北大青鸟分享Java初期学者程序性能容易的问题测试_CMS教程

1、介绍

在开发中，性能测试是设计初期容易忽略的问题，开发人员会为了解决一个问题而“不择手段”，所参与的项目中也遇到了类似问题，字符串拼接、大量的调用和数据库访问等等都对系统的性能产生了影响，可是大家不会关心这些问题，“CPU速度在变快”，“内存在变大”，并且，“好像也没有那么慢吧”。

有很多商业的性能测试软件可供使用，如Jprofiler、JProbeProfiler等，但在开发当中显得有些遥远而又昂贵。

2、目标

本文将讲述如何利用语言本身提供的方法在开发中进行性能测试，找到系统瓶颈，进而改进设计;并且在尽量不修改测试对象的情况下进行测试。

3、预备知识

面向对象编程通过抽象继承采用模块化的来求解问题域，但是模块化不能很好的解决所有问题。有时，这些问题可能在多个模块中都出现，像日志功能，为了记录每个方法进入和离开时的信息，你不得不在每个方法里添加log("insomemethod")等信息。如何解决这类问题呢将这些解决问题的功能点散落在多个模块中会使冗余增大，并且当很多个功能点出现在一个模块中时，代码变的很难维护。因此，AOP(AspectOrientedProgramming)应运而生。如果说OO(AobjectOrientedProgramming)关注的是一个类的垂直结构，那么AOP是从水平角度来看待问题。

动态代理类可以在运行时实现若干接口，每一个动态代理类都有一个Invocationhandler对象与之对应，这个对象实现了InvocationHandler接口，通过动态代理的接口对动态代理对象的方法调用会转而调用Invocationhandler对象的invoke方法，通过动态代理实例、方法对象和参数对象可以执行调用并返回结果。

说到AOP，大家首先会想到的是日志记录、权限和事务，是的，AOP是解决这些问题的好办法。

性能测试主要包括以下几个方面：

计算性能：可能是人们首先关心的，北大青鸟认为简单的说就是执行一段代码所用的时间

内存消耗：程序运行所占用的内存大小

启动时间：从你启动程序到程序正常运行的时间

可伸缩性(scalability)

用户察觉性能(perceivedperformance)：不是程序实际运行有多快,而是用户感觉程序运行有多快

代理模式（）

以上代码分别生成了种代理并对生成的代理类进行高频率的调用最后输出各个代理类的创建耗时动态类类名和方法调用耗时结果如下

createJdkProxy:

JdkProxy class:$Proxy

callJdkProxy:

createCglibProxy:

CglibProxy class:$javatuning ch proxy IDBQuery$$EnhancerByCGLIB$$b a bbf

callCglibProxy:

createJavassistDynProxy:

JavassistDynProxy class:javatuning ch proxy IDBQuery_$$_javassist_

callJavassistDynProxy:

createJavassistBytecodeDynamicProxy:

JavassistBytecodeDynamicProxy class:javatuning ch proxy IDBQueryJavaassistBytecodeProxy

callJavassistBytecodeDynamicProxy:

可以看到 JDK的动态类创建过程最快这是因为在这个内置实现中defineClass（）方法被定义为native实现故性能高于其他几种实现但在代理类的函数调用性能上 JDK的动态代理就不如CGLIB和Javassist的基于动态代码的代理而Javassist的基于代理工厂的代理实现代理的性能质量最差甚至不如JDK的实现在实际开发应用中代理类的方法调用频率通常要远远高于代理类的实际生成频率（相同类的重复生成会使用cache）故动态代理对象的方法调用性能应该作为性能的主要关注点

注意就动态代理的方法调用性能而言 CGLIB和Javassist的基于动态代码的代理都优于JDK自带的动态代理此外 JDK的动态代理要求代理类和真实主题都实现同一个接口而CGLIB和Javassist没有强制要求

Hibernate中代理模式的应用

用代理模式实现延迟加载的一个经典应用就在Hibernate框架中当Hibernate加载实体bean时并不会一次性将数据库所有的数据都装载默认情况下它会采取延迟加载的机制以提高系统的性能 Hiberante中的延迟加载主要有两种一是属性的延迟加载二是关联表的延时加载这里以属性的延迟加载为例简单阐述Hibernate是如何使用动态代理的

假定有用户模型

public class User implements java io Serializable {

private Integer id;

private String name;

private int age;

//省略getter和setter

使用以下代码通过Hibernate加载一条User信息

public static void main（String[] args） throws SecurityException

NoSuchFieldException

IllegalArgumentException

IllegalAccessException {

//从数据库载入ID为的用户

User u=（User）HibernateSessionFactory getSession（） load（User class ）

//打印类名称

System out println（ Class Name: +u getClass（） getName（））

//打印父类名称

System out println（ Super Class Name: +u getClass（） getSuperclass（）

getName（））

//实现的所有接口

Class[] ins=u getClass（） getInterfaces（）

for（Class cls:ins）{

System out println（ interface: +cls getName（））

}

System out println（u getName（））

}

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单例模式（）

单例模式是设计模式中使用最为普遍的模式之一它是一种对象创建模式用于产生一个对象的具体实例它可以确保系统中一个类只产生一个实例在Java语言中这样的行为能带来两大好处

（）对于频繁使用的对象可以省略创建对象所花费的时间这对于那些重量级对象而言是非常可观的一笔系统开销

（）由于new *** 作的次数减少因而对系统内存的使用频率也会降低这将减轻GC压力缩短GC停顿时间

因此对于系统的关键组件和被频繁使用的对象使用单例模式便可以有效地改善系统的性能

单例模式的参与者非常简单只有单例类和使用者两个如表所示

表单例模式角色

它的基本结构如图所示

图单例模式类图

单例模式的核心在于通过一个接口返回唯一的对象实例一个简单的单例实现如下

public class Singleton {

private Singleton（）{

System out println（ Singleton is create ） //创建单例的过程可能会比较慢

}

private static Singleton instance = new Singleton（）

public static Singleton getInstance（） {

return instance;

}

注意代码中的重点标注部分首先单例类必须要有一个private访问级别的构造函数只有这样才能确保单例不会在系统中的其他代码内被实例化这点是相当重要的其次 instance成员变量和getInstance（）方法必须是static的

注意单例模式是非常常用的一种结构几乎所有的系统中都可以找到它的身影因此希望读者可以通过本节了解单例模式的几种实现方式及其各自的特点

这种单例的实现方式非常简单而且十分可靠它唯一的不足仅是无法对instance实例做延迟加载假如单例的创建过程很慢而由于instance成员变量是static定义的因此在JVM加载单例类时单例对象就会被建立如果此时这个单例类在系统中还扮演其他角色那么在任何使用这个单例类的地方都会初始化这个单例变量而不管是否会被用到比如单例类作为String工厂用于创建一些字符串（该类既用于创建单例Singleton 又用于创建String对象）

public class Singleton {

private Singleton（） {

System out println（ Singleton is create ）

//创建单例的过程可能会比较慢

}

private static Singleton instance = new Singleton（）

public static Singleton getInstance（） {

return instance;

}

public static void createString（）{ //这是模拟单例类扮演其他角色

System out println（ createString in Singleton ）

}

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四 ASP NET缓存API

在写应用程序之前你要做的第一件事是让应用程序最大化的利用ASP NET的缓存功能

如果你的组件是要在Asp net应用程序中运行你只要把System Web dll引用到你的项目中就可以了然后用>

您好，很高兴能帮助您，

您可以使用

Gacutilexe

将强名称程序集添加到全局程序集缓存，并查看全局程序集缓存的内容。

注意Gacutilexe

只用于开发，不应用于将产品程序集安装到全局程序集缓存中。

使用

Microsoft

Windows

Installer

20。

这是将程序集添加到全局程序集缓存的最常用方法，建议采用。此安装程序可提供全局程序集缓存中程序集的引用计数，还具有其他优点。

使用

NET

Framework

SDK

提供的名为

程序集缓存查看器

(Shfusiondll)

的

Windows

外壳扩展。

使用该外壳扩展可将程序集拖放到全局程序集缓存中。

使用

NET

Framework

配置工具

(Mscorcfgmsc)。

使用

可以查看全局程序集缓存并将新的程序集添加到该缓存。

你的采纳是我前进的动力，还有不懂的地方，请你继续“追问”！

如你还有别的问题，可另外向我求助；答题不易，互相理解，互相帮助！

代理模式（）

在以上代码中使用CtField make（）方法和CtNewMehod make（）方法在运行时生成了代理类的字段和方法这些逻辑由Javassist的CtClass对象处理将Java代码转换为对应的字节码并生成动态代理类的实例

注意与静态代理相比动态代理可以很大幅度地减少代码行数并提升系统的灵活性

在Java中动态代理类的生成主要涉及对ClassLoader的使用这里以CGLIB为例简要阐述动态类的加载过程使用CGLIB生成动态代理首先需要生成Enhancer类实例并指定用于处理代理业务的回调类在Enhancer create（）方法中会使用DefaultGeneratorStrategy Generate（）方法生成动态代理类的字节码并保存在byte数组中接着使用ReflectUtils defineClass（）方法通过反射调用ClassLoader defineClass（）方法将字节码装载到ClassLoader中完成类的加载最后使用ReflectUtils newInstance（）方法通过反射生成动态类的实例并返回该实例无论使用何种方法生成动态代理虽然实现细节不同但主要逻辑都如图所示

图实现动态代理的基本步骤

前文介绍的几种动态代理的生成方法性能有一定差异为了能更好地测试它们的性能去掉DBQuery类中的sleep（）代码并使用以下方法测试

public static final int CIRCLE= ;

public static void main（String[] args） throws Exception {

IDBQuery d=null;

long begin=System currentTimeMillis（）

d=createJdkProxy（） //测试JDK动态代理

System out println（ createJdkProxy: +（System currentTimeMillis（） beg in））

System out println（ JdkProxy class: +d getClass（） getName（））