JSP/Servlet應(yīng)用程序優(yōu)化八法

　　你的J2EE應(yīng)用是不是運(yùn)行的很慢？它們能不能承受住不斷上升的訪問量？本文講述了開發(fā)高性能、高彈性的JSP頁面和Servlet的性能優(yōu)化技術(shù)。其意思是建立盡可能快的并能適應(yīng)數(shù)量增長(zhǎng)的用戶及其請(qǐng)求。在本文中，我將帶領(lǐng)你學(xué)習(xí)已經(jīng)實(shí)踐和得到證實(shí)的性能調(diào)整技術(shù)，它將大大地提高你的servlet和jsp頁面的性能，進(jìn)而提升J2EE的性能。這些技術(shù)的部分用于開發(fā)階段，例如，設(shè)計(jì)和編碼階段。另一部分技術(shù)則與配置相關(guān)。

　　技術(shù)1：在HttpServletinit()方法中緩存數(shù)據(jù)

　　服務(wù)器會(huì)在創(chuàng)建servlet實(shí)例之后和servlet處理任何請(qǐng)求之前調(diào)用servlet的init()方法。該方法在servlet的生命周期中僅調(diào)用一次。為了提高性能，在init()中緩存靜態(tài)數(shù)據(jù)或完成要在初始化期間完成的代價(jià)昂貴的操作。例如，一個(gè)最佳實(shí)踐是使用實(shí)現(xiàn)了javax.sql.DataSource接口的JDBC連接池。

　　DataSource從JNDI樹中獲得。每調(diào)用一次SQL就要使用JNDI查找DataSource是非常昂貴的工作，而且嚴(yán)重影響了應(yīng)用的性能。Servlet的init()方法可以用于獲取DataSource并緩存它以便之后的重用：

publicclassControllerServletextendsHttpServlet
{
privatejavax.sql.DataSourcetestDS=null;

publicvoidinit(ServletConfigconfig)throwsServletException
{
super.init(config);
Contextctx=null;
try
{
ctx=newInitialContext();
testDS=(javax.sql.DataSource)ctx.lookup("jdbc/testDS");
}
catch(NamingExceptionne)
{
ne.printStackTrace();
}
catch(Exceptione)
{
e.printStackTrace();
}
}

publicjavax.sql.DataSourcegetTestDS()
{
returntestDS;
}
...
...
}

　　技術(shù)2：禁用servlet和Jsp的自動(dòng)裝載功能

　　當(dāng)每次修改了Servlet/JSP之后，你將不得不重新啟動(dòng)服務(wù)器。由于自動(dòng)裝載功能減少開發(fā)時(shí)間，該功能被認(rèn)為在開發(fā)階段是非常有用的。但是，它在運(yùn)行階段是非常昂貴的；servlet/JSP由于不必要的裝載，增加類裝載器的負(fù)擔(dān)而造成很差的性能。同樣，這會(huì)使你的應(yīng)用由于已被某種類裝載器裝載的類不能和當(dāng)前類裝載器裝載的類不能相互協(xié)作而出現(xiàn)奇怪的沖突現(xiàn)象。因此，在運(yùn)行環(huán)境中為了得到更好的性能，關(guān)閉servlet/JSP的自動(dòng)裝載功能。

　　技術(shù)3：控制HttpSession

　　許多應(yīng)用需要一系列客戶端的請(qǐng)求，因此他們能互相相關(guān)聯(lián)。由于HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的，所以基于Web的應(yīng)用需要負(fù)責(zé)維護(hù)這樣一個(gè)叫做session的狀態(tài)。為了支持必須維護(hù)狀態(tài)的應(yīng)用，Javaservlet技術(shù)提供了管理session和允許多種機(jī)制實(shí)現(xiàn)session的API。HttpSession對(duì)象扮演了session，但是使用它需要成本。無論何時(shí)HttpSession被使用和重寫，它都由servlet讀取。你可以通過使用下面的技術(shù)來提高性能：
l在JSP頁面中不要?jiǎng)?chuàng)建默認(rèn)的HttpSession:默認(rèn)情況下，JSP頁面創(chuàng)建HttpSession。如果你在JSP頁面中不用HttpSession，為了節(jié)省性能開銷，使用下邊的頁面指令可以避免自動(dòng)創(chuàng)建HttpSession對(duì)象：
＜%@pagesession="false"%＞

　　1) 不要將大的對(duì)象圖存儲(chǔ)在HttpSession中：如果你將數(shù)據(jù)當(dāng)作一個(gè)大的對(duì)象圖存儲(chǔ)在HttpSession中，應(yīng)用服務(wù)器每次將不得不處理整個(gè)HttpSession對(duì)象。這將迫使Java序列化和增加計(jì)算開銷。由于序列化的開銷，隨著存儲(chǔ)在HttpSession對(duì)象中數(shù)據(jù)對(duì)象的增大，系統(tǒng)的吞吐量將會(huì)下降。

　　2) 用完后釋放HttpSession：當(dāng)不在使用HttpSession時(shí)，使用HttpSession.invalidate()方法使sesion失效。

　　3) 設(shè)置超時(shí)值：一個(gè)servlet引擎有一個(gè)默認(rèn)的超時(shí)值。如果你不刪除session或者一直把session用到它超時(shí)的時(shí)候，servlet引擎將把session從內(nèi)存中刪除。由于在內(nèi)存和垃圾收集上的開銷，session的超時(shí)值越大，它對(duì)系統(tǒng)彈性和性能的影響也越大。試著將session的超時(shí)值設(shè)置的盡可能低。

　　技術(shù)4：使用gzip壓縮

　　壓縮是刪除冗余信息的作法，用盡可能小的空間描述你的信息。使用gzip（GNUzip）壓縮文檔能有效地減少下載HTML文件的時(shí)間。你的信息量越小，它們被送出的速度越快。因此，如果你壓縮了由你web應(yīng)用產(chǎn)生的內(nèi)容，它到達(dá)用戶并顯示在用戶屏幕上的速度就越快。不是任何瀏覽器都支持gzip壓縮的，但檢查一個(gè)瀏覽器是否支持它并發(fā)送gzip壓縮內(nèi)容到瀏覽器是很容易的事情。下邊的代碼段說明了如何發(fā)送壓縮的內(nèi)容。

publicvoiddoGet(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse)
throwsIOException,ServletException
{

OutputStreamout=null

//ChecktheAccepting-EncodingheaderfromtheHTTPrequest.
//Iftheheaderincludesgzip,chooseGZIP.
//Iftheheaderincludescompress,chooseZIP.
//Otherwisechoosenocompression.

Stringencoding=request.getHeader("Accept-Encoding");

if(encoding!=nullencoding.indexOf("gzip")!=-1)
{
response.setHeader("Content-Encoding","gzip");
out=newGZIPOutputStream(response.getOutputStream());
}
elseif(encoding!=nullencoding.indexOf("compress")!=-1)
{
response.setHeader("Content-Encoding","compress");
out=newZIPOutputStream(response.getOutputStream());
}
else
{
out=response.getOutputStream();

}
...
...
}

　　技術(shù)5：不要使用SingleThreadModel

　　SingleThreadModel保證servlet一次僅處理一個(gè)請(qǐng)求。如果一個(gè)servlet實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口，servlet引擎將為每個(gè)新的請(qǐng)求創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的servlet實(shí)例，這將引起大量的系統(tǒng)開銷。如果你需要解決線程安全問題，請(qǐng)使用其他的辦法替代這個(gè)接口。SingleThreadModel在Servlet2.4中是不再提倡使用。

　　技術(shù)6：使用線程池

　　servlet引擎為每個(gè)請(qǐng)求創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的線程，將該線程指派給service()方法，然后在service()方法執(zhí)行完后刪除該線程。默認(rèn)情況下，servlet引擎可能為每個(gè)請(qǐng)求創(chuàng)建一個(gè)新的線程。由于創(chuàng)建和刪除線程的開銷是很昂貴的，于是這種默認(rèn)行為降低了系統(tǒng)的性能。我們可以使用線程池來提高性能。根據(jù)預(yù)期的并發(fā)用戶數(shù)量，配置一個(gè)線程池，設(shè)置好線程池里的線程數(shù)量的最小和最大值以及增長(zhǎng)的最小和最大值。起初，servlet引擎創(chuàng)建一個(gè)線程數(shù)與配置中的最小線程數(shù)量相等的線程池。然后servlet引擎把池中的一個(gè)線程指派給一個(gè)請(qǐng)求而不是每次都創(chuàng)建新的線程，完成操作之后，servlet引擎把線程放回到線程池中。使用線程池，性能可以顯著地提高。如果需要，根據(jù)線程的最大數(shù)和增長(zhǎng)數(shù)，可以創(chuàng)建更多的線程。

　　技術(shù)7：選擇正確的包括機(jī)制

　　在JSP頁面中，有兩中方式可以包括文件：包括指令(＜%@includefile="test.jsp"%＞)和包括動(dòng)作(＜jsp:includepage="test.jsp"flush="true"/＞)。包括指令在編譯階段包括一個(gè)指定文件的內(nèi)容；例如，當(dāng)一個(gè)頁面編譯成一個(gè)servlet時(shí)。包括動(dòng)作是指在請(qǐng)求階段包括文件內(nèi)容；例如，當(dāng)一個(gè)用戶請(qǐng)求一個(gè)頁面時(shí)。包括指令要比包括動(dòng)作快些。因此除非被包括的文件經(jīng)常變動(dòng)，否則使用包括指令將會(huì)獲得更好的性能。

　　技術(shù)8：在useBean動(dòng)作中使用合適的范圍

　　使用JSP頁面最強(qiáng)大方式之一是和JavaBean組件協(xié)同工作。JavaBean使用＜jsp:useBean＞標(biāo)簽可以嵌入到JSP頁面中。語法如下：

＜jsp:useBeanid="name"scope="page|request|session|application"class=
"package.className"type="typeName"＞
＜/jsp:useBean＞

　　scope屬性說明了bean的可見范圍。scope屬性的默認(rèn)值是page。你應(yīng)該根據(jù)你應(yīng)用的需求選擇正確的范圍，否則它將影響應(yīng)用的性能。

　　例如，如果你需要一個(gè)專用于某些請(qǐng)求的對(duì)象，但是你把范圍設(shè)置成了session，那么那個(gè)對(duì)象將在請(qǐng)求結(jié)束之后還保留在內(nèi)存中。它將一直保留在內(nèi)存中除非你明確地把它從內(nèi)存中刪除、使session無效或session超時(shí)。如果你沒有選擇正確的范圍屬性，由于內(nèi)存和垃圾收集的開銷將會(huì)影響性能。因此為對(duì)象設(shè)置合適的范圍并在用完它們之后立即刪除。

　　雜項(xiàng)技術(shù)

　　1) 避免字符串連接：由于String對(duì)象是不可變對(duì)象，使用“＋”操作符將會(huì)導(dǎo)致創(chuàng)建大量的零時(shí)對(duì)象。你使用的“＋”越多，產(chǎn)出的零時(shí)對(duì)象就越多，這將影響性能。當(dāng)你需要連接字符串時(shí)，使用StringBuffer替代“＋”操作。

　　2) 避免使用System.out.println：System.out.println同步處理磁盤輸入/輸出，這大大地降低了系統(tǒng)吞吐量。盡可能地避免使用System.out.println。盡管有很多成熟的調(diào)試工具可以用，但有時(shí)System.out.println為了跟蹤、或調(diào)試的情況下依然很有用。你應(yīng)該配置System.out.println僅在錯(cuò)誤和調(diào)試階段打開它。使用finalBoolean型的變量，當(dāng)配置成false時(shí)，在編譯階段完成優(yōu)化檢查和執(zhí)行跟蹤輸出。

　　3) ServletOutputStream與PrintWriter比較：由于字符輸出流和把數(shù)據(jù)編碼成字節(jié)，使用PrintWriter引入了小的性能開銷。因此，PrintWriter應(yīng)該用在所有的字符集都正確地轉(zhuǎn)換做完之后。另一方面，當(dāng)你知道你的servlet僅返回二進(jìn)制數(shù)據(jù)，使用ServletOutputStream，因?yàn)閟ervlet容器不編碼二進(jìn)制數(shù)據(jù)，這樣你就能消除字符集轉(zhuǎn)換開銷。

　　總結(jié)

　　本文的目的是展示給你一些實(shí)踐的和已經(jīng)證實(shí)的用于提高servlet和JSP性能的性能優(yōu)化技術(shù)，這些將提高你的J2EE應(yīng)用的整體性能。下一步應(yīng)該觀察其他相關(guān)技術(shù)的性能調(diào)整，如EJB、JMS和JDBC等。