从虚拟机视角谈 Java 应用性能优化

核心提示： 示例代码是一个栈结构，栈中存储对象引用，从虚拟机视角谈 Java 应用性能优化(9)，容量为 10，stkp 是栈顶指针，剖析了与 Java 应用程序性能相关的因素，通过总结的一些程序员容易忽视的设计、编程原则和习惯，push 方法将对象压入栈中，pop1 和 pop2 弹出栈顶对象

示例代码是一个栈结构，栈中存储对象引用，容量为 10，stkp 是栈顶指针，push 方法将对象压入栈中，pop1 和 pop2 弹出栈顶对象。pop1 直接将对象弹出，该对象可能被其它对象使用之后立刻释放，而栈中仍有指向该对象的引用，由于栈可能在程序中长久存在，所以导致弹出的对象不能被回收。 pop2 方法在弹出对象前，将栈原来持有的对象引用置空释放，从而使弹出的对象彻底与栈脱离关系而不影响 GC。对于在程序运行中要大量创建和释放的对象，加强管理是很好的习惯，使用对象池机制是很好的解决方案，根据需要在对象池中创建一批对象，将不用的对象放回池中，待下次取出使用，这也大大节省了对象的反复创建和销毁时间。

清单 4. Java 对象池代码

　import　java.util.HashMap;　
　import　java.util.LinkedHashSet;　
　
　public　class　ObjectFactory　{　
　
　　/**　A　counter　for　counting　the　number　of　objects　in　use.　*/　
　　private　static　int　objInUse　=　0;　
　
　　/**　A　counter　for　counting　the　number　of　objects　in　pool.　*/　
　　private　static　int　objInPool　=　0;　
　
　　/**　The　object　pool.　*/　
　　private　static　HashMap　objectPool　=　new　HashMap();　
　
　　/**　The　corresponding　object　pool　for　a　specific　class.　*/　
　　private　static　LinkedHashSet　subObjPool;　
　
　　/**　Generate　object　for　use　*/　
　　public　synchronized　static　Object　generate(String　className)　{　
　
　　　　Object　retObj　=　null;　
　
　　　　subObjPool　=　(LinkedHashSet)　objectPool.get(className);　
　
　　　　if　(subObjPool　!=　null　&&　subObjPool.size()　<　0)　{　
　
　　　　　　retObj　=　subObjPool.iterator().next();　
　　　　　　subObjPool.remove(retObj);　
　　　　　　objInPool--;　
　
　　　　}　else　{　
　
　　　　　　try　{　
　
　　　　　　　　retObj　=　newObj(className);　
　
　　　　　　}　catch　(InstantiationException　ie)　{　
　　　　　　　　return　null;　
　　　　　　}　catch　(IllegalAccessException　iae)　{　
　　　　　　　　return　null;　
　　　　　　}　catch　(ClassNotFoundException　cnfe)　{　
　　　　　　　　return　null;　
　　　　　　}　
　　　　}　
　
　　　　objInUse++;　
　
　　　　return　retObj;　
　}　
　
　　public　synchronized　static　void　drop(Object　freeObject)　{　
　
　　　　if　(freeObject　!=　null)　{　
　
　　　　　　subObjPool　=　(LinkedHashSet)　objectPool.get(className);　
　
　　　　　　if　(subObjPool　==　null)　{　
　　　　　　　　subObjPool　=　new　LinkedHashSet();　
　　　　　　　　objectPool.put(className,　subObjPool);　
　　　　　　}　
　
　　　　　　if　(!subObjPool.contains(freeObject))　{　
　　　　　　　　subObjPool.add(freeObject);　
　　　　　　　　objInPool++;　
　　　　　　　　objInUse--;　
　　　　　　}　
　
　　　　}　
　　}　
　
　　/**　Counts　the　number　of　objects　which　are　in　use　now.　*/　
　　public　static　int　countObjectInUse()　{　
　　　　return　objInUse;　
　　}　
　
　　/**　Checks　the　current　size　of　the　object　pool.　*/　
　　public　static　int　checkPoolSize()　{　
　　　　return　objInPool;　
　　}　
　
　　/**　New　object　for　class　name.　*/　
　　private　static　Object　newObj(String　className)　
　　　throws　InstantiationException,　IllegalAccessException,　
　　　　　　ClassNotFoundException　{　
　
　　　　Object　obj　=　Class.forName(className).newInstance();　
　　　　return　obj;　
　　}　
　}　

Java Profiler 工具

Java Profiler 是采用 JMX（Java Management Extensions，Java 资源管理框架）或 JVMPI（Java Virtual Machine Profiler Interface，Java 虚拟机监视程序接口）实现的对 Java 虚拟机中的资源、应用程序对象等进行监试的一类工具。Profiler 工具主要可以监视对象分配和回收、堆空间、线程运行、线程死锁、网络状态等。这为 Java 程序员进行性能分析提供了入手点，通过对程序运行时的状态分析，可以快速的定位问题，从而着手优化。Java Profiler 工具是分析 Java 程序性能的好帮手，但归根结底，性能的提高还依赖于程序员对 Java 虚拟机有一定了解，在此基础上遵循良好的设计和开发原则。这也是 Java 程序员成为真正高手的必由之路。

关于如何使用 profiler 工具，读者可参考相关资源进行深入研究，常用的 Java Profiler 工具有：

JConsole，虚拟机 SDK 自带工具，安装好 Java SDK 后，在 /bin 目录下启动；

Eclipse TPTP（Test and Performance Tools Platform）是由 Eclipse.org 顶级项目提供的一个测试与性能监测方面的工具插件；

Netbeans Profiler，Sun 内置于 Netbeans 中 profiler，方便用 Netbeans 开发时使用；

Visual VM，最初，Sun 随 JDK 6 Update 7 发布的 profiler，Visual Vm 包含 JConsole，同时界面更加美观且易于使用。

结束语

本文从 Java 虚拟机的视角出发，剖析了与 Java 应用程序性能相关的因素，通过总结的一些程序员容易忽视的设计、编程原则和习惯，希望对帮助广大 Java 程序员提高性能优化意识和水平有所帮助。