調優servlet和JSP的程式效能

本文講述了調整JSP和servlet的一些非常實用的方法，它可使你的servlet和JSP頁面響應更快，擴充性更強。而且在使用者數增加的情況下，系統負載會呈現出平滑上長的趨勢。在本文中，我將通過一些實際例子和配置方法使得你的應用程式的效能有出人意料的提升。其中，某些調優技術是在你的編程工作中實現的。而另一些技術是與應用伺服器的配置相關的。在本文中，我們將詳細地描述怎樣通過調整servlet和JSP頁面，來提高你的應用程式的總體效能。在閱讀本文之前，假設你有基本的servlet和JSP的知識。

方法一：在servlet的init()方法中快取資料

　　當應用伺服器初始化servlet執行個體之後，為用戶端請求提供服務之前，它會調用這個servlet的init()方法。在一個servlet的生命週期中，init()方法只會被調用一次。通過在init()方法中緩衝一些靜態資料或完成一些只需要執行一次的、耗時的操作，就可大大地提高系統效能。

　　例如，通過在init()方法中建立一個JDBC串連池是一個最佳例子，假設我們是用jdbc2.0的DataSource介面來取得資料庫連接，在通常的情況下，我們需要通過JNDI來取得具體的資料來源。我們可以想象在一個具體的應用中，如果每次SQL請求都要執行一次JNDI查詢的話，那系統效能將會急劇下降。解決方案是如下代碼，它通過緩衝DataSource，使得下一次SQL調用時仍然可以繼續利用它：

　　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;

　　}

　　...

　　...

　　}

　　方法 2:禁止servlet和JSP 自動重載(auto-reloading)

　　Servlet/JSP提供了一個實用的技術，即自動重載技術，它為開發人員提供了一個好的開發環境，當你改變servlet和JSP頁面後而不必重啟應用伺服器。然而，這種技術在產品運行階段對系統的資源是一個極大的損耗，因為它會給JSP引擎的類裝載器(classloader)帶來極大的負擔。因此關閉自動重載功能對系統效能的提升是一個極大的協助。

　　方法 3: 不要濫用HttpSession

　　在很多應用中，我們的程式需要保持用戶端的狀態，以便頁面之間可以相互聯絡。但不幸的是由於HTTP具有天生無狀態性，從而無法儲存用戶端的狀態。因此一般的應用伺服器都提供了session來儲存客戶的狀態。在JSP應用伺服器中，是通過HttpSession對像來實現session的功能的，但在方便的同時，它也給系統帶來了不小的負擔。因為每當你獲得或更新session時，系統者要對它進行費時的序列化操作。你可以通過對HttpSession的以下幾種處理方式來提升系統的效能：

　　如果沒有必要，就應該關閉JSP頁面中對HttpSession的預設設定： 如果你沒有明確指定的話，每個JSP頁面都會預設地建立一個HttpSession。如果你的JSP中不需要使用session的話，那可以通過如下的JSP頁面指示符來禁止它：

　　不要在HttpSession中存放大的資料對像：如果你在HttpSession中存放大的資料對像的話，每當對它進行讀寫時，應用伺服器都將對其進行序列化，從而增加了系統的額外負擔。你在HttpSession中存放的資料對像越大，那系統的效能就下降得越快。

　　當你不需要HttpSession時，儘快地釋放它：當你不再需要session時，你可以通過調用HttpSession.invalidate()方法來釋放它。

　　盡量將session的逾時時間設得短一點：在JSP應用伺服器中，有一個預設的session的逾時時間。當客戶在這個時間之後沒有進行任何操作的話，系統會將相關的session自動從記憶體中釋放。逾時時間設得越大，系統的效能就會越低，因此最好的方法就是盡量使得它的值保持在一個較低的水平。

　　方法 4: 將頁面輸出進行壓縮

　　壓縮是解決資料冗餘的一個好的方法，特別是在網路頻寬不夠發達的今天。有的瀏覽器支援gzip(GNU zip)進行來對HTML檔案進行壓縮，這種方法可以戲劇性地減少HTML檔案的下載時間。因此，如果你將servlet或JSP頁面產生的HTML頁面進行壓縮的話，那使用者就會覺得頁面瀏覽速度會非常快。但不幸的是，不是所有的瀏覽器都支援gzip壓縮，但你可以通過在你的程式中檢查客戶的瀏覽器是否支援它。下面就是關於這種方法實現的一個程式碼片段：

　　public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

　　throws IOException, ServletException {

　　OutputStream out = null

　　String encoding = request.getHeader("Accept-Encoding");

　　if (encoding != null && encoding.indexOf("gzip") != -1) 　{

　　request.setHeader("Content-Encoding" , "gzip");

　　out = new GZIPOutputStream(request.getOutputStream());

　　}

　　else if (encoding != null && encoding.indexOf("compress") != -1) 　{

　　request.setHeader("Content-Encoding" , "compress");

　　out = new ZIPOutputStream(request.getOutputStream());

　　}

　　else 　{

　　out = request.getOutputStream();

　　}

　　...

　　...

　　}

　　方法 5: 使用線程池

　　應用伺服器預設地為每個不同的用戶端請求建立一個線程進行處理，並為它們指派service()方法，當service()方法調用完成後，與之相應的線程也隨之撤消。由於建立和撤消線程會耗費一定的系統資源，這種預設模式降低了系統的效能。但所幸的是我們可以通過建立一個線程池來改變這種狀況。另外，我們還要為這個線程池設定一個最小線程數和一個最大線程數。在應用伺服器啟動時，它會建立數量等於最小線程數的一個線程池，當客戶有請求時，相應地從池從取出一個線程來進行處理，當處理完成後，再將線程重新放入到池中。如果池中的線程不夠地話，系統會自動地增加池中線程的數量，但總量不能超過最大線程數。通過使用線程池，當用戶端請求急劇增加時，系統的負載就會呈現的平滑的上升曲線，從而提高的系統的延展性。

　　方法 6: 選擇正確的頁麵包含機制

　　在JSP中有兩種方法可以用來包含另一個頁面1、使用include指示符()。2、使用jsp指示符()。在實際中我發現，如果使用第一種方法的話，可以使得系統效能更高。

　　方法 7:正確地確定javabean的生命週期

　　JSP的一個強大的地方就是對javabean的支援。通過在JSP頁面中使用標籤，可以將javabean直接插入到一個JSP頁面中。它的使用方法如下：

　　其中scope屬性指出了這個bean的生命週期。預設的生命週期為page。如果你沒有正確地選擇bean的生命週期的話，它將影響系統的效能。

　　舉例來說，如果你只想在一次請求中使用某個bean，但你卻將這個bean的生命週期設定成了session，那當這次請求結束後，這個bean將仍然保留在記憶體中，除非session逾時或使用者關閉瀏覽器。這樣會耗費一定的記憶體，並無謂的增加了JVM垃圾收集器的工作量。因此為bean設定正確的生命週期，並在bean的使命結束後儘快地清理它們，會使用系統效能有一個提高。

　　其它一些有用的方法 　　? 在字串串連操作中盡量不使用“+”操作符：在java編程中，我們常常使用“+”操作符來將幾個字串串連起來，但你或許從來沒有想到過它居然會對系統效能造成影響吧?由於字串是常量，因此JVM會產生一些臨時的對像。你使用的“+”越多，產生的臨時對像就越多，這樣也會給系統效能帶來一些影響。解決的方法是用StringBuffer對像來代替“+”操作符。

　　避免使用System.out.println()方法：由於System.out.println()是一種同步調用，即在調用它時，磁碟I/O操作必須等待它的完成，因此我們要盡量避免對它的調用。但我們在偵錯工具時它又是一個必不可少的方便工具，為瞭解決這個矛盾，我建議你最好使用Log4j工具(http://Jakarta.apache.org ; )，它既可以方便調試，而不會產生System.out.println()這樣的方法。

　　ServletOutputStream 與 PrintWriter的權衡:使用PrintWriter可能會帶來一些小的開銷，因為它將所有的原始輸出都轉換為字元流來輸出，因此如果使用它來作為頁面輸出的話，系統要負擔一個轉換過程。而使用ServletOutputStream作為頁面輸出的話就不存在一個問題，但它是以二進位進行輸出的。因此在實際應用中要權衡兩者的利弊。

　　總結

　　本文的目的是通過對servlet和JSP的一些調優技術來極大地提高你的應用程式的效能，並因此提升整個J2EE應用的效能。通過這些調優技術，你可以發現其實並不是某種技術平台(比如J2EE和.NET之爭)決定了你的應用程式的效能，重要是你要對這種平台有一個較為深入的瞭解，這樣你才能從根本上對自己的應用程式做一個最佳化!