雖然毫無疑問，底部層次會影響整個性能，經(jīng)驗也不斷地表明，性能下降的普遍原因是由組成J2EE應(yīng)用的Servlets，JSPs和EJBs的設(shè)計問題和不佳的實現(xiàn)造成的。本文將集中討論在這個底層中如何識別出性能下降的原因

1.2 概述

        本文描述了在BEA WebLogic Server6.1上下文環(huán)境中，怎樣用Quest JProbe Memory Debugger和Profiler分析J2EE應(yīng)用。包括三個主要部分:

2. 集成BEA weblogic 服務(wù)器和Quest JProbe

2.1 Quest JProbe

        Quest JProbe產(chǎn)品線由一族工具組成，該族工具包括下面四個分析工具。

        雖然本文集中討論了JProbe Memory Debugger和Profiler，但所有四個工具都采用了相同的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，并且與BEA WebLogic服務(wù)器的集成方法是相同的。

2.1.1 JProbe的體系結(jié)構(gòu)

        一個基于JProbe的調(diào)查會話由兩個程序組成:

        JProbe控制臺是一個基于Swing的Java應(yīng)用，它提供了用戶圖形界面（GUI），用于建立調(diào)查會話，在程序運行時查看分析信息和深入分析Snapshot文件中的信息內(nèi)容。

        測試型Java虛擬機(jī)-JProbe通過JVMPI(Java Virtual Machine Profiling Interface)提供的回調(diào)方法，使用標(biāo)準(zhǔn)的Java虛擬機(jī)運行Java應(yīng)用并收集分析信息，該虛擬機(jī)是由廠商提供的。在剖析基于WLS的J2EE應(yīng)用中，Java應(yīng)用運行在Java虛擬機(jī)中，該虛擬機(jī)由WebLogic服務(wù)器的基本框架組成，就象J2EE應(yīng)用部署到上面一樣。

        這種結(jié)構(gòu)具有非常靈活的啟動方式。你可以從用戶圖形界面本身啟動測試型Java虛擬機(jī)，也可以單獨啟動測試型Java虛擬機(jī)并且使它連接上JProbe控制臺。

2.2 使用JProbe Application Server Integration Tool

        1. 啟動JProbe Application Server Integration。

        2. 從左上角下拉列表中選擇你要集成的BEA Weblogic服務(wù)器版本。

        3. 點擊"Create"按鈕。編輯窗口右邊的內(nèi)容，如圖3所示。

        4. 編輯下面區(qū)域或使用默認(rèn)值。

         5. 點擊"Advanced>>"按鈕。

        6. 填寫下面這區(qū)域。

         7. 點擊"Save"按鈕。

                         圖 4 ． JProbe Application Server Intergation 窗口

        你已經(jīng)成功創(chuàng)建和BEA Weblogic6.1的集成， 所有四個工具都可以使用這個集成過程。

        8. 點擊"Close"按鈕。

3. 識別J2EE應(yīng)用性能下降

        JProbe Memory Debugger能幫助你追蹤到游離對象（loitering objects）和減少創(chuàng)建過多的對象，并且JProbe Profiler能幫助你發(fā)現(xiàn)性能瓶頸。根據(jù)具體情況，需要具體分析。在這里，我們簡單地概括用于解決對象循環(huán)和性能瓶頸這兩個常見問題的步驟。更多的信息和其它使用JProbe Memory Debugger和Jprobe Profiler的方法，可以參考在線幫助或者閱讀JProbe Memory Debugger Guide和JProbe Profiler Developer's Guide。

3.1 對象循環(huán)（Object Cycling）

        Java應(yīng)用性能下降的一個主要原因是創(chuàng)建過多的對象 (或稱為對象循環(huán))。Java虛擬機(jī)分配了過多的內(nèi)存，創(chuàng)建了不必要的對象并對這些對象的初始化，加大了垃圾回收活動，從而引起性能下降。

        作為一個性能分析人員，你首先需要識別出創(chuàng)建大量短期對象的方法。這些方法是進(jìn)一步做減少創(chuàng)建對象數(shù)量分析的理想入手點。。JProbe Memory Debugger提供的一個垃圾監(jiān)視功能可以把對象和分配它們的方法連接起來，并且當(dāng)你的應(yīng)用運行時，可以追蹤有多少對象已經(jīng)被垃圾回收了。

3.1.1 啟動JProbe Memory Debugger的研究會話

        1. 啟動JProbe Memory Debugger。當(dāng)歡迎界面出現(xiàn)的時候，點擊"Run"開始啟動。

                         圖 5 ． JProbe 歡迎界面

        2. 在JProbe LaunchPad窗口中:

                        a． 選擇"Using Application Server"

                        b． 從"Application Server"下拉的菜單中選擇BEA Weblogic6.1

                        c． 注意在"Integration ID"下拉的菜單中填寫JProbe Demo 1

        3. 選擇"Filter"

                        a． 點擊"Please enter a package，or method to display data for"。輸入你要調(diào)查的包:profiler.com.quoteme.stockwatch

                        b． 在"Display"欄的下拉菜單里選擇"Display"

        4. 選中"Monitor Garbage Collections from Program Start"復(fù)選框。

        5. 選擇"Snapshot Directory:"為d:\temp。

        6. 點擊"Run"按鈕。

                        圖7．JProbe LaunchPad Pad窗口

        當(dāng)WebLogic Server初始化時，Runtime Heap Graph將增高，這反映了對象創(chuàng)建和垃圾回收活動。一旦WebLogic Server已經(jīng)被充分初始化后，你就可以開始著手分析了。

3.1.2 運行時交互

        一旦WebLogic Server已經(jīng)充分初始化，選擇你想要用于分析對象循環(huán)的應(yīng)用用例。選擇Grabage Monitor標(biāo)簽，按下面的步驟:

        1. 首先運行一次Garbage Collection ，回收在Java堆中分配的，但不再使用的對象。Garbage Monitor表隨時更新反映這些被回收對象的情況。

        2. 點擊"Clear Table"清空Garbage Monitor表。

        3. 運行你的應(yīng)用用例。當(dāng)Java虛擬機(jī)開始垃圾回收時，Grabage Monitor表將隨之更新。

        提示:在Heap Usage Chart中尋找負(fù)載峰值。急劇升降的負(fù)載峰值意味著一些對象在被垃圾回收之前只存活了很短的時間。連在一起的一些急劇升降的負(fù)載峰值是一個明確的信號，意味著是一個對象循環(huán)問題。

        4. 在完成你應(yīng)用用例后，再次運行Garbage Collection ，回收最后分配但不再使用的對象。

3.1.3 分析結(jié)果

        當(dāng)會話結(jié)束時，Garbage Monitor中包含了已回收最多實例的前十個類。通常，這些類不是你自己應(yīng)用的類，準(zhǔn)確地說，它們是被你的一些方法(直接地或間接地)分配的第三方的類。最后一列是分配這些已回收對象的方法名。

        提示:如果被不同方法分配的實例屬于同一個類，并且都是前十個類的話，你將見到兩行相同的類。

        1. 使用Filter Allocating Methods，只顯示你包中的一些方法，屏蔽掉其它包中的方法。在我們的例子中，客戶J2EE應(yīng)用定義在profiler.com.quoteme.stockwatch包里面，所以我們把過濾規(guī)范profiler.com.quoteme.stockwatch.*.*輸入到Filter Allocating Methods文本輸入控制中。

        2. 在GC'ed列中，你能看到你的方法分配了多少實例。作為比較，查看Alive列就能看到還有多少實例仍在堆中。Java開發(fā)者通常會對創(chuàng)建和移走了多少對象而感到驚奇。

3. 現(xiàn)在你已經(jīng)識別到你有問題的方法。想想你可能怎樣修改這些分配對象的方法，從而減少或排除對象循環(huán)？例如，你可以嘗試重用某個對象或者創(chuàng)建一個可重用的對象池。

        4. WebLogic Server6.1編譯JSP后，自動產(chǎn)生了一個servlet類名，并賦予一個包名和類名。例如，如果有一個名為TestJSP.jsp的JSP文件，將被編譯成名為jsp_servlet.__testjsp的類(JSP名跟著兩個下劃線，并且都是小寫字母)。

        用Filtering Classes為jsp_servlet.*限制Garbage Monitor中的內(nèi)容，可以看到已經(jīng)被垃圾回收到Garbage Monitor中的JSP。在Filtering Allocating Methods設(shè)置jsp_servlet.*.*或jsp_servlet._<你的JSP名>.* 限制Garbage Monitor中的內(nèi)容，可以從分配的角度在指定的JSP中查看垃圾回收對象。

        更深入的研究

        如果你分配的方法沒有一個出現(xiàn)在Garbage Monitor中，或者在修改明顯的問題后，仍然有對象循環(huán)的問題；你需要進(jìn)行堆棧跟蹤，檢查哪個方法的調(diào)用導(dǎo)致了創(chuàng)建實例并分配了空間。需要使用heap snapshot查看堆棧跟蹤。要了解更多的信息，請看在線幫助里的Garbage Collection Tutorial或者JProbe Memory Debugger Developer's Guide。

3.2 性能分析           解決對象循環(huán)問題有助于性能的改進(jìn)，但你可能仍然面臨著性能瓶頸。進(jìn)行一次性能分析可幫助你在J2EE應(yīng)用中識別低效率的算法。JProbe Profiler提供了應(yīng)用的方法級和源代碼行級度量值。   3.2.1 啟動JProbe Profiler調(diào)查會話。                   1. 啟動JProbe Profiler。當(dāng)歡迎界面出現(xiàn)時，點擊"Run"開始。                 圖9。JProbe歡迎窗口         2. 在JProbe LaunchPad窗口中:                 a. 選擇"Using Application Server"                 b. 從Application Server下拉菜單中選擇BEA Weblogic6.1                 c. 注意在Integration ID下拉菜單中填JProbe Demo 1"         4. 選擇Filter                 a. 點擊Please enter a package，class，or method to display data for。輸入你要調(diào)查的包profiler.com.quoteme.stockwatch                 d. 從Detail Level列的下拉菜單中選擇Line Lever                 這個元素定義了我們想要把所有運行在環(huán)境中的Java軟件看作基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。因為我們不想詳細(xì)了解它們的性能信息 (我們只是想知道在代碼上的影響，我們不想更細(xì)地分析) 提示:在WLS6.1中的JSP Profiling                 當(dāng)JSP被WebLogic Server6.1編譯時，產(chǎn)生的servlet被給予一個產(chǎn)生的包和類名。例如，如果有一個名為TestJSP.jsp的JSP文件，它被編譯后，生成名為jsp_servlet._testjsp的類(兩個底線被JSP名跟著，都是小寫字母)。 如果你想跟蹤你的JSP里的方法在執(zhí)行中花了多少時間，你必須指定正確的過濾策略，用于捕獲數(shù)據(jù)。         5. 選擇"CPU Time"         6. 選擇"Record Performance at Program Start"復(fù)選框         7. 選擇"a Snapshot Directory:"為d:\temp         8. 點擊"Run"按鈕                 圖11。 JProbe Profiler LaunchPad窗口 3.2.2 運行時交互             在性能分析中，Heap Usage Chart就象一個執(zhí)行進(jìn)度的監(jiān)視器，與上節(jié)介紹的Garbage Monitor不同，這里不提供類似的運行時性能信息。使WebLogic Server自己初始化到完全啟動。         作為對象循環(huán)分析，我們推薦使用應(yīng)用級的，以用例為中心的方法進(jìn)行性能分析，具體如下:         1. 清空累積的性能數(shù)據(jù)。         2. 運行你的應(yīng)用用例。         3. 執(zhí)行一次性能快照，保存性能信息。         性能快照包括時間和在用例運行期間對象創(chuàng)建等度量數(shù)據(jù)(這個運行期間從重新設(shè)置性能信息開始-第一步，一直到執(zhí)行快照結(jié)束，第三步)。   3.2.3 解釋結(jié)果           JProbe Profiler提供兩個工具，以不同的格式顯示收集到的數(shù)據(jù)；可根據(jù)具體情況選擇: Method List是指以表的形式顯示與方法有關(guān)的數(shù)據(jù)信息。使用Method List可以按照名稱或度量值排序，或顯示只顯示其中部分方法。 Call Graph--是指以有向圖的形式顯示方法。可以使用Call Graph查看并跟蹤程序中方法間的調(diào)用關(guān)系。          從Method List或Call Graph中，你能使用下面這些工具深入到更多的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)。 Method Detail View是指對于所選的方法，顯示它們是被哪些方法(也稱父方法)調(diào)用了或它們調(diào)用了哪些方法(也稱子方法)。 Source Window顯示所選方法的語句級性能信息。     3.2.3.1 Time and Object Creation Metrics           JProbe Profiler在方法方面收集了三個基本度量值: Number of Calls是指在會話期間該方法被調(diào)用的次數(shù) Method Time是指執(zhí)行該方法所花費的總時間         Method Objects是指該方法創(chuàng)建的對象總數(shù)         在這些基本的度量值基礎(chǔ)上，JProbe Profiler計算出兩種度量值表示方法調(diào)用樹: Cumulative Time是指執(zhí)行這些方法的時間，和執(zhí)行它們直接或間接調(diào)用的方法所花費時間的總和。 Cumulative Objects是指這些方法創(chuàng)建的對象，和這些方法直接或間接調(diào)用其它方法創(chuàng)建的對象的總合         基于Number of Calls用四種平均度量值: Avg.Method Time是指調(diào)用方法的時間除以調(diào)用次數(shù) Avg.Method Objects是指方法對象除以調(diào)用次數(shù)（方法對象指方法執(zhí)行期間創(chuàng)建的對象數(shù)，不包括派生對象創(chuàng)建的數(shù)） Avg.Cumulative Time是指累積時間除以調(diào)用次數(shù) Avg.Cumulative Objects是指累積對象除以調(diào)用次數(shù)         在默認(rèn)情況下，Call Graph顯示的數(shù)據(jù)是在性能快照中的數(shù)據(jù)。我們建議你關(guān)閉Call Graph一會再打開Method List窗口。   3.2.3.2 Method List           Method List窗口(見圖12)以表的形式顯示性能數(shù)據(jù)。                 圖12。JProbe Profiler Method List窗口         每一行顯示了方法的時間和方法創(chuàng)建對象的度量值。使用Method List能很快識別你最耗時的方法。通常你會發(fā)現(xiàn)你的性能瓶頸和這些方法有關(guān)。         如果你是第一次調(diào)查，跟著下面這些步驟將使你能更有效地使用Method List。         1. 選中你的snapshot，打開"Method List"。         2. "Filter"區(qū)域只用于顯示在你包中或在你感興趣的類中的方法。         3. 點擊"Method Time"列名，把你最消耗時間的方法排在最前面。仔細(xì)查看前十個。是不是有一些度量值令你驚訝?你能改進(jìn)你方法中的算法嗎?         4. 點擊"Cumulative Time"列名，把最消耗時間的調(diào)用樹排在最前面。比較一下"Method Time"和"Cumulative Time"。雖然方法本身可能效率很高，但也可能調(diào)用了低效率的方法，這些低效率的方法可能在你的代碼中，或者在第三方的包或應(yīng)用框架中。         5. 點擊"Number of Calls"列名，查看一下你哪個方法被調(diào)用最多。如果一個或多個度量值同時反映這些方法是低效率的，需要考慮減少調(diào)用這些方法，或調(diào)用那些效率稍好的方法。   3.2.3.3. Call Graph           Call Graph(見圖13)提供一個非常有力的方法調(diào)用關(guān)系視圖。它把J2EE應(yīng)用放到WebLogic Server上下文環(huán)境中，所以你能看到WebLogic啟動的所有線程，包括調(diào)用J2EE應(yīng)用的線程。為了方便查找，Call Graph下面有"Method List"。         當(dāng)分析性能時，在定位J2EE應(yīng)用的入口點和排除與WebLogic線程有關(guān)的數(shù)據(jù)方面， Call Method是最有效的。在分離出應(yīng)用的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，可快速畫出執(zhí)行流程，并用圖形清晰地顯示出來。         下面是使用Call Method的有效技巧:         1. 選中你的snapshot，打開"Call Graph"。         2. 點擊"Find"并且定位你的J2EE應(yīng)用的入口位置。通常是servlet中的doGet()或doPost()方法。         3. 選擇方法并分離出數(shù)據(jù)形成圖形。         4. 顯示方法的一個子集作為開始，這些方法按照"Cumulative Time"排序是最耗時的方法。當(dāng)你分析一個方法，在方法的調(diào)用樹上將增加額外的節(jié)點。         5. 在"Method List"中，根據(jù)你發(fā)現(xiàn)的瓶頸位置，在"Color By"的下拉列表中選擇相同度量值。根據(jù)你選擇的度量值，現(xiàn)在最耗時的方法都以鮮艷的顏色突出顯示出來。         6. 選擇最耗時的方法。展開父方法樹(通過點擊節(jié)點部分或節(jié)點左邊部分的空箭頭記號)，就能看到哪個方法調(diào)用它了。你可以調(diào)用不同的，耗時比較少的方法嗎?你需要經(jīng)常調(diào)用這些方法嗎?         7. 展開子方法樹(指向節(jié)點的右邊)，可以看到調(diào)用了哪個耗時的方法。還有哪些子方法也是耗時的呢?你意識到第三方的方法實際的耗時情況嗎?你能調(diào)用一個實現(xiàn)了更有效率算法的不同方法嗎?                 圖13。JProbe Profiler Call Graph窗口         從Method List或Call Graph中，你都能深入地分析，在一個視圖中很方便地看到耗時的方法的度量值，還有它們子方法和父方法的度量值。選擇方法并打開"Method Detail View"。         "Method Detail View"(見圖14)在窗口的中心顯示了選擇方法，它的父方法在上面，它的子方法在下面。我們對列的頭部已經(jīng)熟悉了，它們和你在其它工具中看到的度量值相同。一個重要的區(qū)別是：用于顯示父方法和子方法度量值表示對所選方法的貢獻(xiàn)值，不是對它們自己的度量值。所以，如果一個方法被調(diào)用了12次，這些調(diào)用它的方法，和12次調(diào)用分別顯示在父方法的圖中。如果你想繼續(xù)分析父方法或子方法，雙擊該方法，使該方法在"Method Detail View"的中心顯示。                 圖14 JProbe Profiler Method Detail窗口   3.2.3.5 Source Window           要查看你方法中的代碼，選擇方法并且打開Source Window。你需要指出你的源代碼具體位置。         如果你是按行收集數(shù)據(jù)，你能在Source Window(見圖15)中看到這些數(shù)據(jù)。在左列中，顯示了每條語句的數(shù)據(jù)度量值。行級度量值是方法級度量值的細(xì)化，包括調(diào)用次數(shù)，執(zhí)行該行的時間，執(zhí)行該行時創(chuàng)建的對象數(shù)量，累積時間和累計對象數(shù)量。         提示:如果需要編輯你的代碼，并且已經(jīng)把集成開發(fā)環(huán)境IDE和JProbe Profiler集成在一起了，你可以通過選擇Edit>Edit Source打開你的集成開發(fā)環(huán)境。當(dāng)然，需要運行你重寫的代碼，并建立新的JProbe Profiler分析會話時，你做的改變才反映在JProbe Profiler上。                 圖15 Jprobe Profiler Source Window