《Java应用提速(速度与激情)》——七、其他提速

简介: 《Java应用提速(速度与激情)》——七、其他提速

除了前面几篇文章提到的优化点(classLoader优化、中间件优化等)以外,我们还对中台核心应用做了很多启动优化的工作,因为这些优化点可能覆盖面没那么广,有些可能只是中台在使用,所以在这里统一进行简单介绍,大家可以按需读取。另外,文章中提到的优化效果是单项的,组合在一起的效果不是各个的叠加,因为各项优化间有关联,比如classLoader优化后,其他各项在不改的情况下,耗时也会下降。

 

1. aspectj相关优化

 

1) 现状

 

在进行启动耗时诊断的时候,意外发现aspectj耗时特别久,达到了54秒多,不可接受。

 image.png

 

通过定位发现,如果应用里有使用到通过注解来判断是否添加切面的规则,aspectj的耗时就会特别久。

 

以下是热点应用A中的例子:

image.png

 

2) 解决方案

 

将aspectj相关jar包版本升级到1.9.0及以上,热点应用A升级后,aspectj耗时从54.5秒降到了6.3秒,提速48秒多。

 image.png

 

另外,需要被aspectj识别的annotation,RetentionPolicy需要是RUNTIME,不然会很慢。image.png

 

3) 原理

 

通过工具采集到老版本的aspectj在判断一个bean的method上是否有annotation时的代码堆栈,发现它去jar包里读取class文件并解析类信息,耗时耗在类搜索和解析上。当看到这个的时候,第一反应就是,java.lang.Method不是有getAnnotation方法么,为什么要绕一圈自己去从jar包里解析出来。不太理解,就尝试去看看最新版本的aspectj这块是否有改动,最终发现升级即可解决。

 

aspectj去class原始文件中读取的原因是annotation的RetentionPolicy如果不是RUNTIME的话,运行时是获取不到的,详见:java.lang.annotation.RetentionPolicy的注释

 image.png

 

1.8.8版本在判断是否有注解的逻辑:

 image.png

 

1.9.8版本在判断是否有注解的逻辑:与老版本的差异在于会判断annotation的RetentionPolicy是不是RUNTIME的,是的话,就直接从Method里获取了。

 image.png

 

老版本aspectj的相关执行堆栈:(格式:时间|类名|方法名|行数)

 image.png

 

2. tbbpm相关优化javassist&javac

 

1) 现状

 

中台大部分应用都使用tbbpm流程引擎,该引擎会将流程配置文件编译成java class来进行调用,以提升性能。tbbpm默认是使用com.sun.tools.javac.Main工具来实现代码编译的,通过工具分析,发现该过程特别耗时,交易应用A这块耗时在57秒多。

 

2) 解决方案

 

通过采用javassist来编译bpm文件,应用A预编译bpm文件的耗时从57秒多降到了8秒多,快了49秒。

 

3) 原理

 

com.sun.tools.javac.Main执行编译时,会把classpath传进去,自行从jar包里读取类信息进行编译,一样是慢在类搜索和解析上。而javassist是使用classLoader去获取这些信息,根据前面的文章“ClassLoader优化篇”,我们对classLoader加了索引,极大的提升搜索速度,所以会快非常多。

 

javac编译相关执行堆栈:(格式:时间|类名|方法名|行数)

image.png

 

3. 中台框架相关优化

 

1) 现状

 

中台为了能够让业务和中台隔离的更加干净,打造了业务容器隔离框架,以支持业务实现在classloader和spring context上的隔离,同时支持热部署。随着业务容器数量的增多(目前热点应用A有500多个业务容器),类扫描,spring bean的扫描(getBean方法)时,需要一个个遍历业务容器,导致效率低下,启动动慢。

 

2) 原理

 

这里大致描述一下优化点:

 

对所有业务容器再做一层索引,所以会有两层索引,还有一层是每个业务容器自己classloader的索引

在搜索spring bean的时候,会判断caller的classloader所属的业务容器,优先从这里头去找

多个业务容器并行启动(这个需要仔细验证一下,因为java可以搞各种黑科技来打破隔离,导致相互间有依赖,不能并行)

扫包工具加一层缓存(且缓存会区分不同业务容器),避免对同一个package重复扫包

扫包算法优化,当扫多个pacakge里的类时,是一个ON2的复杂度,因为jar包扫描有IO开销,for循环转换了一下,并支持并发扫jar包

 

扫包优化前伪代码:

for (String scanPackage : scanPackages) {
    for (URL url : classloader.getResources(scanPackage.replace('.', '/')) {
       // 扫jar包里的类,一次一个package
       sync scan package class in url 
    }
}

 优化后伪代码:

// 第一次遍历, 获取所有的URL
Set<URL> allUrls = new HashSet<>();
for (String scanPackage : scanPackages) {
    for (URL url : classloader.getResources(scanPackage.replace('.', '/')) {
       allUrls.add(url);
    }
}
for (URL url : allUrls) {
   // 每个jar包一个异步任务,仅扫一次,一次扫所有的package
   async scan scanPackages in url  
}
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