Servlet和JSP的協調運行——通過調整Servlet和JSP來提高你的公司專屬應用程式的運行效能

                                                        Servlet和JSP的協調運行
                              ——通過調整Servlet和JSP來提高你的企業應該的運行效能
                                                                                                  作者：Rahul Chaudhary    簡介
    在這篇文章裡，Rahul Chaudhary描述了能夠提高Servlet和JSP效能的效能協調技術（performance-tuning techniques，簡稱PTT技術），因而使用它來提高你的J2EE應用的效能。作者認為這篇文章的讀者都應該具有Servlet和JSP的基礎知識。
 
   你的J2EE應用運行很慢嗎？
   它們能夠支撐不斷上升的訪問量嗎？
   這篇文章描述了為開發高效能和大規模的Servlet和JSP應用而提出的performance- tuning技術（PTT）。這種技術使得我們能夠開發這樣的應用：它的運行速度相當的快，並且能夠從始至終保持這種快速，更為重要的是能大幅度的提高應用的使用者數或者請求數。在這篇文章裡，我將帶領你實踐和證明performance-tuning技術能夠大幅度推進你的Servlet和JSP的效能，從而達到提高你的J2EE應用的目的。這些技術有一些是在開發環節使用的，如設計或編碼階段；還有一些是和配置相關的。
 
   PTT1：使用HttpServlet的init()方法來快取資料
   Web伺服器調用init()方法是在伺服器建立Servlet執行個體之後，而在Servlet處理所有請求之前。在一個Servlet的生命週期裡，它只被調用一次。Init()方法能用來提高效能，通過緩衝待用資料，或完成那些在初始化階段需要被執行的開銷昂貴的動作。
   例如，使用JDBC（Java Database Connectivity）串連池是一個被實踐證明很好的方法，這些串連池通常包括一個javax.sql.DataSource介面。DataSource是通過JDNI(Java Naming and Directory Interface)樹獲得。對每一個SQL的調用，運行JDNI來擷取DataSource對系統的效能來說是一個昂貴的、能產生重大的影響。Servlet的init()方法能夠被用來擷取DataSource，並且緩衝起來留給後面使用。
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;       } }   PTT2：關掉Servlet和JSP的auto-reloading
   Servlet/JSP的auto-reloading屬性在開發階段被證明是非常有用的,因為它減少了開發時間，你在每一次更改Servlet或JSP的時候不用重新啟動伺服器。然而，它在實用階段又是極其昂貴的，由於必要的裝載或擔負ClassLoader，Servlet/JSP的auto-reloading有極低效率。還有，當某些類的特定的ClassLoader不能和當前的類使用的ClassLoader協調工作時，你的應用系統就會發生奇怪的衝突。所以，在工作環境關掉Servlet/JSP的auto-reloading將獲得良好的效能。
 
   PTT3：控制HttpSession
   許多系統需要一序列的用戶端請求以便它們能夠和其他系統關聯。這時候，基於Web的應用需要維護一個狀態，這個狀態成為Session，因為HTTP協議是無狀態的。為了支援系統必須維護的這個狀態，Java Servlet提供了API來管理Sessions，允許通過幾種機制來實現Session。Sessions的一切作用由HttpSession對象來代表，但是使用它有昂貴的開銷。當一個HttpSession對象更新的時候，無論是它被使用的時候還是被複寫的時候，它都要被讀取。你可以通過使用下面的技術來提高效能：   。不要在JSP頁面的預設狀態下產生HttpSession：預設狀態下，JSP頁面產生HttpSession。如果你不在JSP頁面使用HttpSession，為了節省一些效能開銷，當它們在JSP頁面不是必須的時候，使用下面的命令來阻止自動產生HttpSession：
 <%@ page session="false"%>   。不要在HttpSession裡儲存大的對象曲線或者圖表：如果儲存那樣的資料在HttpSession裡，應用伺服器不得不每次都要處理整個的HttpSession對象。這將迫使Java系列化並且增加了計算的花費。   。當HttpSession使用完的時候釋放HttpSession對象：使用HttpSession.invalidate()方法來釋放HttpSession，當不再需要它們時。   。設定Session的time-out值：Servlet引擎有一個預設的time-out值設定。如果你不刪掉HttpSession或者使用它的時間達到time-out設定的時間，Servlet引擎將會從記憶體中刪掉該對象。設定time-out的時間越大，對可測性和效能的影響越大，原因是由於記憶體和記憶體回收的開銷。盡量使得sessions的time-out時間盡量小。
 
   PTT4：使用gzip壓縮
   壓縮是一種去掉多餘的資訊，用最小的空間來儲存你所需要的資料的方法。對於HMTL檔案來說，使用gzip（GNU zip）壓縮文檔能夠極大的減少下載時間。你的資訊大小越小，它就能很快的被發送出去。因而，如果你壓縮你的Web應用產生的內容，那麼它將很快的傳到使用者那裡，並且能更快的顯示給使用者。不是所有的瀏覽器都支援gzip壓縮，但是你能很容易的檢測一個瀏覽器是否支援gzip，然後發送gzip壓縮的內容給那些支援gzip壓縮的瀏覽器。
   下面是一個代碼片斷，用來示範如果瀏覽器可以接收的話，發送壓縮內容：
  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();              }}
 
 
   PTT5：不要使用SingleThreadModel
   SingleThreadModel使得Servlet一次只能處理一個請求。如果一個Servlet實現了這個介面，Servlet引擎為每一個新的請求產生一個獨立的Servlet執行個體。這將導致系統對象數量上的開銷。如果你要解決安全執行緒方面的問題，使用其他的方法而不是實現SigleThreadModel介面。SigleThreadModel介面已經在Servlet2.4被廢棄了。
 
   PTT6：使用線程池
   Servlet引擎為每一個請求產生一個獨立的線程，將這些線程分配到service()方法裡，service()方法執行以後，刪掉這些線程。預設情況下，Servlet引擎將為每一個請求產生一個線程。這些預設的行為降低了系統的效能，因為產生和刪除線程的開銷是昂貴的。這些效能能夠通過使用線程池得到改善。通過預測並發訪問系統的使用者的數目，設定在池內和增加的最大、最小的數量來配置一個線程池。啟動的時候，Servlet引擎產生一個線程池，這個線程池擁有你所配置的最小的數目的線程。然後，Servlet引擎從池內分配線程到每一個請求，而不是為每一個請求產生一個線程。當線程使用完成以後，將線程返回到線程池。使用線程池，系統的效能能得到徹底的提高。如果需要，更多線程也可以線上程的最小數目的基礎上進行增加。
 
 
   PTT7：選擇正確的include機制
   在JSP頁面上，有兩種方法供我們引入一個檔案：include引用（<%@ include file="test.jsp" %>）和include動作（<jsp:include page="test.jsp" flush="true" />）。Include引用在轉化階段引入詳細的檔案內容，即，頁面轉化為Servlet。Include動作在處理請求的階段引入檔案內容，即，當使用者請求頁面的時候，include引用比include動作快。所以，除非引用的檔案經常改變，使用include引用能獲得一個好的效能。
 
 
   PTT8：在使用usebean動作的時候，使用正確的範圍
   使用JSP頁面的一個有力的武器是和Javabean組件結合起來使用。通過標籤<jsp:useBean>，Javabean能夠直接嵌入到JSP頁面，文法如下：
<jsp:useBean id="name" scope="page|request|session|application" class=package.className" type="typeName"></jsp:useBean>
   scope屬性給出Javabean可見度的範圍，預設值是page。你可以根據你的應用的需要選擇一個適合的值。否則，它會影響你的系統的效能。
   例如，你僅僅需要一個對象為一個特殊的請求，但是你的scope卻設定到session，那麼那個對象會一直存在，而你的請求已經結束很長時間了。它會停留在記憶體裡，直到你明確的刪掉它，或者使session無效，或者根據你在Servlet引擎裡設定的timeout值session已經timeout。如果你沒有正確選擇scope的值，它會影響效能因為記憶體和記憶體回收的開銷。所以我們要選擇正確的scope值，並且在對象使用完以後馬上把它們刪掉。
 
 
   複合技術
   。避免String的聯結。使用”+”運算子來連接字串將產生很多的臨時對象，因為String對象是一個常量。你對”+”使用的越多，臨時對象就產生得越多，這會大大降低系統的效能。使用StringBuffer而不是”+”當你需要串連很多的字串的時候。   。避免使用System.out.println:System.out.println同步處理磁碟的I/O系統，這醒目的降低了輸入輸出量。盡量得避免使用System.out.println，即使這個怪異的debug工具是可用的。有時候，由於跟蹤的目的，System.out.println還是有用的，或者列印錯誤，或者debuging。你應該配置System.out.println，使它僅僅在error和debuging的情況下有效。為了做到這一點，使用一個boolean變數，當這個boolean變數是false的時候，最佳化out使之在編譯階段的檢測和跟蹤的時候有效。   。ServletOutputStream對PrintWriter：使用後者將導致小的開銷，因為它意味著字元輸出資料流和將資料編碼為位元組碼。所以PrintWriter能保證所有的字元轉化能夠正確進行。另一方面，當你是用ServletOutputStream的時候，你的Servlet僅僅返回二進位碼，因而你能減少字元轉化的開銷因為Servlet容器不編碼二進位碼。
 
 
   結論
   這篇文章的目的是向你展示一些實用的，已經被證明了的效能協調技術，這些技術將極大的推進Servlet/JSP的效能,因而提高了整個系統的效能。下一步我們將深入的探討其他相關技術如EJB (Enterprise JavaBeans)， JMS (Java Message Service),，and JDBC (Java Database Connectivity)的效能協調技術。