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  • 1可以通过代码确认当前jvm运行编码System.getProperty("file.encoding")此参数是在jvm启动的时候就已经设置完成。如果没有手动设置file.encoding,会根据当前系统的编码指定。如果在Windows下,file.encoding=”...

    1 可以通过代码确认当前jvm运行的编码 System.getProperty("file.encoding")

    此参数是在jvm启动的时候就已经设置完成。如果没有手动设置file.encoding,会根据当前系统的编码指定。

    如果在Windows下,file.encoding=”GBK”,

    如果在Linux下,file.encoding=”UTF-8”。

    注意:在Tomcat启动完成后,在程序中通过设置system property的方式是没有效果的,原因是jvm启动时读取file.encoding并cache,后续只使用启动时读取的编码。

    修改jvm编码

    Linux环境

    在catalina.sh配置

    JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Dfile.encoding=utf-8"

    Windows环境

    在catalina.bat配置

    set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -Dfile.encoding=UTF-8

    原文:https://blog.csdn.net/xinluke/article/details/51490048

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  • Tomcat中运行java web项目时,有时候项目需要指定当前的运行环境的默认环境编码为UTF-8,但是又不想设置系统的全局的环境变量,如果设置了系统的环境变量,可能会对其他运行在系统中的其他web项目产生影响,所以...

           在Tomcat中运行java web项目时,有时候项目需要指定当前的运行环境的默认环境编码为UTF-8,但是又不想设置系统的全局的环境变量,如果设置了系统的环境变量,可能会对其他运行在系统中的其他web项目产生影响,所以最好的办法是指定所需要的项目的环境的编码以完成自己的需求。

    一、若真想设置全局变量改变默认编码可以在系统环境变量中添加键值(此方法一定会生效,因为是系统级别的):

    JAVA_TOOL_OPTIONS        -Dfile.encoding=UTF-8

    二、下面的方法是不设置系统的全局变量,而是只影响当前web运行环境中的Tomcat的运行环境的方法:

    1、在Tomcat的bin目录文件中的service.bat、setclasspath.bat中打开文件在最前面的bat代码中添加:

    set JAVA_HOME=jdk1.7V
    set JRE_HOME=jdk1.7V\jre
    set "JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% %LOGGING_CONFIG% -Dfile.encoding=UTF-8"

    我使用的是相对路径,也就是说我把jdk的运行代码文件也放在了Tomcat的bin目录中,所以直接可以使用相对路径,当然你也可以使用绝对路径进行配置jdk的指定位置。

    2、我使用的是jdk1.7,Tomcat7。

    不设置前的测试代码运行结果:

    设置之后的测试代码的运行结果:

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  • IDEA配置Tomcat-web运行环境详解 本教程是第一次使用IDEA写普通Web项目时,需要进行的配置,挺麻烦的 1.打开软件 先对IDEA进行相关设置,比如编码什么的,具体百度 2.新建空项目 点击Create New Project,然后如图...

    IDEA配置Tomcat-web运行环境详解

    本教程是第一次使用IDEA写普通Web项目时,需要进行的配置,挺麻烦的

    1.打开软件

    先对IDEA进行相关设置,比如编码什么的,具体百度

    image-20210429115026801

    2.新建空项目

    点击Create New Project,然后如图选择,Next

    image-20210429115249856

    输入项目名,选择路径,Finish

    image-20210429115322676

    进入后显示如下,直接关闭,左侧会什么都不显示,需要关闭项目,重新打开即可

    image-20210429115412204

    image-20210429115540970image-20210429115604441

    3.新建模块

    image-20210429115711114

    配置Tomcat

    image-20210429120153609

    选择自己的Tomcat目录,点击ok

    image-20210429120227018

    依照序号选择,JDK需要先配置,配置好了会默认选中,Tomcat选择刚才配置的那个,选择web,并勾选第五步(必须),点击Next,输入模块名点击完成

    image-20210429115844365

    image-20210429120511250

    4.新建文件夹并配置

    在WEB-INF文件夹下新建lib和classes文件夹

    image-20210429120631998

    配置

    image-20210429120730229

    image-20210429120805699

    选择刚创建的classes文件夹

    image-20210429120909832

    依次进行,选择lib文件夹,然后选择Jar Driectory

    image-20210429120958211

    image-20210429121028397

    勾选两个,并保存

    image-20210429121123989

    5.重要

    进来的原始模样

    image-20210429121259649

    Name只留下项目名,output修改为Tomcat下的Webapp文件夹,并手动添加项目名路径,保存

    image-20210429121505804

    6.Tomcat配置

    image-20210429121625532

    image-20210429121746764

    7.乱码解决

    -Dfile.encoding=UTF-8
    

    image-20210429121918222

    8.运行

    然后会自动打开index.jsp页面,不报错,则成功

    image-20210429122043529

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  • JVM优化 - 第三天今日内容Tomcat8的优化看懂Java底层字节码编码的优化建议1、Tomcat8优化tomcat服务器在JavaEE项目中使用率非常高,所以在生产环境tomcat的优化也变得非 常重要了。对于tomcat的优化,主要是从2个...

    JVM优化 - 第三天

    今日内容

    Tomcat8的优化

    看懂Java底层字节码

    编码的优化建议

    1、Tomcat8优化

    tomcat服务器在JavaEE项目中使用率非常高,所以在生产环境对tomcat的优化也变得非 常重要了。

    对于tomcat的优化,主要是从2个方面入手,一是,tomcat自身的配置,另一个是

    tomcat所运行的jvm虚拟机的调优。

    下面我们将从这2个方面进行讲解。

    1.1、Tomcat配置优化1.1.1、部署安装tomcat8 下载并安装:

    https://tomcat.apache.org/download-80.cgi

    7612198a26411dff80a0f205641cfc04.png

    cd /tmp

    wget http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/tomcat/tomcat‐ 8/v8.5.34/bin/apache‐tomcat‐8.5.34.tar.gz

    tar ‐xvf apache‐tomcat‐8.5.34.tar.gz cd apache‐tomcat‐8.5.34/conf

    #修改配置文件,配置tomcat的管理用户

    vim tomcat‐users.xml #写入如下内容:

    #保存退出

    #如果是tomcat7,配置了tomcat用户就可以登录系统了,但是tomcat8中不行,还需要修改另一个配置文件,否则访问不了,提示403

    vim webapps/manager/META‐INF/context.xml

    #将

    #保存退出即可

    #启动tomcat

    cd /tmp/apache‐tomcat‐8.5.34/bin/

    ./startup.sh && tail ‐f …/logs/catalina.out

    #打开浏览器进行测试访问http://192.168.40.133:8080/

    3aa8a132b90586633121a73a10b461a4.png

    点击“Server Status”,输入用户名、密码进行登录,tomcat/tomcat

    000cd58aeb892059f87035d29f9ac28d.png
    9e175021368a77f0d02b94ce0fd92a52.png

    进入之后即可看到服务的信息。

    1.1.2、禁用AJP连接

    在服务状态页面中可以看到,默认状态下会启用AJP服务,并且占用8009端口。

    ec839a6e542c1d8fafb1d6959d38e60c.png

    什么是AJP呢?

    AJP(Apache JServer Protocol)

    AJPv13协议是面向包的。WEB服务器和Servlet容器通过TCP连接来交互;为了节省SOCKET创建的昂贵代价,WEB服务器会尝试维护一个永久TCP连接到servlet容器,并且在多个请求和响应周期过程会重用连接。

    8bf3ea5dd4cc9a383113b49c2b747814.png

    我们一般是使用Nginx+tomcat的架构,所以用不着AJP协议,所以把AJP连接器禁用。修改conf下的server.xml文件,将AJP服务禁用掉即可。

    b958e73a5ef1729f438a5a0e2b703e43.png

    重启tomcat,查看效果。

    afef0e01156808ad9ff6e6fc147de888.png

    可以看到AJP服务以及不存在了。

    1.1.3、执行器(线程池)

    在tomcat中每一个用户请求都是一个线程,所以可以使用线程池提高性能。

    修改server.xml文件:

    保存退出,重启tomcat,查看效果。

    96109a46c3e5b5f0e35613d2c5f26594.png

    在页面中显示最大线程数为-1,这个是正常的,仅仅是显示的问题,实际使用的指定的值。

    也有人遇到这样的问

    题:https://blog.csdn.net/weixin_38278878/article/details/80144397

    1.1.4、3种运行模式

    tomcat的运行模式有3种:

    1.bio

    默认的模式,性能非常低下,没有经过任何优化处理和支持.

    2.nio

    nio(new I/O),是Java SE 1.4及后续版本提供的一种新的I/O操作方式(即java.nio包及其子包)。Java nio是一个基于缓冲区、并能提供非阻塞I/O操作的Java API,因此nio 也被看成是non-blocking I/O的缩写。它拥有比传统I/O操作(bio)更好的并发运行性能。

    3.apr

    安装起来最困难,但是从操作系统级别来解决异步的IO问题,大幅度的提高性能.

    推荐使用nio,不过,在tomcat8中有最新的nio2,速度更快,建议使用nio2. 设置nio2:

    a9877978f59c927c8b58f828de043fb2.png

    可以看到已经设置为nio2了。

    1.2、部署测试用的java web项目

    为了方便测试性能,我们将部署一个java web项目,这个项目本身和本套课程没有什么关系,仅仅用于测试。

    注意:这里在测试时,我们使用一个新的tomcat,进行测试,后面再对其进行优化 调整,再测试。

    1.2.1、创建dashboard数据库

    在资料中找到sql脚本文件dashboard.sql,在linux服务器上执行。

    cat dashboard.sql | mysql ‐uroot ‐proot

    创建完成后,可以看到有3张表。

    825d41a1c1d5bce47915f2714db381c4.png

    1.2.2、部署web应用

    在资料中找到itcat-dashboard-web.war,上传到linux服务器,进行部署安装。

    cd /tmp/apache‐tomcat‐8.5.34/webappsrm ‐rf * mkdir ROOT cd ROOT/rz上传war包jar ‐xvf itcat‐dashboard‐web.war rm ‐rf itcat‐dashboard‐web.war#修改数据库配置文件cd /tmp/apache‐tomcat‐8.5.34/webapps/ROOT/WEB‐INF/classes vim jdbc.properties#这里根据自己的实际情况进行配置jdbc.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driverjdbc.url=jdbc:mysql://node01:3306/dashboard? useUnicode=true&characterEncoding=utf8&autoReconnect=true&allowMultiQueri es=truejdbc.username=rootjdbc.password=root

    重新启动tomcat。

    访问首页,查看是否已经启动成功:http://192.168.40.133:8080/index

    efc4ef6fe85bc4e5a8025b11821ce291.png

    1.3、使用Apache JMeter进行测试

    Apache Jmeter是开源的压力测试工具,我们借助于此工具进行测试,将测试出tomcat

    的吞吐量等信息。

    1.3.1、下载安装

    下载地址:http://jmeter.apache.org/download_jmeter.cgi

    ed0b5967fb9b035eeaaa365301a6b309.png

    安装:直接将下载好的zip压缩包进行解压即可。

    a352af0ddd251388f24f2033f2e81ec7.png

    进入bin目录,找到jmeter.bat文件,双机打开即可启动。

    69445a90d936faf950944ae93f0b3d83.png
    4e6e5f3d4252e1886ce07396c37c72d7.png
    e551552bc970bf8da2e916f9c9f2087d.png

    1.3.2、修改主题和语言

    默认的主题是黑色风格的主题并且语言是英语,这样不太方便使用,所以需要修改下主题和中文语言。

    6d6fc91c35624dcbe328c56b34b204f5.png
    b458c5f2f861d481c9519a0d47c0bacb.png
    2df2b2a160d208e439854603c557ec04.png

    主题修改完成。

    接下来设置语言为简体中文。

    3eb544ef1e08f2fcec80b4f86b1c6540.png

    1.3.3、创建首页的测试用例

    第一步:保存测试用例

    20421be07c5963e702fb178ae1e8b2a1.png

    第二步:添加线程组,使用线程模拟用户的并发

    74d97e2aa4af20cdc0baeeab86f4fc4f.png
    939e38fbaddb9efe7aec3cb4c3ef9055.png

    1000个线程,每个线程循环10次,也就是tomcat会接收到10000个请求。

    第三步:添加http请求

    3cc59d252649235dd014ea7482761d63.png
    408a253bdc6873787b5ff9e2d62bfbce.png

    第四步:添加请求监控

    b8687183677197b1d2eb4118347e75be.png
    23c2b9895f7139034a9975150c0617c0.png

    1.3.4、启动、进行测试

    522faece5d66f2afba4157733b7d8de3.png

    1.3.5、聚合报告

    在聚合报告中,重点看吞吐量。

    4c5a98f7eebc5a88324764fd5639a21e.png

    1.4、调整tomcat参数进行优化

    通过上面测试可以看出,tomcat在不做任何调整时,吞吐量为73次/秒。

    1.4.1、禁用AJP服务

    390a285d89c351df45cecfa102880bfc.png
    a6f0b25badfa77bb88156357ca3fbc1b.png

    可以看到,禁用AJP服务后,吞吐量会有所提升。

    当然了,测试不一定准确,需要多测试几次才能看出是否有提升。

    1.4.2、设置线程池

    通过设置线程池,调整线程池相关的参数进行测试tomcat的性能。

    1.4.2.1、最大线程数为500,初始为50

    测试结果:

    63de7b9f6dc933467501a47442240c4e.png

    吞吐量为128次/秒,性能有所提升。

    1.4.2.2、最大线程数为1000,初始为200

    8024ea933ecdd8ad2755996d899cd029.png

    吞吐量为151,性能有所提升。

    1.4.2.3、最大线程数为5000,初始为1000

    是否是线程数最多,速度越快呢? 我们来测试下。

    d8972029d1ea2c096af103ae3dbbd88d.png

    可以看到,虽然最大线程已经设置到5000,但是实际测试效果并不理想,并且平均的响 应时间也边长了,所以单纯靠提升线程数量是不能一直得到性能提升的。

    1.4.2.4、设置最大等待队列数

    默认情况下,请求发送到tomcat,如果tomcat正忙,那么该请求会一直等待。这样虽然 可以保证每个请求都能请求到,但是请求时间就会边长。

    有些时候,我们也不一定要求请求一定等待,可以设置最大等待队列大小,如果超过就不等待了。这样虽然有些请求是失败的,但是请求时间会虽短。典型的应用:12306。

    aa58202fcc4ef6b7ed5b0fabaf7ea998.png

    测试结果:

    平均响应时间:3.1秒响应时间明显缩短

    错误率:49.88%

    错误率提升到一半,也可以理解,最大线程为500,测试的并发为1000 吞吐量:238次/秒

    吞吐量明显提升

    结论:响应时间、吞吐量这2个指标需要找到平衡才能达到更好的性能。

    1.4.3、设置nio2的运行模式

    将最大线程设置为500进行测试:

    a3a6558be479c8d2f7aafce37354c4f1.png

    可以看到,平均响应时间有缩短,吞吐量有提升,可以得出结论:nio2的性能要高于

    nio。

    1.5、调整JVM参数进行优化

    接下来,测试通过jvm参数进行优化,为了测试一致性,依然将最大线程数设置为500, 启用nio2运行模式。

    1.5.1、设置并行垃圾回收器

    #年轻代、老年代均使用并行收集器,初始堆内存64M,最大堆内存512M JAVA_OPTS="‐XX:+UseParallelGC ‐XX:+UseParallelOldGC ‐Xms64m ‐Xmx512m ‐ XX:+PrintGCDetails ‐XX:+PrintGCTimeStamps ‐XX:+PrintGCDateStamps ‐ XX:+PrintHeapAtGC ‐Xloggc:../logs/gc.log"
    921cc7a0d2eb25cb5ba2df61014baf63.png

    测试结果与默认的JVM参数结果接近。(执行了2次测试,结果是第二次测试的结果)

    1.5.2、查看gc日志文件

    将gc.log文件上传到gceasy.io查看gc中是否存在问题。

    19e46048126a46a2b181ae488c8246db.png

    在报告中显示,在5次GC时,系统所消耗的时间大于用户时间,这反应出的服务器的性能存在瓶颈,调度CPU等资源所消耗的时间要长一些。

    问题二:

    267a72c4c4bdedb42eebaf48cab81d3d.png

    可以关键指标中可以看出,吞吐量表现不错,但是gc时,线程的暂停时间稍有点长。

    问题三:

    ab41b08f9eff6edcbd0b679c0a80a498.png

    通过GC的统计可以看出:

    年轻代的gc有74次,次数稍有多,说明年轻代设置的大小不合适需要调整

    FullGC有8次,说明堆内存的大小不合适,需要调整

    问题四:

    df323a46f12a7e8ed7522d4101667ca4.png

    从GC原因的可以看出,年轻代大小设置不合理,导致了多次GC。

    1.5.3、调整年轻代大小

    JAVA_OPTS="‐XX:+UseParallelGC ‐XX:+UseParallelOldGC ‐Xms128m ‐Xmx1024m ‐ XX:NewSize=64m ‐XX:MaxNewSize=256m ‐XX:+PrintGCDetails ‐ XX:+PrintGCTimeStamps ‐XX:+PrintGCDateStamps ‐XX:+PrintHeapAtGC ‐ Xloggc:../logs/gc.log"

    将初始堆大小设置为128m,最大为1024m

    初始年轻代大小64m,年轻代最大256m

    8b464a1f1159adb78571b0a706f8565d.png

    从测试结果来看,吞吐量以及响应时间均有提升。

    查看gc日志:

    ad0833f9691b7a77656031cf6b9f35c1.png
    2d93dc57e3a09ad8cec9048b539c3423.png

    可以看到GC次数要明显减少,说明调整是有效的。

    1.5.4、设置G1垃圾回收器

    #设置了最大停顿时间100毫秒,初始堆内存128m,最大堆内存1024m JAVA_OPTS="‐XX:+UseG1GC ‐XX:MaxGCPauseMillis=100 ‐Xms128m ‐Xmx1024m ‐ XX:+PrintGCDetails ‐XX:+PrintGCTimeStamps ‐XX:+PrintGCDateStamps ‐ XX:+PrintHeapAtGC ‐Xloggc:../logs/gc.log"

    测试结果:

    e2ea2daed691ea1a3fb4d78ba9484b5f.png
    8f43bf14fd3ec8787cfc4ebf46c63645.png

    可以看到,吞吐量有所提升,评价响应时间也有所缩短。

    1.5.5、小结

    通过上述的测试,可以总结出,对tomcat性能优化就是需要不断的进行调整参数,然后 测试结果,可能会调优也可能会调差,这时就需要借助于gc的可视化工具来看gc的情 况。再帮我我们做出决策应该调整哪些参数。

    2、JVM字节码

    前面我们通过tomcat本身的参数以及jvm的参数对tomcat做了优化,其实要想将应用程 序跑的更快、效率更高,除了对tomcat容器以及jvm优化外,应用程序代码本身如果写 的效率不高的,那么也是不行的,所以,对于程序本身的优化也就很重要了。

    对于程序本身的优化,可以借鉴很多前辈们的经验,但是有些时候,在从源码角度方面 分析的话,不好鉴别出哪个效率高,如对字符串拼接的操作,是直接“+”号拼接效率高还 是使用StringBuilder效率高?

    这个时候,就需要通过查看编译好的class文件中字节码,就可以找到答案。

    我们都知道,java编写应用,需要先通过javac命令编译成class文件,再通过jvm执行,

    jvm执行时是需要将class文件中的字节码载入到jvm进行运行的。

    2.1、通过javap命令查看class文件的字节码内容

    首先,看一个简单的Test1类的代码:

    package cn.itcast.jvm;public class Test1 {public static void main(String[] args) {int a = 2; int b = 5; int c = b ‐ a;System.out.println(c);}}

    通过javap命令查看class文件中的字节码内容:

    javap ‐v Test1.class > Test1.txtjavap用法: javap 其中, 可能的选项包括:‐help‐‐help‐?‐version‐v‐verbose‐l‐public‐protected‐package‐p‐private‐c‐s‐sysinfo‐constants‐classpath ‐cp ‐bootclasspath 

    查看Test1.txt文件,内容如下:

    Classfile /F:/code/itcast‐jvm/itcast‐jvm‐ test/target/classes/cn/itcast/jvm/Test1.classLast modified 2018‐9‐27; size 577 bytesMD5 checksum 4214859db3543c0c783ec8a216a4795f Compiled from "Test1.java"public class cn.itcast.jvm.Test1 minor version: 0major version: 52flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPERConstant pool:#1 = Methodref#5.#23// java/lang/Object."": ()V#2 = Fieldref#24.#25// java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;#3 = Methodref#26.#27// java/io/PrintStream.println: (I)V#28 = Utf8cn/itcast/jvm/Test1#29 = Utf8java/lang/Object#30 = Utf8java/lang/System#31 = Utf8out#32 = Utf8Ljava/io/PrintStream;#33 = Utf8java/io/PrintStream#34 = Utf8println#35 = Utf8(I)V{public cn.itcast.jvm.Test1(); descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLIC Code:stack=1, locals=1, args_size=1 0: aload_01: invokespecial #1// Methodjava/lang/Object."":()V4: return LineNumberTable:line 3: 0 LocalVariableTable:StartLengthSlotNameSignature050thisLcn/itcast/jvm/Test1;public static void main(java.lang.String[]); descriptor: ([Ljava/lang/String;)Vflags: ACC_PUBLIC, ACC_STATICCode:stack=2, locals=4, args_size=1 0: iconst_21: istore_12: iconst_53: istore_24: iload_25: iload_16: isub7: istore_38: getstatic#2// Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;11: iload_312: invokevirtual #3// Methodjava/io/PrintStream.println:(I)V15: return LineNumberTable:line6:0line7:2line8:4line9:8line 10: 15LocalVariableTable:Start0Length16Slot0NameargsSignature[Ljava/lang/String;2141aI4122bI883cI}SourceFile: "Test1.java"

    内容大致分为4个部分:

    第一部分:显示了生成这个class的java源文件、版本信息、生成时间等。第二部分:显示了该类中所涉及到常量池,共35个常量。

    第三部分:显示该类的构造器,编译器自动插入的。

    第四部分:显示了main方的信息。(这个是需要我们重点关注的)

    2.2、常量池

    官网文档:

    https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.4-140

    Constant TypeValue说明CONSTANT_Class7类或接口的符号引用CONSTANT_Fieldref9字段的符号引用CONSTANT_Methodref10类中方法的符号引用CONSTANT_InterfaceMethodref11接口中方法的符号引用CONSTANT_String8字符串类型常量CONSTANT_Integer3整形常量CONSTANT_Float4浮点型常量CONSTANT_Long5长整型常量CONSTANT_Double6双精度浮点型常量CONSTANT_NameAndType12字段或方法的符号引用CONSTANT_Utf81UTF-8编码的字符串CONSTANT_MethodHandle15表示方法句柄CONSTANT_MethodType16标志方法类型CONSTANT_InvokeDynamic18表示一个动态方法调用点

    2.3、描述符

    2.3.1、字段描述符

    官网:https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.3.2

    FieldType termTypeInterpretationBbytesigned byteCcharUnicode character code point in the Basic Multilingual Plane, encoded with UTF-16Ddoubledouble-precision floating-point valueFfloatsingle-precision floating-point valueIintintegerJlonglong integerLClassName;referencean instance of class ClassNameSshortsigned shortZbooleantrue or false[referenceone array dimension

    2.3.2、方法描述符

    官网:https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.3.3

    示例:

    The method descriptor for the method:

    Object m(int i, double d, Thread t) {...}

    is:

    (IDLjava/lang/Thread;)Ljava/lang/Object;

    2.4、解读方法字节码

    public static void main(java.lang.String[]);descriptor: ([Ljava/lang/String;)V//方法描述,V表示该方法的放回值为voidflags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC// 方法修饰符,public、static的Code:// stack=2,操作栈的大小为2、locals=4,本地变量表大小,args_size=1, 参数的个数stack=2, locals=4, args_size=10: iconst_2//将数字2值压入操作栈,位于栈的最上面1: istore_1//从操作栈中弹出一个元素(数字2),放入到本地变量表中,位于下标为1的位置(下标为0的是this)2: iconst_5//将数字5值压入操作栈,位于栈的最上面3: istore_2//从操作栈中弹出一个元素(5),放入到本地变量表中,位于第下标为2个位置4: iload_2//将本地变量表中下标为2的位置元素压入操作栈(5)5: iload_1//将本地变量表中下标为1的位置元素压入操作栈(2)6: isub//操作栈中的2个数字相减7: istore_3 // 将相减的结果压入到本地本地变量表中,位于下标为3的位置// 通过#2号找到对应的常量,即可找到对应的引用8: getstatic#2// Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;11: iload_3 //将本地变量表中下标为3的位置元素压入操作栈(3)// 通过#3号找到对应的常量,即可找到对应的引用,进行方法调用12: invokevirtual #3// Method java/io/PrintStream.println:(I)V15: return //返回LineNumberTable://行号的列表line6:0line7:2line8:4line9:8line 10: 15 LocalVariableTable: // 本地变量表Start0Length16Slot0NameargsSignature[Ljava/lang/String;2141aI4122bI883cI}SourceFile: "Test1.java"

    2.4.1、图解

    5ed6d953f4c6722df573dc5c569ad1d3.png
    5a1934cf229a5a6b2d8da54fb946ebc5.png
    0529e1afa06ffbea32963a515806508c.png

    2.5、研究 i++ 与 ++i 的不同

    我们都知道,i++表示,先返回再+1,++i表示,先+1再返回。它的底层是怎么样的呢? 我们一起探究下。

    编写测试代码:

    public class Test2 {public static void main(String[] args) {new Test2().method1(); new Test2().method2();}public void method1(){int i = 1; int a = i++;System.out.println(a); //打印1}public void method2(){int i = 1; int a = ++i;System.out.println(a);//打印2}}

    2.5.1、查看class字节码

    Classfile /F:/code/itcast‐jvm/itcast‐jvm‐ test/target/classes/cn/itcast/jvm/Test2.classMD5 checksum 901660fc11c43b6daadd0942150960ed Compiled from "Test2.java"public class cn.itcast.jvm.Test2 minor version: 0major version: 52flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPERConstant pool:#1 = Methodref#8.#27// java/lang/Object."": ()V#2 = Class#28// cn/itcast/jvm/Test2#3 = Methodref#2.#27// cn/itcast/jvm/Test2."":()V#4 = Methodref#2.#29// cn/itcast/jvm/Test2.method1: ()V#5 = Methodref#2.#30// cn/itcast/jvm/Test2.method2: ()V#6 = Fieldref#31.#32// java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;#7 = Methodref#33.#34// java/io/PrintStream.println: (I)V#26=Utf8Test2.java#27=NameAndType#9:#10// "":()V#28=Utf8cn/itcast/jvm/Test2#29=NameAndType#20:#10// method1:()V#30=NameAndType#24:#10// method2:()V#31=Class#36// java/lang/System#32=NameAndType#37:#38// out:Ljava/io/PrintStream;#33=Class#39// java/io/PrintStream#34=NameAndType#40:#41// println:(I)V#35=Utf8java/lang/Object#36=Utf8java/lang/System#37=Utf8out#38=Utf8Ljava/io/PrintStream;#39=Utf8java/io/PrintStream#40=Utf8println#41=Utf8(I)V{public cn.itcast.jvm.Test2(); descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLIC Code:stack=1, locals=1, args_size=1 0: aload_01: invokespecial #1// Method java/lang/Object."":()V4: return LineNumberTable:line 3: 0 LocalVariableTable:StartLengthSlotNameSignature050thisLcn/itcast/jvm/Test2;public static void main(java.lang.String[]); descriptor: ([Ljava/lang/String;)Vflags: ACC_PUBLIC, ACC_STATICCode:stack=2, locals=1, args_size=10: new#2// class cn/itcast/jvm/Test23: dup4: invokespecial #3// Method "":()V7: invokevirtual #4// Method method1:()V10: new#2// class cn/itcast/jvm/Test213: dup14: invokespecial #3// Method "":()V17: invokevirtual #5// Method method2:()V20: return LineNumberTable:line 6: 0line 7: 10line 8: 20 LocalVariableTable:StartLengthSlotNameSignature0210args[Ljava/lang/String;public void method1(); descriptor: ()V flags: ACC_PUBLIC Code:stack=2, locals=3, args_size=1 0: iconst_11: istore_12: iload_13: iinc1, 16: istore_27: getstatic#6// Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;10: iload_211: invokevirtual #7// Method java/io/PrintStream.println:(I)V14: return LineNumberTable:line 11: 0line 12: 2line 13: 7line 14: 14 LocalVariableTable:StartLengthSlotNameSignature0150thisLcn/itcast/jvm/Test2; 2131iI782aIpublic void method2(); descriptor: ()V flags: ACC_PUBLIC Code:stack=2, locals=3, args_size=1 0: iconst_11: istore_12: iinc1, 15: iload_16: istore_27: getstatic#6// Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;10: iload_211: invokevirtual #7// Method java/io/PrintStream.println:(I)V14: return LineNumberTable:line 17: 0line 18: 2line 19: 7line 20: 14 LocalVariableTable:StartLengthSlotNameSignature0150thisLcn/itcast/jvm/Test2; 2131iI782aI}SourceFile: "Test2.java"

    2.5.2、对比

    i++:

    0: iconst_1//将数字1压入到操作栈1: istore_1//将数字1从操作栈弹出,压入到本地变量表中,下标为12: iload_1//从本地变量表中获取下标为1的数据,压入到操作栈中3: iinc1, 1 // 将本地变量中的1,再+16: istore_2// 将数字1从操作栈弹出,压入到本地变量表中,下标为2 7: getstatic#6// Fieldjava/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;10: iload_2//从本地变量表中获取下标为2的数据,压入到操作栈中11: invokevirtual #7// Method java/io/PrintStream.println:(I)V14: return

    ++i:

    0: iconst_1//将数字1压入到操作栈1: istore_1//将数字1从操作栈弹出,压入到本地变量表中,下标为12: iinc1, 1// 将本地变量中的1,再+15: iload_1//从本地变量表中获取下标为1的数据(2),压入到操作栈中6: istore_2 //将数字2从操作栈弹出,压入到本地变量表中,下标为27: getstatic#6// Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;10: iload_2 //从本地变量表中获取下标为2的数据(2),压入到操作栈中11: invokevirtual #7// Method java/io/PrintStream.println:(I)V14: return

    区别:

    i++

    只是在本地变量中对数字做了相加,并没有将数据压入到操作栈

    将前面拿到的数字1,再次从操作栈中拿到,压入到本地变量中

    ++i

    将本地变量中的数字做了相加,并且将数据压入到操作栈将操作栈中的数据,再次压入到本地变量中

    小结:可以通过查看字节码的方式对代码的底层做研究,探究其原理。

    2.6、字符串拼接

    字符串的拼接在开发过程中使用是非常频繁的,常用的方式有三种:

    +号拼接: str+“456”

    StringBuilder拼接

    StringBuffer拼接

    StringBuffer是保证线程安全的,效率是比较低的,我们更多的是使用场景是不会涉及到 线程安全的问题的,所以更多的时候会选择StringBuilder,效率会高一些。

    那么,问题来了,StringBuilder和“+”号拼接,哪个效率高呢?接下来我们通过字节码的 方式进行探究。

    首先,编写个示例:

    package cn.itcast.jvm;public class Test3 {public static void main(String[] args) {new Test3().m1();new Test3().m2();public void m1(){String s1 = "123"; String s2 = "456"; String s3 = s1 + s2; System.out.println(s3);}public void m2(){String s1 = "123"; String s2 = "456";StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(s1);sb.append(s2);String s3 = sb.toString(); System.out.println(s3);}}}

    从解字节码中可以看出,m1()方法源码中是使用+号拼接,但是在字节码中也被编译成了

    StringBuilder方式。

    所以,可以得出结论,字符串拼接,+号和StringBuilder是相等的,效率一样。

    接下来,我们再看一个案例:

    package cn.itcast.jvm; public class Test4 {public static void main(String[] args) { new Test4().m1();new Test4().m2();}public void m1(){ String str = "";for (int i = 0; i < 5; i++) { str = str + i;}System.out.println(str);}public void m2(){StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < 5; i++) {sb.append(i);}System.out.println(sb.toString());}}

    m1() 与 m2() 哪个方法的效率高? 依然是通过字节码的方式进行探究。

    可以看到,m1()方法中的循环体内,每一次循环都会创建StringBuilder对象,效率低于

    m2()方法。

    2.7、小结

    使用字节码的方式可以很好查看代码底层的执行,从而可以看出哪些实现效率高,哪些 实现效率低。可以更好的对我们的代码做优化。让程序执行效率更高。

    3、代码优化

    优化,不仅仅是在运行环境进行优化,还需要在代码本身做优化,如果代码本身存在性 能问题,那么在其他方面再怎么优化也不可能达到效果最优的。

    3.1、尽可能使用局部变量

    调用方法时传递的参数以及在调用中创建的临时变量都保存在栈中速度较快,其他变 量,如静态变量、实例变量等,都在堆中创建,速度较慢。另外,栈中创建的变量,随 着方法的运行结束,这些内容就没了,不需要额外的垃圾回收。

    3.2、尽量减少对变量的重复计算

    明确一个概念,对方法的调用,即使方法中只有一句语句,也是有消耗的。所以例如下 面的操作:

    for (int i = 0; i < list.size(); i++){...}

    建议替换为:

    int length = list.size();

    for (int i = 0,i < length; i++)

    {...}

    这样,在list.size()很大的时候,就减少了很多的消耗。

    3.3、尽量采用懒加载的策略,即在需要的时候才创建

    String str = "aaa";if (i == 1){list.add(str);}//建议替换成if (i == 1){String str = "aaa"; list.add(str);}

    3.4、异常不应该用来控制程序流程

    异常对性能不利。抛出异常首先要创建一个新的对象,Throwable接口的构造函数调用 名为fillInStackTrace()的本地同步方 法,fillInStackTrace()方法检查堆栈,收集调用跟踪信息。只要有异常被抛出,Java虚拟机就必须调整调用堆栈,因为在处理过程中创建 了一个新的对象。异常只能用于错误处理,不应该用来控制程序流程。

    3.5、不要将数组声明为public static final

    因为这毫无意义,这样只是定义了引用为static final,数组的内容还是可以随意改变的, 将数组声明为public更是一个安全漏洞,这意味着这个数组可以被外部类所改变。

    3.6、不要创建一些不使用的对象,不要导入一些不使用的类

    这毫无意义,如果代码中出现"The value of the local variable i is not used"、“The import java.util is never used”,那么请删除这些无用的内容

    3.7、程序运行过程中避免使用反射

    反射是Java提供给用户一个很强大的功能,功能强大往往意味着效率不高。不建议在程序运行过程中使用尤其是频繁使用反射机制,特别是 Method的invoke方法。

    如果确实有必要,一种建议性的做法是将那些需要通过反射加载的类在项目启动的时候 通过反射实例化出一个对象并放入内存。

    3.8、使用数据库连接池和线程池

    这两个池都是用于重用对象的,前者可以避免频繁地打开和关闭连接,后者可以避免频 繁地创建和销毁线程。

    3.9、容器初始化时尽可能指定长度

    容器初始化时尽可能指定长度,如:new ArrayList<>(10); new HashMap<>(32); 避免容器长度不足时,扩容带来的性能损耗。

    3.10、ArrayList随机遍历快,LinkedList添加删除快

    3.11、使用Entry遍历Map

    Map map = new HashMap<>();for (Map.Entry entry : map.entrySet()) { String key = entry.getKey();String value = entry.getValue();}

    避免使用这种方式:

    Map map = new HashMap<>(); for (String key : map.keySet()) {String value = map.get(key);}

    3.12、不要手动调用System.gc();

    3.13、String尽量少用正则表达式

    正则表达式虽然功能强大,但是其效率较低,除非是有需要,否则尽可能少用。

    replace() 不支持正则

    replaceAll() 支持正则

    如果仅仅是字符的替换建议使用replace()。

    3.14、日志的输出要注意级别

    // 当 前 的 日 志 级 别 是 error LOGGER.info("保存出错!" + user);

    3.15、对资源的close()建议分开操作

    try{XXX.close();YYY.close();}catch (Exception e){...}// 建议改为try{XXX.close();}catch (Exception e){...}try{YYY.close();}catch (Exception e){...}
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