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关注性能:改进您的开发过程

王朝other·作者佚名  2008-05-31
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性能是 Java 平台屡屡受到指责的一个方面。然而,Java 平台的巨大成功也使得对性能问题作一番严厉的调查研究颇有必要。在这个新专栏中,无畏的优化大师 Jack Shirazi 和 Kirk Pepperdine,分别是 JavaPerformanceTuning.com 的董事和 CTO,他们在整个 Internet 上推行性能大讨论,展开他们所碰到的问题并加以澄清。本月,他们来到 JavaRanch,讨论有关编译速度、异常以及堆长度调优等方面的话题。

上个月,我们在 JavaRanch 的 Big Moose Saloon 板块上花了大量的时间,以便查看 JavaRanch 的生手会提出什么样的性能方面的疑问。后来发现,大部分问题都是关于 J2SE 和开发过程的——提出的问题主要是关于 Java 语言、核心类以及如何改进他们的开发过程。

编译速度

您是否曾发现您的编译阶段很慢?是不是 javac 所花的时间太长?那么试试 Jikes 编译器吧,在创建 .class 文件时,它会加入额外的“动力”。这就是新兴的 Jikes,它拥有完整的 Java 源支持。(可能会引起 VerifyError,不支持所有的 javac 选项,字节码可能不像所说的那么好,而且性能也可能受到影响。因此,在使用之前,请务必阅读使用手册。)

所以说,在 JavaRanch 上对 Jikes 的讨论不像我们自制的广告那么直接,但是有的读者也明确指出,Jikes Java 编译器是设计用来加快编译速度的。知道这一点很有用,尤其是对于那些需要编译很多文件的项目更是如此。不过要清楚,虽然 Jikes 有助于加快开发进程,但是对于最后的编译,最好还是使用与在生产中将要使用的 JVM 一起提供的那个编译器。不同的 JVM 版本会有不同的情况,所以当使用来自不同 JVM 的编译器时就可能引发问题。

异常开销很大

是的,异常开销很大。那么,这是不是就意味着您不该使用异常?当然不是。但是,何时应该使用异常,何时又不应该使用异常呢?不幸的是,答案不是一下子就说得清的。

我们要说的是,您不必放弃已经学到的好的 try-catch 编程习惯,但是使用异常时可能会碰到麻烦,创建异常就是一个例子。当创建一个异常时,需要收集一个栈跟踪(stack track),这个栈跟踪用于描述异常是在何处创建的。还记得当代码中抛出一个意料之外的异常时,您所看到的输出来的栈跟踪吗?像下面这个:

Exception in thread "main" my.corp.DidntEXPectThisException

at T.noExceptionsHere(T.java:13)

at T.main(T.java:7)

构建这些栈跟踪时需要为运行时栈做一份快照,正是这一部分开销很大。运行时栈不是为有效的异常创建而设计的,而是设计用来让运行时尽可能快地运行。入栈,出栈,入栈,出栈。让这样的工作顺利完成,而没有任何不必要的延迟。但是,当需要创建一个 Exception 时,JVM 不得不说:“先别动,我想就您现在的样子存一份快照,所以暂时停止入栈和出栈操作,笑着等我拍完快照吧。”栈跟踪不只包含运行时栈中的一两个元素,而是包含这个栈中的每一个元素,从栈顶到栈底,还有行号和一切应有的东西。假如在一个深度为20的栈中创建了异常,那么就别指望只记录顶部的几个栈元素了——您得完完整整地记录下所有20个元素。从 main 或 Thread.run (在栈底)到栈顶,记录整个栈。

因此,创建异常这一部分开销很大。从技术上讲,栈跟踪快照是在本地方法 Throwable.fillInStackTrace() 中发生的,这个方法又是从 Throwable contrUCtor 那里调用的。但是这并没有什么影响——假如您创建一个 Exception,就得付出代价。好在捕捉异常开销不大,因此可以使用 try-catch 将核心内容包起来。您也可以在方法定义中定义 throws 子句,这样对性能不会造成什么损失,例如:

public Blah myMethod(Foo x) throws SomeBarException {

....

从技术上讲,您甚至可以随意地抛出异常,而不用花费很大的代价。招致性能损失的并不是 throw 操作——尽管在没有预先创建异常的情况下就抛出异常是有点不平常。真正要花代价的是创建异常。

try {

 doThings();

 if (true)

 throw new SomeException(); // cos my program runs too fast

}

catch(SomeException e) {

 doMoreThings();

}

幸运的是,好的编程习惯已教会我们,不应该不管三七二十一就抛出异常。异常是为异常的情况而设计的,使用时也应该牢记这一原则。但是,万一您不想遵从好的编程习惯,Java 语言就会让您知道,那样做可以让您的程序运行得更快,从而鼓励您去那样做。

最大堆长度

在我们访问过的所有讨论组中,有关 JVM 堆的问题不断冒出。在 JavaRanch 上有一次讨论就是以“最大堆长度设置应该是怎样的?”这一基本问题开始的。在深入研究之前,让我们先复习一下 Java 运行时中内存治理的基础知识。

 
 
 
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