如何利用Java開發(fā)高性能高并發(fā)Web應(yīng)用

1、如何用如何用JavaJava進(jìn)行高性能網(wǎng)站開發(fā)進(jìn)行高性能網(wǎng)站開發(fā)Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧生成對象時，合理分配空間和大?。荷蓪ο髸r，合理分配空間和大?。篔ava中的很多類都有它的默認(rèn)的空間分配大小，對于一些有大小的對象的初始化，應(yīng)該預(yù)計對象的大小，然后使用進(jìn)行初始化。例如：我們在使用例如：我們在使用Vector，當(dāng)聲明，當(dāng)聲明Vector vectnew Vector()時，系統(tǒng)調(diào)用：時，系統(tǒng)調(diào)用：public Vector() / 缺省構(gòu)造函數(shù)缺省構(gòu)造函數(shù)this(10); / 容量是容量是 10;缺省分配缺省分配10個對象大小容量。當(dāng)執(zhí)行個對象大小容量。當(dāng)執(zhí)行add方法時，

2、可以看到具體實現(xiàn)為：方法時，可以看到具體實現(xiàn)為：.public synchronized boolean add(Object o) modCount+;ensureCapacityHelper(elementCount+1);elementDataelementCount+ =o;return true;Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧生成對象時，合理分配空間和大?。荷蓪ο髸r，合理分配空間和大?。簆rivate void ensureCapacityHelper(int minCapacity) int oldCapacity = elementData.length;if (mi

3、nCapacity oldCapacity) Object oldData = elementData;int newCapacity = (capacityIncrement 0) ? (oldCapacity + capacityIncrement) :(oldCapacity * 2);if (newCapacity minCapacity) newCapacity = minCapacity;elementData = new ObjectnewCapacity;System.arraycopy(oldData, 0, elementData, 0, elementCount);我們可

4、以看到，當(dāng)Vector大小超過原來的大小時，一些代碼的目的就是為了做容量的擴充，在預(yù)先知道該Vector大小的話，可以指定其大小，避免容量擴充的開銷。 Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧優(yōu)化循環(huán)體：優(yōu)化循環(huán)體：循環(huán)是比較重復(fù)運行的地方，如果循環(huán)次數(shù)很大，循環(huán)體內(nèi)不好的代碼對效率的影響就會被放大而變的突出。讓我們看看下面的代碼片：.Vector vect = new Vector(1000);.for( inti=0; ivect.size(); i+).for循環(huán)部分改寫成：循環(huán)部分改寫成：int size = vect.size();for( int i=0; isize; i+).如

5、果size=1000，就可以減少1000次size()的系統(tǒng)調(diào)用開銷，避免了循環(huán)體重復(fù)調(diào)用。Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧優(yōu)化循環(huán)體：優(yōu)化循環(huán)體：再看如下的代碼片：再看如下的代碼片：.for (int i = 0;i 100000;i+)if (i%10 = 9) . / 每十次執(zhí)行一次每十次執(zhí)行一次改寫成也可以提高效率：改寫成也可以提高效率：.for(inti =0,j =10; i100000; i+,j-)if(j = 0). / 每十次執(zhí)行一次每十次執(zhí)行一次j = 10;所以，當(dāng)有較大的循環(huán)時，應(yīng)該檢查循環(huán)內(nèi)是否有效率不高的地方，尋找更優(yōu)的方案加以改進(jìn)。 Java程序性能優(yōu)化

6、技巧程序性能優(yōu)化技巧少用少用newnew初始化一個實例：初始化一個實例：盡量少用new來初始化一個類的實例，當(dāng)一個對象是用new進(jìn)行初始化時，其構(gòu)造函數(shù)鏈的所有構(gòu)造函數(shù)都被調(diào)用到，所以new操作符是很消耗系統(tǒng)資源的，new一個對象耗時往往是局部變量賦值耗時的上千倍。同時，當(dāng)生成對象后，系統(tǒng)還要花時間進(jìn)行垃圾回收和處理。當(dāng)new創(chuàng)建對象不可避免時，注意避免多次的使用new初始化一個對象。盡量在使用時再創(chuàng)建該對象。如：NewObject object = new NewObject();int value;if(i0 )value =object.getValue();Java程序性能優(yōu)化技巧程序

7、性能優(yōu)化技巧少用少用newnew初始化一個實例：初始化一個實例：上面一段代碼可以修改為：上面一段代碼可以修改為：int value;if(i0 )NewObject object = new NewObject();Value =object.getValue();另外，應(yīng)該盡量重復(fù)使用一個對象，而不是聲明新的同類對象。一個重用對象的方法是改變對象的值，如可以通過setValue之類的方法改變對象的變量達(dá)到重用的目的。 Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧選擇合適的方法調(diào)用：選擇合適的方法調(diào)用：在Java中，一切都是對象，如果有方法（Method）調(diào)用，處理器先要檢查該方法是屬于哪個對象，

8、該對象是否有效，對象屬于什么類型，然后選擇合適的方法并調(diào)用?？梢詼p少方法的調(diào)用，同樣一個方法：public void CallMethod(int i )if( i =0 )return;. / 其他處理其他處理如果直接調(diào)用，如果直接調(diào)用，int i = 0;.CallMethod(i);Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧選擇合適的方法調(diào)用：選擇合適的方法調(diào)用：上面的代碼，就應(yīng)該寫成：int i = 0;.if( i =0 )CallMethod(i);不影響可讀性等情況下，可以把幾個小的方法合成一個大的方法。另外，在方法前加上final，private關(guān)鍵字有利于編譯器的優(yōu)化。 Jav

9、a程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧異常處理技巧：異常處理技巧：異常是Java的一種錯誤處理機制，對程序來說是非常有用的，但是異常對性能不利。拋出異常首先要創(chuàng)建一個新的對象，并進(jìn)行相關(guān)的處理，造成系統(tǒng)的開銷，所以異常應(yīng)該用在錯誤處理的情況，不應(yīng)該用來控制程序流程，流程盡量用while，if等處理。在不是很影響代碼健壯性的前提下，可以把幾個try/catch塊合成一個。盡量使用局部變量和靜態(tài)變量：盡量使用局部變量和靜態(tài)變量：盡量使用局部變量，調(diào)用方法時傳遞的參數(shù)以及在調(diào)用中創(chuàng)建的臨時變量都保存在棧（Stack） 中，速度較快。其他變量，如靜態(tài)變量、實例變量等，都在堆（Heap）中創(chuàng)建，速度較慢。盡

10、量使用靜態(tài)變量，即加修飾符static，如果類中的變量不會隨他的實例而變化，就可以定義為靜態(tài)變量，從而使他所有的實例都共享這個變量。 同步處理技巧：同步處理技巧：同步主要出現(xiàn)在多線程的情況，為多線程同時運行時提供對象數(shù)據(jù)安全的機制，多線程是比較復(fù)雜話題，應(yīng)用多線程也是為了獲得性能的提升，應(yīng)該盡可能減少同步。另外，如果需要同步的地方，可以減少同步的代碼段，如只同步某個方法或函數(shù)，而不是整個代碼。Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧盡可能的使用盡可能的使用JavaJava自身提供的自身提供的APIAPI：Java的API一般都做了性能的考慮，如果完成相同的功能，優(yōu)先使用API而不是自己寫的代碼

11、，如數(shù)組復(fù)制通常的代碼如下：int size = 1000;String strArray1 = new Stringsize;String strArray2 = new Stringsize;for(inti=0;isize;i+) / 賦值賦值strArray1 = (new String(Array: + i);for(inti=0;isize;i+) / 復(fù)制復(fù)制strArray2=(new String(String)a);Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧盡可能的使用盡可能的使用JavaJava自身提供的自身提供的APIAPI：上面那段代碼，如果使用Java提供的API，就

12、可以提高性能：int size = 1000;String strArray1 = new Stringsize;String strArray2 = new Stringsize;for(inti=0;isize;i+) / 賦值strArray1 = (new String(Array: + i);System.arraycopy(strArray1,0,strArray2,0,size); / 復(fù)制同樣的一個規(guī)則是，當(dāng)有大量數(shù)據(jù)的復(fù)制時，應(yīng)該使用System.arraycopy()。 Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧盡量減少盡量減少I/OI/O操作：操作： 輸入/輸出（I/O）包

13、括很多方面，我們知道，進(jìn)行I/O操作是很消耗系統(tǒng)資源的。程序中應(yīng)該盡量少用I/O操作。使用時可以注意： . 合理控制輸出函數(shù)System.out.println()對于大多時候是有用的，特別是系統(tǒng)調(diào)試的時候，但也會產(chǎn)生大量的信息出現(xiàn)在控制臺和日志上，同時輸出時，有序列化和同步的過程，造成了開銷。特別是在發(fā)行版中，要合理的控制輸出，可以在項目開發(fā)時，設(shè)計好一個Debug的工具類，在該類中可以實現(xiàn)輸出開關(guān)，輸出的級別，根據(jù)不同的情況進(jìn)行不同的輸出的控制。盡量使用緩存：盡量使用緩存：讀寫內(nèi)存要比讀寫硬盤上的文件要快很多，應(yīng)盡可能使用緩沖，以便直接從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)。盡可能使用帶有Buffer的類代替沒

14、有Buffer的類，如可以用BufferedReader 代替Reader，用BufferedWriter代替Writer來進(jìn)行處理I/O操作。同樣可以用BufferedInputStream代替InputStream都可以獲得性能的提高 Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧盡量不使用同步：盡量不使用同步：Servlet是多線程的，以處理不同的請求，基于前面同步的分析，如果有太多的同步就失去了多線程的優(yōu)勢了。不用保存太多的信息在不用保存太多的信息在HttpSession中中很多時候，存儲一些對象在HttpSession中是有必要的，可以加快系統(tǒng)的開發(fā)，如網(wǎng)上商店系統(tǒng)會把購物車信息保存在該用

15、戶的Session中，但當(dāng)存儲大量的信息或是大的對象在會話中時，是有害的，特別是當(dāng)系統(tǒng)中用戶的訪問量很大，對內(nèi)存的需求就會很高。具體開發(fā)時，在這兩者之間應(yīng)作好權(quán)衡。Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧清除清除SESSIONSESSION：通常情況，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的超時時間時，同時有些Session沒有了活動，服務(wù)器會釋放這些沒有活動的Session，. 不過這種情況下，特別是多用戶并訪時，系統(tǒng)內(nèi)存要維護(hù)多個的無效Session。當(dāng)用戶退出時，應(yīng)該手動釋放，回收資源，實現(xiàn)如下：.HttpSession theSession = request.getSession();/ 獲取當(dāng)前Session

16、if(theSession != null)theSession.invalidate(); / 使該Session失效。緩存緩存HomeHome接口：接口：EJB庫使用Enterprise Bean 的客戶端通過它的Home接口創(chuàng)建它的實例?？蛻舳四芡ㄟ^JNDI訪問它。服務(wù)器通過Lookup方法來獲取。JNDI是個遠(yuǎn)程對象，通過RMI方式調(diào)用，對它的訪問往往是比較費時的。所以，在設(shè)計時可以設(shè)計一個類專門用來緩存Home接口，在系統(tǒng)初始化時就獲得需要的Home接口并緩存，以后的引用只要引用緩存即可。Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧使用快速度的使用快速度的JdbcJdbc驅(qū)動：驅(qū)動：JD

17、BC API包括兩種實現(xiàn)接口形式，一種是純Java實現(xiàn)的驅(qū)動，一種利用ODBC驅(qū)動和數(shù)據(jù)庫客戶端實現(xiàn)，具體有四種驅(qū)動模式： 第一類：JDBC-ODBC橋，再加上ODBC驅(qū)動程序。第一類JDBC驅(qū)動程序是JDBC-ODBC橋再加上一個ODBC驅(qū)動程序。建議第一類驅(qū)動程序只用于原型開發(fā)，而不要用于正式的運行環(huán)境。橋接驅(qū)動程序由Sun提供，它的目標(biāo)是支持傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。Sun為該軟件提供關(guān)鍵問題的補丁，但不為該軟件的最終用戶提供支持。一般地，橋接驅(qū)動程序用于已經(jīng)在ODBC技術(shù)上投資的情形，例如已經(jīng)投資了Windows應(yīng)用服務(wù)器。盡管Sun提供了JDBC-ODBC橋接驅(qū)動程序，但由于ODBC會在客戶

18、端裝載二進(jìn)制代碼和數(shù)據(jù)庫客戶端代碼，這種技術(shù)不適用于高事務(wù)性的環(huán)境。另外，第一類JDBC驅(qū)動程序不支持完整的Java命令集，而是局限于ODBC驅(qū)動程序的功能，這種驅(qū)動方式也叫胖客戶，主要用于低并發(fā)請求，大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)膽?yīng)用。Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧使用快速度的使用快速度的JdbcJdbc驅(qū)動：驅(qū)動：第二類：本機API，部分是Java的驅(qū)動程序。第二類JDBC驅(qū)動程序是本機API的部分Java代碼的驅(qū)動程序，用于把JDBC調(diào)用轉(zhuǎn)換成主流數(shù)據(jù)庫API的本機調(diào)用。這類驅(qū)動程序也存在與第一類驅(qū)動程序一樣的性能問題，即客戶端載入二進(jìn)制代碼的問題，而且它們被綁定了特定的平臺。第二類驅(qū)動程序要

19、求編寫面向特定平臺的代碼，主流的數(shù)據(jù)庫廠商，例如Oracle和IBM，都為它們的企業(yè)數(shù)據(jù)庫平臺提供了第二類驅(qū)動程序，使用這些驅(qū)動程序的開發(fā)者必須及時跟進(jìn)不同數(shù)據(jù)庫廠商針對不同操作系統(tǒng)發(fā)行的各個驅(qū)動程序版本。另外，由于第二類驅(qū)動程序沒有使用純Java的API，把Java應(yīng)用連接到數(shù)據(jù)源時，往往必須執(zhí)行一些額外的配置工作。很多時候，第二類驅(qū)動程序不能在體系結(jié)構(gòu)上與大型主機的數(shù)據(jù)源兼容；即使做到了兼容，效果也是比較差。Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧使用快速度的使用快速度的JdbcJdbc驅(qū)動：驅(qū)動：第一類和第二類驅(qū)動的比較Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧使用快速度的使用快速度的Jd

20、bcJdbc驅(qū)動：驅(qū)動：第三類：面向數(shù)據(jù)庫中間件的純Java驅(qū)動程序。第三類JDBC驅(qū)動程序是面向數(shù)據(jù)庫中間件的純Java驅(qū)動程序，JDBC調(diào)用被轉(zhuǎn)換成一種中間件廠商的協(xié)議，中間件再把這些調(diào)用轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)庫API。第三類JDBC驅(qū)動程序的優(yōu)點是它以服務(wù)器為基礎(chǔ)，也就是不再需要客戶端的本機代碼，這使第三類驅(qū)動程序要比第一、二兩類快。另外，開發(fā)者還可以利用單一的驅(qū)動程序連接到多種數(shù)據(jù)庫。Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧使用快速度的使用快速度的JdbcJdbc驅(qū)動：驅(qū)動：第四類：直接面向數(shù)據(jù)庫的純Java驅(qū)動程序。 第四類JDBC驅(qū)動程序是直接面向數(shù)據(jù)庫的純Java驅(qū)動程序，即所謂的“瘦”（t

21、hin）驅(qū)動程序，它把JDBC調(diào)用轉(zhuǎn)換成某種直接可被DBMS使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這樣，客戶機和應(yīng)用服務(wù)器可以直接調(diào)用DBMS服務(wù)器。對于第四類驅(qū)動程序，不同DBMS的驅(qū)動程序不同。因此，在一個異構(gòu)計算環(huán)境中，驅(qū)動程序的數(shù)量可能會比較多。但是，由于第四類驅(qū)動程序具有較高的性能，能夠直接訪問DBMS，所以這一問題就不那么突出了， 這種驅(qū)動方式，主要用于高并發(fā)，低數(shù)據(jù)量請求的應(yīng)用中。Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧使用快速度的使用快速度的JdbcJdbc驅(qū)動：驅(qū)動：第三類和第四類驅(qū)動的比較Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧使用Jdbc鏈接池為了提高訪問數(shù)據(jù)庫的性能，我們還可以使用JDBC

22、2.0的一些規(guī)范和特性，JDBC是占用資源的，在使用數(shù)據(jù)庫連接時可以使用連接池Connection Pooling，避免頻繁打開、關(guān)閉Connection。而我們知道，獲取Connection是比較消耗系統(tǒng)資源的。Connection緩沖池：當(dāng)一個應(yīng)用程序關(guān)閉一個數(shù)據(jù)庫連接時，這個連接并不真正釋放而是被循環(huán)利用，建立連接是消耗較大的操作，循環(huán)利用連接可以顯著的提高性能，因為可以減少新連接的建立。一個通過DataSource獲取緩沖池獲得連接，并連接到一個CustomerDB數(shù)據(jù)源的代碼演示如下：Context ctx = new InitialContext();DataSource data

23、Source = (DataSource) ctx.lookup(jdbc/CustomerDB);Connection conn = dataSource.getConnection(password,username);Java程序性能優(yōu)化技巧程序性能優(yōu)化技巧緩存緩存DataSorceDataSorce一個DataSource對象代表一個實際的數(shù)據(jù)源。這個數(shù)據(jù)源可以是從關(guān)系數(shù)據(jù)庫到表格形式的文件，完全依賴于它是怎樣實現(xiàn)的，一個數(shù)據(jù)源對象注冊到JNDI名字服務(wù)后，應(yīng)用程序就可以從JNDI服務(wù)器上取得該對象，并使用之和數(shù)據(jù)源建立連接。通過上面的例子，我們知道DataSource是從連接池獲得連

24、接的一種方式，通過JNDI方式獲得，是占用資源的。為了避免再次的JNDI調(diào)用，可以系統(tǒng)中緩存要使用的DataSource。即時關(guān)閉使用過的資源即時關(guān)閉使用過的資源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)一般是并發(fā)的系統(tǒng)，在每次申請和使用完資源后，應(yīng)該釋放供別人使用，使用完成后應(yīng)該保證徹底的釋放。如何利用如何利用Java開發(fā)高性能、高并發(fā)開發(fā)高性能、高并發(fā)Web應(yīng)用應(yīng)用架構(gòu)選型架構(gòu)選型在網(wǎng)站W(wǎng)eb應(yīng)用開發(fā)中，系統(tǒng)的整體架構(gòu)是決定網(wǎng)站性能、穩(wěn)定性、并發(fā)、可擴展性的關(guān)鍵因素。下面以世界著名網(wǎng)站應(yīng)用軟件提供商CoreMediaCMS系統(tǒng)為例，進(jìn)行架構(gòu)分析如何利用如何利用Java開發(fā)高性能、高并發(fā)開發(fā)高性能、高并發(fā)Web應(yīng)用應(yīng)用

25、架構(gòu)選型架構(gòu)選型CoreMediaCMS將整個應(yīng)用分成四成架構(gòu)，每一層都可以獨立于其他層而正常運行，每一層都可以分布式布署，極大的提高了應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可擴展性、支持高并發(fā)的要求，每一次之前通過中間件Corba進(jìn)行穩(wěn)定的傳輸數(shù)據(jù)。如何利用如何利用Java開發(fā)高性能、高并發(fā)開發(fā)高性能、高并發(fā)Web應(yīng)用應(yīng)用開發(fā)框架的選型開發(fā)框架的選型充分利用開源框架，可以大大提高開發(fā)效率。很多初級開發(fā)者，都采用DB+JavaBean+JSP這種初級的開發(fā)模式，而現(xiàn)在主要使用Struts、Spring等MVC開發(fā)框架。常用開發(fā)框架構(gòu)選型有：Struts、Spring、Webwork等。天極傳媒選擇的開發(fā)框架是：Struts+Spring+iBatis，在這個開發(fā)框架里，充分利用了Struts、Spring各自己的優(yōu)點，可以選擇StutsMVC，也可以選擇Spring MVC。如何利用如何利用Java開發(fā)高性能、高并發(fā)開發(fā)高性能、高并發(fā)Web應(yīng)用應(yīng)用分級存儲分級存儲）數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分級存儲：將經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)和訪問頻度低的數(shù)據(jù)，分別存放到不同的分區(qū)，