中培偉業(yè)《JAVA高級(jí)開發(fā)技術(shù)實(shí)戰(zhàn)》培訓(xùn)專家程老師 是中國第一批分析設(shè)計(jì)師、UML/UP專家、UP統(tǒng)一軟件過程資深教練（國內(nèi)首位軟件項(xiàng)目過程教練）、國內(nèi)較早引入模型驅(qū)動(dòng)開發(fā)方法的倡導(dǎo)人之一、國內(nèi)最早的UP過程推動(dòng)人之一。 擅長企業(yè)級(jí)應(yīng)用分析設(shè)計(jì)與開發(fā)；在系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)和開發(fā)方面均有豐富經(jīng)驗(yàn)。能夠結(jié)合實(shí)際,在復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境中能夠選擇適合需求分析方法定義并改進(jìn)需求規(guī)格說明,降低項(xiàng)目開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、縮短開發(fā)周期、提高應(yīng)用系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。他在性能優(yōu)化和提升方面也有很深刻的見解，下面他將和大家分享一下常見的10個(gè)影響Java EE性能問題。

1.缺乏正確的容量規(guī)劃

容量規(guī)劃是一個(gè)全面的和發(fā)展的過程標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)測當(dāng)前和未來的IT環(huán)境容量需求。制定合理的容量規(guī)劃不僅會(huì)確保和跟蹤當(dāng)前IT生產(chǎn)能力和穩(wěn)定性，同時(shí)也會(huì)確保新項(xiàng)目以最小的風(fēng)險(xiǎn)部署到現(xiàn)有的生產(chǎn)環(huán)境中。硬件、中間件、JVM、調(diào)整等在項(xiàng)目部署之前就應(yīng)該準(zhǔn)備好。

2.Java EE中間件環(huán)境規(guī)范不足

“無規(guī)矩不成方圓”。第二個(gè)比較普遍的原因是Java EE中間件或者基礎(chǔ)架構(gòu)不規(guī)范。在項(xiàng)目初始，新平臺(tái)上面沒有制定合理的規(guī)范，導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性差。這會(huì)增加客戶成本，所以花時(shí)間去制定合理的Java EE中間件環(huán)境規(guī)范是必須的。這項(xiàng)工作應(yīng)與初始容量規(guī)劃迭代相結(jié)合。

3.Java虛擬機(jī)垃圾回收過度

各位對(duì)“java.lang.OutOfMemoryError”這個(gè)錯(cuò)誤信息是不是很熟悉呢？由于JVM的內(nèi)存空間過度消耗（Java堆、本機(jī)堆等）而拋出的異常。

垃圾收集問題并不一定會(huì)表現(xiàn)為一個(gè)OOM條件，過度的垃圾收集可以理解成是JVM GC線程在短時(shí)間里進(jìn)行輕微或超量收集集合數(shù)據(jù)而導(dǎo)致的JVM暫停時(shí)間很長和性能下降。可能有以下幾個(gè)原因：

與JVM的負(fù)載量和應(yīng)用程序內(nèi)存占用量相比，Java堆可能選擇的太小。 JVM GC策略使用不合理。 應(yīng)用程序靜態(tài)或動(dòng)態(tài)內(nèi)存占用量太大，不適合在32位JVM上使用。 JVM OldGen隨著時(shí)間推移，泄漏越來越嚴(yán)重，而GC在幾個(gè)小時(shí)或者幾天后才發(fā)現(xiàn)。 JVM PermGen空間(只有HotSpot VM）或本機(jī)堆隨著時(shí)間推移會(huì)泄露是一個(gè)非常普遍的問題；OOM的錯(cuò)誤往往是觀察一段時(shí)間后，應(yīng)用程序進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)動(dòng)。 YoungGen和OldGen的比例空間與你的應(yīng)用程序不匹配。 

Java堆在32位的VM上太大，導(dǎo)致本機(jī)堆溢出，具體可以表現(xiàn)為OOM試著去鏈接一個(gè)新的Java EE應(yīng)用程序、創(chuàng)建一個(gè)新的Java線程或者需要計(jì)算本地內(nèi)存分配任務(wù)。 

建議：觀察和深入理解JVM垃圾回收。啟動(dòng)GC，根據(jù)健康合理的評(píng)估來提供所有的數(shù)據(jù)。 記住，GC方面的相關(guān)問題不會(huì)在開發(fā)中或者功能測試時(shí)發(fā)現(xiàn)，它需要在多用戶高負(fù)載的測試環(huán)境下發(fā)現(xiàn)。 

4.與外部系統(tǒng)集成過多或過少

導(dǎo)致Java EE性能差的第四個(gè)原因是高分布式系統(tǒng)，典型案例是電信IT環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中，一個(gè)中間件領(lǐng)域（例如，服務(wù)總線）很少會(huì)做所有的工作，而僅僅是把一些業(yè) 務(wù)“委托”給其他部分，例如產(chǎn)品質(zhì)量，客戶資料和訂單管理，到其他Java EE中間件平臺(tái)或遺留系統(tǒng)中，如支持各種不同的負(fù)載類型和通信協(xié)議的大型機(jī)。

這樣的外部系統(tǒng)調(diào)用意味著客戶端的Java EE應(yīng)用程序觸發(fā)創(chuàng)建或重用套接字鏈接從外部系統(tǒng)中讀寫數(shù)據(jù)。根據(jù)業(yè)務(wù)流程的實(shí)施和實(shí)現(xiàn)可以配置成同步調(diào)用或異步調(diào)用。需要注意的是，響應(yīng)時(shí)間會(huì)根據(jù)外部 系統(tǒng)的穩(wěn)定狀況進(jìn)行改變，所以通過適當(dāng)?shù)氖褂贸瑫r(shí)來保護(hù)Java EE應(yīng)用程序和中間件也是非常重要的。

5.缺乏適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫SQL調(diào)優(yōu)和容量規(guī)劃

大家可能會(huì)對(duì)這一個(gè)感到驚奇：數(shù)據(jù)庫問題。大多數(shù)Java EE企業(yè)系統(tǒng)是依賴關(guān)系型數(shù)據(jù)庫處理復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程。一個(gè)基礎(chǔ)扎實(shí)穩(wěn)固的數(shù)據(jù)庫環(huán)境可以確保IT環(huán)境有規(guī)模的增長，來支持日益不斷擴(kuò)大的業(yè)務(wù)。

在實(shí)際中，與數(shù)據(jù)庫相關(guān)的性能問題是很常見的。由于多數(shù)數(shù)據(jù)庫事務(wù)處理都是由JDBC數(shù)據(jù)源執(zhí)行的（包括關(guān)系持久化API，例如Hibernate）。而性能問題最初都會(huì)表現(xiàn)為線程阻塞。

6.特定應(yīng)用程序性能問題

下面關(guān)注的是比較嚴(yán)重的Java EE應(yīng)用程序問題。關(guān)于特定應(yīng)用程序性能問題，總結(jié)了以下幾個(gè)點(diǎn)：

（一）線程安全的代碼問題 

（二）通信API缺少超時(shí)設(shè)置 

（三）I/O、JDBC或者關(guān)系型API資源管理問題 

（四）缺乏適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)緩存 

（五）數(shù)據(jù)緩存過度 

（六）過多的日志記錄 

7.Java EE中間件調(diào)優(yōu)問題

一般Java EE中間件都已經(jīng)夠用了，只是缺少必要的優(yōu)化。大多數(shù)Java EE容器都能有多種方案供你的應(yīng)用程序和業(yè)務(wù)進(jìn)程選擇。如果沒有進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和實(shí)踐，那么Java EE容器可能會(huì)處于一種消極的狀態(tài)。

8.主動(dòng)監(jiān)控不足

缺乏監(jiān)控，并不會(huì)帶來實(shí)際性能問題，但它會(huì)影響你對(duì)Java EE平臺(tái)性能和健康狀況的了解。最終，這個(gè)環(huán)境可以達(dá)到一個(gè)破發(fā)點(diǎn)，這可能會(huì)暴露出一些缺陷和問題(JVM的內(nèi)存泄漏，等等)。

以我的經(jīng)驗(yàn)來看，如果一開始不進(jìn)行監(jiān)控，而是運(yùn)行幾個(gè)月或者幾年后再進(jìn)行，平臺(tái)穩(wěn)定性將大打折扣。也就是說，改善現(xiàn)有的環(huán)境永遠(yuǎn)都不會(huì)晚。下面是一些建議：

復(fù)查現(xiàn)有Java EE環(huán)境監(jiān)測能力和找到需改進(jìn)的地方, 監(jiān)測方案應(yīng)該盡可能的覆蓋整個(gè)環(huán)境, 監(jiān)控方案應(yīng)該符合容量規(guī)劃進(jìn)程。 

9.公共基礎(chǔ)設(shè)施硬件飽和

這個(gè)問題經(jīng)常在有太多的Java EE中間件環(huán)境隨著JVM進(jìn)程被部署到現(xiàn)有硬件上面時(shí)看到。太多的JVM進(jìn)程對(duì)有限的物理CPU核心來說是一個(gè)真正的程序性能殺手。另外，隨著客戶端業(yè)務(wù)的增長，硬件方面也需要再次考慮。

10.網(wǎng)絡(luò)延遲

最后一個(gè)影響性能問題的是網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)問題時(shí)不時(shí)的都會(huì)發(fā)生，如路由器、交換機(jī)和DNS服務(wù)器失敗。更常見的是在一個(gè)高度分散的IT環(huán)境中定期或間歇性延遲。

間歇或定期的延遲會(huì)觸發(fā)一些重要的性能問題，以不同的方式影響Java EE應(yīng)用程序。因?yàn)榇罅康膄etch迭代（網(wǎng)絡(luò)傳入和傳出），涉及大數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)查詢問題的應(yīng)用會(huì)非常受網(wǎng)絡(luò)延遲的影響 

應(yīng)用程序在處理外部系統(tǒng)大數(shù)據(jù)負(fù)載（例如XML數(shù)據(jù)）時(shí)也會(huì)很受網(wǎng)絡(luò)延遲的影響，會(huì)在發(fā)送和接收響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生巨大的響應(yīng)間隔。 

Java EE容器復(fù)制過程（集群）也會(huì)受到影響，并且會(huì)讓故障轉(zhuǎn)移功能（如多播或單播數(shù)據(jù)包損失）處于風(fēng)險(xiǎn)中。 JDBC行數(shù)據(jù)“預(yù)取”、XML數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)緩存可以減少網(wǎng)絡(luò)延遲。在設(shè)計(jì)一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾r(shí)，應(yīng)該仔細(xì)檢查這種網(wǎng)絡(luò)延遲問題。