDBC驱动程序是直接面向数据库的纯Java驱动程序,即所谓的“瘦”(thin)驱动程序,它把JDBC调用转换成某种直接可被DBMS使用的网络协议,这样,客户机和应用服务器可以直接调用DBMS服务器。对于第四类驱动程序,不同DBMS的驱动程序不同。因此,在一个异构计算环境中,驱动程序的数量可能会比较多。但是,由于第四类驱动程序具有较高的性能,能够直接访问DBMS,所以这一问题就不那么突出了, 这种驱动方式,主要用于高并发,低数据量请求的应用中。

16. 使用Jdbc链接池

为了提高访问数据库的性能,我们还可以使用JDBC 2.0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Connection Pooling,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: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:
Context ctx = new InitialContext();
DataSource dataSource = (DataSource) ctx.lookup(“jdbc/CustomerDB”);
Connection conn = dataSource.getConnection(“password”,”username”);

17. 缓存DataSorce

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。

18. 即时关闭使用过的资源

互联网应用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,使用完成后应该保证彻底的释放。

19 .架构选型

CoreMediaCMS将整个应用分成四成架构,每一层都可以独立于其他层而正常运行,每一层都可以分布式布署,极大的提高了应用系统的稳定性、可扩展性、支持高并发的要求,每一次之前通过中间件Corba进行稳定的传输数据。

20 .开发框架的选型

充分利用开源框架,可以大大提高开发效率。很多初级开发者,都采用DB JavaBean JSP这种初级的开发模式,而现在主要使用Struts、Spring等MVC开发框架。

常用开发框架构选型有:

Struts、Spring、Webwork等。

天极传媒选择的开发框架是:Struts Spring iBatis,在这个开发框架里,充分利用了Struts、Spring各自己的优点,可以选择Stuts MVC,也可以选择Spring MVC。

21. 分级存储

1)数据库数据分级存储:

将经常访问的数据和访问频度低的数据,分别存放到不同的分区,甚至存放到不同的数据库服务器,以便合进分配硬盘I/O及系统I/O。

2)网站内容发布之后,分级存储:

任何一个大型的网站,一般都有海量的内容,为了提高访问效率,应搭建分级存储体系,根据应用的重要性和访问并发要求,将这些内容分级存储,同时将静态内容中的静态页面文件、图片文件、下载文件分不同的Web服务器访问,降低I/O争用,提高访问效率,同时让数据存储、管理、备份更加清晰。

22 .页面静态化

一个大型网站,既有静态内容,也有动态内容。静态内容,直接通过Apache或者Squid访问,效率高,稳定可靠,更多的是受服务器等硬件设备的I/O吞吐量、网络环境及页面代码本身质量限制,不受应用系统及数据库性能限制,这些内容往往访问速度和效率不会有较大的问题。

而动态内容,除了受硬件设备I/O、操作系统I/O及内容、网络环境及页面代码的影响,还要受应用服务器和数据库性能影响,因此,这部份内容,要尽可能作静态化或者伪静态,并采用缓存技术,将其缓存,以减少对应用服务器和数据库服务器的操作次数,提高用户访问效率和稳定性。

23. 缓存策略

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,这些数据就可以在系统中缓存起来,使用时直接读取缓存,而不用频繁的访问数据库读取数据。
缓存工作可以在系统初始化时一次性读取数据,特别是一些只读的数据,当数据更新时更新数据库内容,同时更新缓存的数据值。

例如:在CMS2005系统中,我们将很少发生变化的网站节点树数据,缓存在客户端,当用户登录时,一次性读入到客户端缓存起来,以后编辑在使用时,不用再从数据库中读取,大大提高了应用系统的访问速度。

当然,也可以将数据库中重复访问的数据缓存在应用服务器内存中,减少对数据库的访问次数,Java常用的缓存技术产品有:MemoryCache、OSCache等。

提供典型应用案例,剖析JSP/Servret技术与Struts 2技术在Web开发中的不同 提供完整的应用案例,使读者可以深入体会SSH开发模式的精髓 所有开发工具和框架均使用目前的最新版本,紧跟技术发展的趋势 提供230个实例和4个综合案例,可以作为案头必备的查询手册 一线开发人员全力打造,分享技术盛宴! 重点内容及特色 《Java Web开发技术大全:JSP+Servlet+Struts+Hibernate+Spring+Ajax》介绍了Web开发中客户端技术的基础知识,包括JavaScript、CSS、AJAX等,这些技术都是Web应用中常用的客户端技术。 《Java Web开发技术大全:JSP+Servlet+Struts+Hibernate+Spring+Ajax+》讲解了JSP/S rvlet技术的基础知识,并提供了一个综合案例展示其具体应用,它们是Java Web服务端技术的基石,也是学习Java Web开发所要必须掌握的技术。 《Java Web开发技术大全:JSP+Servlet+Struts+Hibernate+Spring+Ajax》重点讲解了Struts 2、Speing和HIbernate框架的基础知识和高级技术,如Sruts 2中的*、类型转换、国际化和标签等,HIbe rna{e的会话、0/R映射和事务管理等,Spring中的数据库技术与AOP等。 《Java Web开发技术大全:JSP+Servlet+Struts+Hibernate+Spring+Ajax》特别介绍了Struts 2对AjAX的支持,还重点剖析了SSH框架的整合开发,并给出了两个综合案例来展示整合SSH框架开发Web应用。 和已经出版的同类图书相比,《Java Web开发技术大全:JSP+Servlet+Struts+Hibernate+Spring+Ajax》讲解由浅入深,涵盖更多内容,列举了大量典型实例具有超强的实用性,另外,《Java Web开发技术大全:JSP+Servlet+Struts+Hibernate+Spring+Ajax》各篇独立,适合读者全面学习或对部分内容重点学习。 读者对象 有Java基础,想进一步学习SSH框架整合开发的人员 了解SSH整合开发,想进一步提高开发技术的人员 正在使用SSH整合技术开发项目,想查阅资料的人员 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Web开发工作的技术人员、对SSH开发感兴趣的人员以及大专院校学生阅读,尤其是具有一定的Web开发经验的技术人员。 目录 -------------------------------------------------------------------------------- 第1篇 web开发基础篇 第1章 搭建开发环境 1.1 本书使用的软件和框架的版本 1.2 JDK6的下载与安装 1.3 Eclipse3.4 的下载与安装 1.4 MyEclipse6.5 的下载与安装 1.5 Eclipse:IDEforJavaEEDevelopers的下载与安装 1.6 Tomcat6的下载与安装 1.7 在MyEclipse中配置。Tomcat 1.8 在EclipseIDEforJavaEEDevelopers中配置Tomcat 1.9 小结 第2章 JavaWeb应用开发基础 2.1 Web技术的发展 2.2 JavaWeb技术 2.2.1 Java.Welb程序的基本组成 2.2.2 Java,Web程序的目录结构 2.2.3 JavaWeb程序的配置文件 2.3 MVC模式与MvC框架 2.3.1 JSP模型1和JSP模型2 2.3.2 Web应用程序需要的基础服务 2.3.3 MVC模式概述 2.3.4 常用的MvC框架 2.4 小结 第3章 Web开发中的客户端技术 3.1 常用的JavaScriptIDE简介 3.1.1 在MyEclipse中使用JavaScript 3.1.2 在EclipseIDEforJavaEE中使用JavaScript 3.1.3 在NetBeans中使用JavaScript 3.1.4 其他的JavaScriptIDE 3.2.1 avaScdpt语法基础 3.2.1 实例:编写第一个JavaScript程序:Greet 3.2.2 变量 3.2.3 原始类型 3.2.4 类型转换 3.2.5 函数与函数调用 3.2.6 类和对象 3.3 JavaScript高级技术 3.3.1 DOM技术概述 3.3.2 获得HTML元素的3种方法 3.3.3 实例:图像自动切换 3.3.4 正则表达式 3.3.5 实例:表格排序 3.4 CSS基础 3.4.1 CSS的基本语法 3.4.2 在Style属性中定义样式 3.4.3 在HTML中定义样式 3.4.4 在外部文件中定义样式 3.4.5 样式的继承 3.5 AJAX.基础 3.5.1 AJAX概述 3.5.2 实例:使用XMLHttpRequest获得Web资源 3.5.3 实例:使用XMLHttpRequest跨域访问Web资源 3.5.4 实例:AJAX的3种交换数据方法 3.6 小结 第4章 Servlet技术 4.1 Servlet的Helloworld程序 4.1.1 实例:在My Eclipse中编写Helloworld程序 4.1.2 实例:手工编写:Helloworld程序 4.2 Servlet基础 4.2.1 配置数据库连接池 4.2.2 数据库连接池的应用 4.2 -3实例:用doGet方法处理客户端请求 4.2.4 实例:用doPost方法处理客户端请求 4.2.5 实例:用service方法处理客户端请求 4.2.6 实例:初始化(init)和销毁(destroy)Servlet 4.2.7 实例:使用PrintWriter输出响应消息 4.2.8 实例:用ServletOutputStream显示图像 4.2.9 实例:使用RequestDispatcher包含Web资源 4.2.10 实例:使用RequestDispatcher转发Web资源 4.3 HttpServletResponse类的其他功能 4.3.1 产生状态响应码 4.3.2 设置响应消息头 4.3.3 实例:验证响应头设置情况 4.4 使用:HttpServletRequest获得请求消息 4.4.1 获取请求行消息 4.4.2 获取网络连接消息 4.4.3 获取请求头消息 4.5 处理Cookie 4.5.1 什么是Cookie 4.5.2 Cookie类中的方法 4.5.3 实例:用Cookie读写客户端信息 4.5.4 实例:用Cookie读写复杂数据 4.6 处理Session 4.6.1 什么是Session 4.6.2 HttpSession接口中的方法 4.6.3 HttpServletRequest接口中的Session方法 4.6.4 实例:通过Cookie跟踪Session 4.6.5 实例:通过重写uRL跟踪Session 4.7 Web开发的中文问题 4.7.1 Java的编码原理 4.7.2 实例:解决输出中文乱码问题 4.7.3 实例:解决服务端程序读取中文请求消息的乱码问题 4.7.4 实例:用AJAX技术发送和接收中文信息 4.7.5 实例:在请求消息头和响应消息头中转输中文 4.8 小结 第5章 JSP技术 5.1 用MyEclipse编写第一个JSP程序 5.1.1 实例:编写显示服务器当前时间的JSP程序 5.1.2 调试JSP程序 5.1.3 改变JSP的访问路径和扩展名 5.1.4 手动发布JSP程序 5.2 JSP的运行原理 5.2.1 Tomcat如何处理JSP页 5.2.2 分析由JSP生成的Servlet代码 5.3 JSP基本语法 5.3.1 JSP表达式 5.3.2 在JSP中嵌入Java代码 5.3.3.JSP声明 5.3.4.JSP表达式语言(EL) 5.3.5 实例:用EL函数替换HTML中的特殊字符 5.3.6 JSP页面中的注释 5.4 JSP指令 5.4.1 JSP指令简介 5.4.2 page页面指令 5.4.3 include加入指令 5.5.JSP的9个内置对象 5.5.1 out输出对象 5.5.2 pageContext封装对象 5.5.3 其他的JSP内置对象 5.6 JSP标签 5.6.1 插入标签 5.6.2 转发标签 5.6.3 传参标签 5.6.4 创建:Bean标签 5.6.5 设置属性值标签 5.6.6 获取属性值标签 5.7 JSP的标准标签库(JSTL) 5.7.1 如何使用JSTL 5.7.2 条件标签 5.7.3 循环标签 5.8 小结 第6章 用Servlet和JSP实现注册登录系统 第2篇 Struts 2篇 第7章 编写Struts 2的第一个程序 第8章 Struts 2进阶 第9章 Struts 2的* 第10章 Struts 2的类型转换 第11章 Struts 2的输入校验 第12章 文件的上传和下载 第13章 国际化 第14章 Struts 2的标签库 第15章 Struts 2对AJAX的支持 第16章 用Struts 2实现注册登录系统 第3篇 Hibernate篇 第17章 Hibernate的Helloworld程序 第18章 配置Hibernate 第19章 Hibernate的会话与O/R映射 第20章 Hibernate的查询与更新技术 第21章 Hibernate的高级技术 第4篇 Spring篇 第22章 Spring的Helloworld程序 第23章 反向控制(Ioc)与装配JavaBean 第24章 Spring中的数据库技术 第25章 Spring的其他高级技术 第5篇 综合实例篇 第26章 Struts 2与Hibernate、Spring的整合 第27章 网络硬盘 第28章 论坛系统
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