J2EE篇
????前面介紹的改善性能技巧適合于大多數(shù)Java應(yīng)用，接下來要討論的問題適合于使用JSP、EJB或JDBC的應(yīng)用。
????2.1 使用緩沖標(biāo)記
????一些應(yīng)用服務(wù)器加入了面向JSP的緩沖標(biāo)記功能。例如，BEA的WebLogic Server從6.0版本開始支持這個功能，Open Symphony工程也同樣支持這個功能。JSP緩沖標(biāo)記既能夠緩沖頁面片斷，也能夠緩沖整個頁面。當(dāng)JSP頁面執(zhí)行時，如果目標(biāo)片斷已經(jīng)在緩沖之中，則生成該片斷的代碼就不用再執(zhí)行。頁面級緩沖捕獲對指定URL的請求，并緩沖整個結(jié)果頁面。對于購物籃、目錄以及門戶網(wǎng)站的主頁來說，這個功能極其有用。對于這類應(yīng)用，頁面級緩沖能夠保存頁面執(zhí)行的結(jié)果，供后繼請求使用。
????對于代碼邏輯復(fù)雜的頁面，利用緩沖標(biāo)記提高性能的效果比較明顯；反之，效果可能略遜一籌。
????2.2 始終通過會話Bean訪問實體Bean
????直接訪問實體Bean不利于性能。當(dāng)客戶程序遠(yuǎn)程訪問實體Bean時，每一個get方法都是一個遠(yuǎn)程調(diào)用。訪問實體Bean的會話Bean是本地的，能夠把所有數(shù)據(jù)組織成一個結(jié)構(gòu)，然后返回它的值。
????用會話Bean封裝對實體Bean的訪問能夠改進(jìn)事務(wù)管理，因為會話Bean只有在到達(dá)事務(wù)邊界時才會提交。每一個對get方法的直接調(diào)用產(chǎn)生一個事務(wù)，容器將在每一個實體Bean的事務(wù)之后執(zhí)行一個“裝入-讀取”操作。
????一些時候，使用實體Bean會導(dǎo)致程序性能不佳。如果實體Bean的惟一用途就是提取和更新數(shù)據(jù)，改成在會話Bean之內(nèi)利用JDBC訪問數(shù)據(jù)庫可以得到更好的性能。
????2.3 選擇合適的引用機(jī)制
????在典型的JSP應(yīng)用系統(tǒng)中，頁頭、頁腳部分往往被抽取出來，然后根據(jù)需要引入頁頭、頁腳。當(dāng)前，在JSP頁面中引入外部資源的方法主要有兩種：include指令，以及include動作。
- include指令：例如<%@ include file="copyright.html" %>。該指令在編譯時引入指定的資源。在編譯之前，帶有include指令的頁面和指定的資源被合并成一個文件。被引用的外部資源在編譯時就確定，比運行時才確定資源更高效。
- include動作：例如<jsp:include page="copyright.jsp" />。該動作引入指定頁面執(zhí)行后生成的結(jié)果。由于它在運行時完成，因此對輸出結(jié)果的控制更加靈活。但時，只有當(dāng)被引用的內(nèi)容頻繁地改變時，或者在對主頁面的請求沒有出現(xiàn)之前，被引用的頁面無法確定時，使用include動作才合算。
????2.4 在部署描述器中設(shè)置只讀屬性
????實體Bean的部署描述器允許把所有g(shù)et方法設(shè)置成“只讀”。當(dāng)某個事務(wù)單元的工作只包含執(zhí)行讀取操作的方法時，設(shè)置只讀屬性有利于提高性能，因為容器不必再執(zhí)行存儲操作。
????2.5 緩沖對EJB Home的訪問
????EJB Home接口通過JNDI名稱查找獲得。這個操作需要相當(dāng)可觀的開銷。JNDI查找最好放入Servlet的init()方法里面。如果應(yīng)用中多處頻繁地出現(xiàn)EJB訪問，最好創(chuàng)建一個EJBHomeCache類。EJBHomeCache類一般應(yīng)該作為singleton實現(xiàn)。
????2.6 為EJB實現(xiàn)本地接口
????本地接口是EJB 2.0規(guī)范新增的內(nèi)容，它使得Bean能夠避免遠(yuǎn)程調(diào)用的開銷。請考慮下面的代碼。
????
PayBeanHome home = (PayBeanHome)
javax.rmi.PortableRemoteObject.narrow
(ctx.lookup ("PayBeanHome"), PayBeanHome.class);
PayBean bean = (PayBean)
javax.rmi.PortableRemoteObject.narrow
(home.create(), PayBean.class);
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????第一個語句表示我們要尋找Bean的Home接口。這個查找通過JNDI進(jìn)行，它是一個RMI調(diào)用。然后，我們定位遠(yuǎn)程對象，返回代理引用，這也是一個RMI調(diào)用。第二個語句示范了如何創(chuàng)建一個實例，涉及了創(chuàng)建IIOP請求并在網(wǎng)絡(luò)上傳輸請求的stub程序，它也是一個RMI調(diào)用。
????要實現(xiàn)本地接口，我們必須作如下修改：
- 方法不能再拋出java.rmi.RemoteException異常，包括從RemoteException派生的異常，比如TransactionRequiredException、TransactionRolledBackException和NoSuchObjectException。EJB提供了等價的本地異常，如TransactionRequiredLocalException、TransactionRolledBackLocalException和NoSuchObjectLocalException。
- 所有數(shù)據(jù)和返回值都通過引用的方式傳遞，而不是傳遞值。
- 本地接口必須在EJB部署的機(jī)器上使用。簡而言之，客戶程序和提供服務(wù)的組件必須在同一個JVM上運行。
- 如果Bean實現(xiàn)了本地接口，則其引用不可串行化。
????2.7 生成主鍵
????在EJB之內(nèi)生成主鍵有許多途徑，下面分析了幾種常見的辦法以及它們的特點。
????利用數(shù)據(jù)庫內(nèi)建的標(biāo)識機(jī)制（SQL Server的IDENTITY或Oracle的SEQUENCE）。這種方法的缺點是EJB可移植性差。
????由實體Bean自己計算主鍵值（比如做增量操作）。它的缺點是要求事務(wù)可串行化，而且速度也較慢。
????利用NTP之類的時鐘服務(wù)。這要求有面向特定平臺的本地代碼，從而把Bean固定到了特定的OS之上。另外，它還導(dǎo)致了這樣一種可能，即在多CPU的服務(wù)器上，同一個毫秒之內(nèi)生成了兩個主鍵。
????借鑒Microsoft的思路，在Bean中創(chuàng)建一個GUID。然而，如果不求助于JNI，Java不能確定網(wǎng)卡的MAC地址；如果使用JNI，則程序就要依賴于特定的OS。
????還有其他幾種辦法，但這些辦法同樣都有各自的局限。似乎只有一個答案比較理想：結(jié)合運用RMI和JNDI。先通過RMI注冊把RMI遠(yuǎn)程對象綁定到JNDI樹?？蛻舫绦蛲ㄟ^JNDI進(jìn)行查找。下面是一個例子：
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public class keyGenerator extends UnicastRemoteObject implements Remote {
private static long KeyValue = System.currentTimeMillis();
public static synchronized long getKey() throws RemoteException { return KeyValue++; }
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????2.8 及時清除不再需要的會話
????為了清除不再活動的會話，許多應(yīng)用服務(wù)器都有默認(rèn)的會話超時時間，一般為30分鐘。當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器需要保存更多會話時，如果內(nèi)存容量不足，操作系統(tǒng)會把部分內(nèi)存數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到磁盤，應(yīng)用服務(wù)器也可能根據(jù)“最近最頻繁使用”（Most Recently Used）算法把部分不活躍的會話轉(zhuǎn)儲到磁盤，甚至可能拋出“內(nèi)存不足”異常。在大規(guī)模系統(tǒng)中，串行化會話的代價是很昂貴的。當(dāng)會話不再需要時，應(yīng)當(dāng)及時調(diào)用HttpSession.invalidate()方法清除會話。HttpSession.invalidate()方法通?？梢栽趹?yīng)用的退出頁面調(diào)用。
????2.9 在JSP頁面中關(guān)閉無用的會話
????對于那些無需跟蹤會話狀態(tài)的頁面，關(guān)閉自動創(chuàng)建的會話可以節(jié)省一些資源。使用如下page指令：
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<%@ page session="false"%>
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????2.10 Servlet與內(nèi)存使用
????許多開發(fā)者隨意地把大量信息保存到用戶會話之中。一些時候，保存在會話中的對象沒有及時地被垃圾回收機(jī)制回收。從性能上看，典型的癥狀是用戶感到系統(tǒng)周期性地變慢，卻又不能把原因歸于任何一個具體的組件。如果監(jiān)視JVM的堆空間，它的表現(xiàn)是內(nèi)存占用不正常地大起大落。
????解決這類內(nèi)存問題主要有二種辦法。第一種辦法是，在所有作用范圍為會話的Bean中實現(xiàn)HttpSessionBindingListener接口。這樣，只要實現(xiàn)valueUnbound()方法，就可以顯式地釋放Bean使用的資源。
????另外一種辦法就是盡快地把會話作廢。大多數(shù)應(yīng)用服務(wù)器都有設(shè)置會話作廢間隔時間的選項。另外，也可以用編程的方式調(diào)用會話的setMaxInactiveInterval()方法，該方法用來設(shè)定在作廢會話之前，Servlet容器允許的客戶請求的最大間隔時間，以秒計。
????2.11 HTTP Keep-Alive
????Keep-Alive功能使客戶端到服務(wù)器端的連接持續(xù)有效，當(dāng)出現(xiàn)對服務(wù)器的后繼請求時，Keep-Alive功能避免了建立或者重新建立連接。市場上的大部分Web服務(wù)器，包括iPlanet、IIS和Apache，都支持HTTP Keep-Alive。對于提供靜態(tài)內(nèi)容的網(wǎng)站來說，這個功能通常很有用。但是，對于負(fù)擔(dān)較重的網(wǎng)站來說，這里存在另外一個問題：雖然為客戶保留打開的連接有一定的好處，但它同樣影響了性能，因為在處理暫停期間，本來可以釋放的資源仍舊被占用。當(dāng)Web服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器在同一臺機(jī)器上運行時，Keep-Alive功能對資源利用的影響尤其突出。
????2.12 JDBC與Unicode
????想必你已經(jīng)了解一些使用JDBC時提高性能的措施，比如利用連接池、正確地選擇存儲過程和直接執(zhí)行的SQL、從結(jié)果集刪除多余的列、預(yù)先編譯SQL語句，等等。
????除了這些顯而易見的選擇之外，另一個提高性能的好選擇可能就是把所有的字符數(shù)據(jù)都保存為Unicode（代碼頁13488）。Java以Unicode形式處理所有數(shù)據(jù)，因此，數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序不必再執(zhí)行轉(zhuǎn)換過程。但應(yīng)該記?。喝绻捎眠@種方式，數(shù)據(jù)庫會變得更大，因為每個Unicode字符需要2個字節(jié)存儲空間。另外，如果有其他非Unicode的程序訪問數(shù)據(jù)庫，性能問題仍舊會出現(xiàn)，因為這時數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序仍舊必須執(zhí)行轉(zhuǎn)換過程。
????2.13 JDBC與I/O
????如果應(yīng)用程序需要訪問一個規(guī)模很大的數(shù)據(jù)集，則應(yīng)當(dāng)考慮使用塊提取方式。默認(rèn)情況下，JDBC每次提取32行數(shù)據(jù)。舉例來說，假設(shè)我們要遍歷一個5000行的記錄集，JDBC必須調(diào)用數(shù)據(jù)庫157次才能提取到全部數(shù)據(jù)。如果把塊大小改成512，則調(diào)用數(shù)據(jù)庫的次數(shù)將減少到10次。
????在一些情形下這種技術(shù)無效。例如，如果使用可滾動的記錄集，或者在查詢中指定了FOR UPDATE，則塊操作方式不再有效。
????2.14 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫
????許多應(yīng)用需要以用戶為單位在會話對象中保存相當(dāng)數(shù)量的數(shù)據(jù)，典型的應(yīng)用如購物籃和目錄等。由于這類數(shù)據(jù)可以按照行/列的形式組織，因此，許多應(yīng)用創(chuàng)建了龐大的Vector或HashMap。在會話中保存這類數(shù)據(jù)極大地限制了應(yīng)用的可伸縮性，因為服務(wù)器擁有的內(nèi)存至少必須達(dá)到每個會話占用的內(nèi)存數(shù)量乘以并發(fā)用戶最大數(shù)量，它不僅使服務(wù)器價格昂貴，而且垃圾收集的時間間隔也可能延長到難以忍受的程度。
????一些人把購物籃/目錄功能轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)庫層，在一定程度上提高了可伸縮性。然而，把這部分功能放到數(shù)據(jù)庫層也存在問題，且問題的根源與大多數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)有關(guān)。對于關(guān)系數(shù)據(jù)庫來說，運行時的重要原則之一是確保所有的寫入操作穩(wěn)定、可靠，因而，所有的性能問題都與物理上把數(shù)據(jù)寫入磁盤的能力有關(guān)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫力圖減少I/O操作，特別是對于讀操作，但實現(xiàn)該目標(biāo)的主要途徑只是執(zhí)行一套實現(xiàn)緩沖機(jī)制的復(fù)雜算法，而這正是數(shù)據(jù)庫層第一號性能瓶頸通常總是CPU的主要原因。
????一種替代傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的方案是，使用在內(nèi)存中運行的數(shù)據(jù)庫（In-memory Database），例如TimesTen。內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的出發(fā)點是允許數(shù)據(jù)臨時地寫入，但這些數(shù)據(jù)不必永久地保存到磁盤上，所有的操作都在內(nèi)存中進(jìn)行。這樣，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫不需要復(fù)雜的算法來減少I/O操作，而且可以采用比較簡單的加鎖機(jī)制，因而速度很快。