Service層的性能優化

原創

2020-02-21 10:49

很多學J2EE方向的同學都接觸過S2SH，即傳統的三大框架，學習這三個經典技術的重點就是挖原理和細節，慢慢地我們就能形成一套思想，以幫助理解其他新框架和新技術。學習技術本身並不難，設計技術方案纔是難點，爲什麼要這麼設計，這樣設計的哲學依據又在哪？

不難發現：Struts2中控制層的action是多例的，在action層一般引用了邏輯層的單例service，而在邏輯層中又引用了單例的dao。因爲作爲控制層，action必須接受前端傳遞的參數，而Struts2又基於攔截器思想，建立HTTP請求後要經由複雜的攔截器才能到達控制層進行處理。這些參數就是action中的成員變量，如果併發請求action而action又是單例的，這不是會發生非線程安全麼？而service頂多就只有dao的引用作爲成員變量，dao本身也只有對操作數據庫的包裝類的引用充當成員變量，所以沒有涉及到非線程安全，即本身就是線程安全。所以我們spring框架在默認情況下的bean都是單例模式。每一次訪問方法進行處理都要new對象和回收對象，浪費系統資源，而單例模式就是可以解決這個問題。

以下的實驗是在網絡環境不怎麼好的情況下進行的，把時長拉得更加明顯。
非單例模式的情況：
controller層（Jersey框架，基於REST風格的Web Service）

@GET
@Path("history_station_user")
@Produces(MediaType.APPLICATION_JSON)
public String getHistoryStationUserInfo(
        @QueryParam("area_list") @DefaultValue("null") String areaList,
        @QueryParam("year_month") @DefaultValue("null") String yearMonth) {
    if (areaList.equals("null") || areaList.length() == 0) {
        return JsonUtil.getResponse(Status.PARA_ERROR).toString();
    }
    String[] area = areaList.split(",");
    UserService userService = new UserServiceImpl();//非單例
    List list = userService.getHistoryStationUserList(yearMonth, area);
    return JsonUtil.getDataResponse(Status.OK, list).toString();
}

service層（每次都new一個對象）：

public class UserServiceImpl implements UserService {
    static HibernateDao dao = HibernateDaoImpl.getInstance();//空間換時間
    ...
}

該項目放在某外網中的局域網，通過端口映射到外網纔可訪問，所以接受速度有點慢。
（可右鍵“在新標籤頁中打開圖片”）

我們可以看到，返回400KB左右的JSON數據。

第一次訪問月份爲2時，用時12.27s；
第一次訪問月份爲3時，用時6.82s；
第一次訪問月份爲4時，用時4.86s；
第二次訪問月份爲2時，用時1.31s；（第二次從二級緩存中讀取）
第二次訪問月份爲3時，用時868ms；
第二次訪問月份爲4時，用時775ms。

controller層（Jersey框架，基於REST風格的Web Service）

@GET
@Path("history_station_user")
@Produces(MediaType.APPLICATION_JSON)
public String getHistoryStationUserInfo(
        @QueryParam("area_list") @DefaultValue("null") String areaList,
        @QueryParam("year_month") @DefaultValue("null") String yearMonth) {
    if (areaList.equals("null") || areaList.length() == 0) {
        return JsonUtil.getResponse(Status.PARA_ERROR).toString();
    }
    String[] area = areaList.split(",");
    UserService userService = UserServiceImpl.getInstance();//單例
    List list = userService.getHistoryStationUserList(yearMonth, area);
    return JsonUtil.getDataResponse(Status.OK, list).toString();
}

service層（懶漢雙重鎖定單例模式）：

public class UserServiceImpl implements UserService {
    private static HibernateDao dao = null;
    private voliate static UserServiceImpl instance = null;
    //懶漢式需要雙重鎖定解決可能的線程安全問題。
    public static UserServiceImpl getInstance() {//時間換空間
        if (instance == null) {
            synchronized (UserServiceImpl.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new UserServiceImpl();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

    private UserServiceImpl() {
        dao = HibernateDaoImpl.getInstance();
    }
    ...
}

（可右鍵“在新標籤頁中打開圖片”）

我們可以看到，返回400KB左右的JSON數據。

第一次訪問月份爲2時，用時9.32s；
第一次訪問月份爲3時，用時5.89s；
第一次訪問月份爲4時，用時4.78s；
第二次訪問月份爲2時，用時1.03s；（第二次從二級緩存中讀取）
第二次訪問月份爲3時，用時1.12s；
第二次訪問月份爲4時，用時748ms。

service層（餓漢單例模式）：

public class UserServiceImpl implements UserService {
    static HibernateDao dao = null;
    //餓漢式沒有線程安全問題，缺點是類一加載就實例化，提前佔用系統資源
    private static UserServiceImpl instance = new UserServiceImpl();

    /**
     * 私有默認構造方法
     */
    private UserServiceImpl() {
        dao = HibernateDaoImpl.getInstance();
    }

    /**
     * 靜態工廠方法
     */
    public static UserServiceImpl getInstance() {
        return instance;
    }
    ...
}