高效能、高彈性JSP和Servlet效能最佳化

你的J2EE應用是不是啟動並執行很慢？它們能不能承受住不斷上升的訪問量？本文講述了開發高效能、高彈性的JSP頁面和Servlet的效能最佳化技術。其意思是建立儘可能快的並能適應數量增長的使用者及其請求。在本文中，我將帶領你學習已經實踐和得到證實的效能調整技術，它將大大地提高你的servlet和jsp頁面的效能，進而提升J2EE的效能。這些技術的部分用於開發階段，例如，設計和編碼階段。另一部分技術則與配置相關。

技術1：在HttpServlet init()方法中快取資料

伺服器會在建立servlet執行個體之後和servlet處理任何請求之前調用servlet的init()方法。該方法在servlet的生命週期中僅調用一次。為了提高效能，在init()中緩衝待用資料或完成要在初始化期間完成的代價昂貴的操作。例如，一個最佳實務是使用實現了javax.sql.DataSource介面的JDBC串連池。DataSource從JNDI樹中獲得。每調用一次SQL就要使用JNDI尋找DataSource是非常昂貴的工作，而且嚴重影響了應用的效能。Servlet的init()方法可以用於擷取DataSource並緩衝它以便之後的重用：

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;
　　　　　}
　　　 ...
　　　 ...
　　}

技術2：禁用servlet和Jsp的自動裝載功能

當每次修改了Servlet/JSP之後，你將不得不重新啟動伺服器。由於自動裝載功能減少開發時間，該功能被認為在開發階段是非常有用的。但是，它在運行階段是非常昂貴的；servlet/JSP由於不必要的裝載，增加類裝載器的負擔而造成很差的效能。同樣，這會使你的應用由於已被某種類裝載器裝載的類不能和當前類裝載器裝載的類不能相互協作而出現奇怪的衝突現象。因此，在運行環境中為了得到更好的效能，關閉servlet/JSP的自動裝載功能。

技術3：控制HttpSession

許多應用需要一系列用戶端的請求，因此他們能互相相關聯。由於HTTP協議是無狀態的，所以基於Web的應用需要負責維護這樣一個叫做session的狀態。為了支援必須維護狀態的應用，Java servlet技術提供了管理session和允許多種機制實現session的API。HttpSession對象扮演了session，但是使用它需要成本。無論何時HttpSession被使用和重寫，它都由servlet讀取。你可以通過使用下面的技術來提高效能：

在JSP頁面中不要建立預設的HttpSession:預設情況下，JSP頁面建立HttpSession。如果你在JSP頁面中不用HttpSession，為了節省效能開銷，使用下邊的頁面指令可以避免自動建立HttpSession對象：

　< %@ page session="false"%>

不要將大的對象圖儲存在HttpSession中：如果你將資料當作一個大的對象圖儲存在HttpSession中，應用伺服器每次將不得不處理整個HttpSession對象。這將迫使Java序列化和增加計算開銷。由於序列化的開銷，隨著儲存在HttpSession對象中資料對象的增大，系統的輸送量將會下降。

用完後釋放HttpSession：當不在使用HttpSession時，使用HttpSession.invalidate()方法使sesion失效。

設定逾時值：一個servlet引擎有一個預設的逾時值。如果你不刪除session或者一直把session用到它逾時的時候，servlet引擎將把session從記憶體中刪除。由於在記憶體和垃圾收集上的開銷，session的逾時值越大，它對系統彈性和效能的影響也越大。試著將session的逾時值設定的儘可能低。

技術4：使用gzip壓縮

壓縮是刪除冗餘資訊的作法，用儘可能小的空間描述你的資訊。使用gzip（GNU zip）壓縮文檔能有效地減少下載HTML檔案的時間。你的資訊量越小，它們被送出的速度越快。因此，如果你壓縮了由你web應用產生的內容，它到達使用者並顯示在使用者螢幕上的速度就越快。不是任何瀏覽器都支援gzip壓縮的，但檢查一個瀏覽器是否支援它並發送gzip壓縮內容到瀏覽器是很容易的事情。下邊的程式碼片段說明了如何發送壓縮的內容。

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();

　　　 }
　　　 ...
　　　 ...
　　}　

技術5：不要使用SingleThreadModel

SingleThreadModel保證servlet一次僅處理一個請求。如果一個servlet實現了這個介面，servlet引擎將為每個新的請求建立一個單獨的servlet執行個體，這將引起大量的系統開銷。如果你需要解決安全執行緒問題，請使用其他的辦法替代這個介面。SingleThreadModel在Servlet 2.4中是不再提倡使用。

技術6：使用線程池

servlet引擎為每個請求建立一個單獨的線程，將該線程指派給service()方法，然後在service()方法執行完後刪除該線程。預設情況下，servlet引擎可能為每個請求建立一個新的線程。由於建立和刪除線程的開銷是很昂貴的，於是這種預設行為降低了系統的效能。我們可以使用線程池來提高效能。根據預期的並發使用者數量，配置一個線程池，設定好線程池裡的線程數量的最小和最大值以及增長的最小和最大值。起初，servlet引擎建立一個線程數與配置中的最小線程數量相等的線程池。然後servlet引擎把池中的一個線程指派給一個請求而不是每次都建立新的線程，完成操作之後，servlet引擎把線程放回到線程池中。使用線程池，效能可以顯著地提高。如果需要，根據線程的最大數和增長數，可以建立更多的線程。

技術7：選擇正確的包括機制

在JSP頁面中，有兩中方式可以包括檔案：包括指令(< %@ include file="test.jsp" %>)和包括動作(< jsp:include page="test.jsp" flush="true" />)。包括指令在編譯階段包括一個指定檔案的內容；例如，當一個頁面編譯成一個servlet時。包括動作是指在要求階段包括檔案內容；例如，當一個使用者請求一個頁面時。包括指令要比包括動作快些。因此除非被包括的檔案經常變動，否則使用包括指令將會獲得更好的效能。

技術8：在useBean動作中使用合適的範圍

使用JSP頁面最強大方式之一是和JavaBean組件協同工作。JavaBean使用< jsp:useBean>標籤可以嵌入到JSP頁面中。文法如下：

< jsp:useBean id="name" scope="page|request|session|application" class=
　　　"package.className" type="typeName">
< /jsp:useBean>

scope屬性說明了bean的可見範圍。scope屬性的預設值是page。你應該根據你應用的需求選擇正確的範圍，否則它將影響應用的效能。

例如，如果你需要一個專用於某些請求的對象，但是你把範圍設定成了session，那麼那個對象將在請求結束之後還保留在記憶體中。它將一直保留在記憶體中除非你明確地把它從記憶體中刪除、使session無效或session逾時。如果你沒有選擇正確的範圍屬性，由於記憶體和垃圾收集的開銷將會影響效能。因此為對象設定合適的範圍並在用完它們之後立即刪除。