Servlet和JSP 效能調整技術

js|servlet|效能 　　 概述

在本文中， Rahul Chaudhary將描述效能調整技術 （PTT performance-tuning techniques） 的使用，來提升servlets 和JSP 的效能，以此來提升你的J2EE應用的效能。筆者假設讀者具有基礎的servlets 和JSPs知識。

你的J2EE應用程式運行緩慢嗎？它們可以滿足足夠的壓力嗎？本文將會描述如何在開發高效能的應用和JSP以及servlets中使用效能調整技術 （PTT performance-tuning techniques）。使用這些技術可以構建更加快速、穩健的系統，以滿足更多使用者或者更多請求的需要。在本文中，我將會帶你進行實際的實踐，實驗如何調整效能提升你的servlets 和 JSP 頁面緩慢的效能，最終以提升你的J2EE應用的效能。其中一部分技術使用在開發過程階段，也就是說，適應於在你進行系統設計或者編寫代碼的時候。另外一些則是和配置相關技術。

調整方法1：使用 HttpServlet init（）方法快取資料

應用伺服器在servlet開始構造的時候，接受處理任何請求之前調用servlet的init（）方法。在servlet的生命週期中僅僅調用一次。Init（）方法通過緩衝待用資料或者完成佔用大量資源的操作，用來在初始化的過程中提高效能。

舉例說明，通過使用jdbc串連池是一個最好的實踐，在調用javax.sql.DataSource介面的時候。依靠通過JNDI（java命名和服務介面）樹獲得DataSource.如果在每一次SQL調用時候都進行JNDI尋找DataSource ，將會嚴重的影響應用服務的應能。Servlet的init（）方法將用來取得DataSource，並且將其進行緩衝以備以後使用。

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；

}

……

……

}

調整方法2：禁止servlet和jsp的自動重載

為了節約開發時間，在開發階段Servlet/JSP容器提供自動重載功能，方便你在修改Servlet/JSP後不用重新啟動服務。可是，在生產環境下面，卻是佔用大量開銷，因為進行了沒有必要的重新載入的操作，所以帶來了很懷的效能影響。同時，在部分類載入，部分為載入的時候也可能帶來各種奇怪的衝突。因此在J2EE的生產環境下關閉自動載入功能可以得到更好的效能。

一、在一個大型的J2EE項目中進行大量壓力測試下，在開發模式下莫名其妙的發生錯誤，部分請求任務失敗，就是因為載入類造成的系統衝突。

二、在另外一個大型的J2EE項目實際應用過程中，突發的大量使用者讓足以滿足使用者的系統處於癱瘓邊緣，經過了系統、資料庫、應用伺服器等等調整後，終沒有解決問題。最後不得不排除人員去現場解決，最後發現問題竟是這個原因。這個事件僅僅發生在前天。

調整方法3：控制HttpSession

許多應用服務需要一系列的客戶請求，這些請求之間又相互依存。因為http協議是無狀態的，所以基於web的應用系統必須使用session技術來維持串連。為了實現應用服務進行狀態管理，java servlet技術提供了一套API，通過使用HttpSession對象進行會話管理，但是在使用這個功能的同時，不管servlet進行任何請求，HttpSession對象都要進行讀寫，伺服器也承擔了響應的系統開銷。你可以使用下列方法提升效能。

在預設情況下，不要在jsp頁面中建立HttpSessions對象，jsp頁面預設會自動建立HttpSessions，如果在你的jsp頁面中不需要HttpSessions，為了節省一些效能，使用下面的頁面指令避免自動建立HttpSessions對象。

<；%@ page session="false"%>

不要儲存大型物件到HttpSession：如果你儲存大型物件資料到HttpSession中，應用伺服器不得不在每一次請求中處理整個的HttpSession，這將會強迫使用java的序列化操作，佔用大量系統資源。應用服務的效能將會因為java的序列化操作而減少。

在結束時候釋放HttpSessions對象：在它們不在需要的時候使用HttpSession.invalidate（）方法消除sessions.

設定session的逾時值：servlet有一個預設的逾時值。如果你在這個時間裡面，你既沒有移除它，也沒有使用它（進行任何服務要求），servlet服務將會自動將其銷毀。因為對記憶體和垃圾的回收處理，因此，逾時值越大，對伺服器的效能影響越大。所以，儘可能的保持session的逾時值最小。

調整方法4：使用gzip壓縮

壓縮是一個去處庸餘資訊的操作，以便可以使用最小的空間儲存。使用gzip（GNU zip）壓縮內容可以顯著的減少下載HTML檔案的時間。資訊內容越小，傳送的速度越快。因此，如果在產生web應用的時候壓縮內容，就可以更快的傳送、顯示在使用者的螢幕上面。由於不是每一個瀏覽器都支援gzip壓縮功能，所以你必須簡單的檢查瀏覽器是否支援。

下面代碼是示範如何發送壓縮內容的例子：

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（）；

}

……

……

}

調整方法5：不要使用SingleThreadModel

SingleThreadModel介面確保servlet在同一時間只接受一個請求。如果servlet實現這個介面，servlet將會為每一個新的請求建立隔離的servelet執行個體，這將造成很大的系統開銷。如果你需要處理安全執行緒問題，可以使用其他方法代替這種方法。在servlet2.4中SingleThreadModel介面已經被反對使用。

調整方法6：使用線程池

Servlet引擎為每一個請求建立一個隔離的線程，分配這個線程給service（）方法，在它執行完後移除這個線程。預設情況下，servlet引擎為每一個請求建立新的線程。因為建立和消除線程是需要系統開銷的，這種行為將會引起效能問題。可以通過使用線程池來提升效能。依據所期望的並發使用者數量，配置線程池的最大、最小、以及增加數量。在服務啟動的時候，servlet引擎使用最小的線程數量建立一個線程池。然後servlet引擎會分配線程給每一個請求，替換原來的建立新的線程，在處理完成後把線程返回給線程池。使用線程池，效能會有一個顯著的提升。如果需要，根據線程的最大和增加數量，更多的線程會被建立，添加到池中以供更多的請求使用。

調整方法7：選擇正確的包含機制

在jsp中有兩種方法使用包含檔案：包含指令（<；%@ include file="test.jsp" %>） 和包含動作 （<；jsp：include page="test.jsp" flush="true" />）。包含指令在轉換的過程中包含檔案內容；也就是說，在一個頁面轉換成一個servlet的時候。包含動作在請求處理的階段包含檔案內容；也就是說，在一個使用者請求頁面的時候。包含指令快於包含動作。因此，除非被包含的內容經常變化，應該使用包含指令提升效能。

調整方法8：選擇正確的範圍在使用useBean動作

Jsp頁面的一個強大功能就是在jsp中互動使用JavaBeans組件。通過使用<；jsp：useBean>動作標籤，JavaBeans可以被直接的嵌入jsp頁面中。文法如下：

<；jsp：useBean id="name" scope="page|request|session|application" class=

"package.className" type="typeName">

<；/jsp：useBean>

範圍屬性指定了bean的作用範圍。它的預設值是page.你可以根據你的系統要求選擇正確的範圍。否則它會影響到應用系統的效能。

舉例說明，如果你需要一個對象僅僅作為請求使用，但是你的範圍設定為session，在你完成請求後，這個對象將依然會留在記憶體中。直到你明確的清楚它為止，通過銷毀session，或者session自動逾時。假如你沒有選擇正確的範圍，它同樣也會影響效能因為過度的記憶體和垃圾收集。因此，需要正確的設定對象的範圍，同時當你使用完成之後，也應該立即去除它們。

其他方法：

避免字串相加：使用 + 操作會產生很多臨時對象，因為String是不可變化（immutable）的對象。越多的 + 操作，越多的臨時對象會被建立，造成很大的系統開銷。使用StringBuffer替換 + 操作，當你需要字串相加的時候。

避免使用System.out.println：System.out.println是同步處理的在disk i/o操作中，並且會嚴重的影響效能。因此最大可能的要避免使用System.out.println.儘管存在強大的調試工具，有時候為了跟蹤目的、錯誤處理、偵錯工具，還是使用System.out.println.你應該配置System.out.println僅僅在開發和調試情況下使用。使用一個靜態final boolean變數，在生產模式下，配置成false，避免System.out.println的使用。

ServletOutputStream比較PrintWriter：使用PrintWriter會佔用一些系統開銷，因為它是為處理字元流的輸出輸出功能。因此PrintWriter應該使用在確保有字元集轉換的環境中。換句話說，在你知道servlet返回的僅僅是位元據時候，應該使用ServletOutputStream，這樣你可以消除字元轉換開銷，當servlet容器不用處理字元集轉換的時候。

總結

本文的目的是通過一些實踐操作，使用效能調整技術，通過提升servlets和jsp頁面的效能，進而提升J2EE應用系統的效能。下一次將會涉及效能調整關於EJB （Enterprise JavaBeans）， JMS （Java Message Service）， and JDBC （Java Database Connectivity）。