记一次Apache的代码导致生产服务耗时增加

配置 containerd 镜像仓库完全攻略

引言

二狗:二胖快醒醒,赶紧看看刚才报警邮件,你上次写的保存用户接口耗时(《二胖的参数校验坎坷之路》)大大上升,赶紧排查下原因。
二胖:好的,马上看,内心戏可十足(心里却在抱怨,大中午的搅我发财美梦,刚刚梦见我买的股票又涨停了就被叫醒了)。牢骚归牢骚,自己的问题还是得看啊,毕竟是自己写的bug,含着泪也要把它修复掉。二胖对分析这种问题还是得心应手的,毕竟已经是久经职场的老油条了。

测试环境复现问题

二胖首先通过内部的监控工具看了下这段时间的网络是否正常,以及cpu的使用情况、数据库的耗时等,这些指标看起来都是正常的,唯一稍微有点区别的是这段时间流量上涨了一些,肯定又是公司花钱搞营销砸广告了。接着二胖又通过cat(大众点评开源监控工具)分析了几个请求,每个阶段的耗时看下来都ok。卧槽这可咋办列居然难倒二胖了,如果生产环境问题可以在测试环境复现就好了,这样解觉问题就简单多了。生产不是流量上涨了一些吗?那测试环境来压测一把吧,二胖果断的下载了一个jmeter(压测工具)在测试环境进行了一把疯狂的压测,果然出现了和生产一样的问题。能够复现问题就好,这样离解决问题就近了一大步。

arthas定位问题

问题是复现了,接下来就是找出接口比较耗时的地方了。一般我们找接口耗时较长的地方,都是通过记录日志打印每一步的耗时。这是比较常见做法,不过二胖记得上次部门技术大拿“二狗”分享过一个神器arthas可以输出方法路径上的每个节点上耗时。苦于一直没有机会拿它来用于实际操作,今天终于可以拿它来好好练手了。安装什么的就不介绍了,这个官网都写的比较详细,并且文档也是中文的,非常容易上手。下面我们就来使用下arthas吧。
启动成功的界面

下面我们根据arthas提供的trace命令来看看接口的耗时都是在哪里。
我们从上面可以看出主要耗时是集中在 org.apache.commons.beanutils.BeanUtils#copyProperties这个方法上面的,不就一个实体之间的属性赋值转换吗,需要这么耗时这么久吗?不科学啊,apache提供的方法还能这么low吗?带着这些问题我们看看其他提供的属性拷贝的工具类效率如何。

使用JMH对常见属性赋值操作性能比较

  • 使用getset方法复制。
  • cglibBeanCopier
  • SpringBeanUtils
  • apacheBeanUtils
  • MapStruct
    下面我们就来对上面这些操作来进行一波性能比较。
    编写下面的测试类。
/**
 * @author:
 * @Date: 2020/7/11
 * @Description:
 */
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@Warmup(iterations = 3, time = 1)
@Measurement(iterations = 5, time = 5)
@Threads(6)
@Fork(1)
@State(value = Scope.Benchmark)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public class BeanCopyTest {
    @Param(value = {"1","10","100"})
    private int count;

    public UserBO bo;

    public  BeanCopier copier;

    @Setup(Level.Trial) // 初始化方法,在全部Benchmark运行之前进行
    public void init() {
        copier = BeanCopier.create(UserBO.class, UserVO.class, false);
        bo = new UserBO();
        bo.setUserName("java金融");
        bo.setAge(1);
        bo.setIdCard("88888888");
        bo.setEmail("java金融@qq.com");
    }


    public static void main(String[] args) throws RunnerException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
       Options opt = new OptionsBuilder().include(BeanCopyTest.class.getSimpleName()).result("result.json").resultFormat(ResultFormatType.JSON).build();
        new Runner(opt).run();

    }

    /**
     * 使用mapStruct来操作
     */
    @Benchmark
    public void mapStruct() {
        for (int i = 1; i <= count; i++) {
            UserVO vo = UserMapping.INSTANCE.converter(bo);
        }
    }

    /**
     * 手动set和Get
     */
    @Benchmark
    public void setAndGet() {
        for (int i = 1; i <= count; i++) {
            UserVO userVO = new UserVO();
            userVO.setUserName(bo.getUserName());
            userVO.setEmail(bo.getEmail());
            userVO.setSex(bo.getSex());
            userVO.setIdCard(bo.getIdCard());
            userVO.setAge(bo.getAge());
        }
    }

    /**
     * 使用cglib的copy方法
     */
    @Benchmark
    public void cglibBeanCopier() {
        for (int i = 1; i <= count; i++) {
            UserVO vo = new UserVO();
            copier.copy(bo, vo, null);
        }
    }

    /**
     * 使用spring提供的copyProperties方法
     */
    @Benchmark
    public void springBeanUtils() {
        for (int i = 1; i <= count; i++) {
            UserVO vo = new UserVO();
            BeanUtils.copyProperties(bo, vo);
        }
    }

    /**
     * 使用apache的copyProperties方法
     * @throws InvocationTargetException
     * @throws IllegalAccessException
     */
    @Benchmark
    public void apacheBeanUtils() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        for (int i = 1; i <= count; i++) {
            UserVO vo = new UserVO();
            org.apache.commons.beanutils.BeanUtils.copyProperties(vo, bo);
        }
    }

最后的测试结果如下所示:

写博客3年了,说点儿心里话

Benchmark                     (count)  Mode  Cnt          Score          Error  Units
BeanCopyTest.apacheBeanUtils        1  avgt    5    2462103.419 ±  2292830.495  ns/op
BeanCopyTest.apacheBeanUtils       10  avgt    5   21025926.689 ± 11254755.603  ns/op
BeanCopyTest.apacheBeanUtils      100  avgt    5  193235312.113 ± 37929707.246  ns/op
BeanCopyTest.cglibBeanCopier        1  avgt    5          4.936 ±        1.187  ns/op
BeanCopyTest.cglibBeanCopier       10  avgt    5          4.820 ±        1.963  ns/op
BeanCopyTest.cglibBeanCopier      100  avgt    5          4.269 ±        0.890  ns/op
BeanCopyTest.mapStruct              1  avgt    5          4.809 ±        1.720  ns/op
BeanCopyTest.mapStruct             10  avgt    5          4.947 ±        1.320  ns/op
BeanCopyTest.mapStruct            100  avgt    5          4.440 ±        1.191  ns/op
BeanCopyTest.setAndGet              1  avgt    5          3.780 ±        1.785  ns/op
BeanCopyTest.setAndGet             10  avgt    5          3.930 ±        1.788  ns/op
BeanCopyTest.setAndGet            100  avgt    5          4.069 ±        2.181  ns/op
BeanCopyTest.springBeanUtils        1  avgt    5       1190.563 ±      165.574  ns/op
BeanCopyTest.springBeanUtils       10  avgt    5      10887.244 ±     1228.026  ns/op
BeanCopyTest.springBeanUtils      100  avgt    5     109686.562 ±     7485.261  ns/op

  • 从上述结论中我们可以发现性能最好的是排名 用getset方法复制,其次是mapStructcglib的BeanCopier,再接着是Spring的beanUtils,最后的是apache的BeanUtils
  • 如果对上述测试性能感兴趣的话,代码都已上传到github上可自行下载运行对比下结果。代码地址
  • 关于对JMH的使用就不介绍了,感兴趣的可自行谷歌。不过如果要进行性能比较的话,真心推荐使用下,结果可以通过导出json文件然后生成图表。

为什么apacheBeanUtils性能最差

apacheBeanUtilsspringbeanUtils都是底层都是使用反射来进行赋值的,为什么apacheBeanUtils的性能要差一大截列。源码之下无秘密,下面我们来看看这个方法的源码。

Apache BeanUtils 打印了大量的日志、以及各种转换、类型的判断等等导致性能变差。

  • springbeanUtil直接使用反射省,干净利索,核心代码见下图。

  • 其实在《阿里巴巴开发手册》(可在公众号【java金融】回复“泰山”获取)里面也有说明属性的copy避免使用apcheBeanUtils

  • 如果生产环境已经大量使用Apache BeanUtils的话需要替换spring BeanUtils的话需要注意下他们两个虽然提供的方法都是copyProperties但是他们的参数是反的,这点需要注意下,不要直接换个引入的包名完事。

总结

  • 实际使用中的话一般是不会使用getset方法复制,容易漏掉属性并且也是一个体力活。推荐使用mapStruct,在编译过程中,MapStruct将生成该接口的实现,并且它还可以实现不同名字的映射,比如可以把name映射到username,灵活性比较高。
  • 二胖感觉今天收获满满啊,一下学到了jmeterarthasJMH三个软件的使用。

结束

  • 由于自己才疏学浅,难免会有纰漏,假如你发现了错误的地方,还望留言给我指出来,我会对其加以修正。
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  • 感谢您的阅读,十分欢迎并感谢您的关注。

大数据系列1:一文初识Hdfs

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路人甲

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