Spring-AOP实践

Spring-AOP实践

公司的项目有的页面超级慢，20s以上，不知道用户会不会疯掉，于是老大说这个页面要性能优化。于是，首先就要搞清楚究竟是哪一步耗时太多。

我采用spring aop来统计各个阶段的用时，其中计时器工具为StopWatch。

文章结构：

1. 遇到的问题
2. 创建项目
3. AOP-HelloWorld
4. 时间统计
5. bug
6. final
7. 压力测试
8. 源码

其中，遇到的问题:

1.少包aspectjweaver

添加依赖后才可以使用@Aspect

2.环绕通知加入多个point

刚开使用&&连接多个point，傻傻的看不到调用，忽然看到要用||才对

3.监听时间工具StopWatch每次只能启动一个，一定要关闭后才能启动下一个。

而我想要测试controller->service->repository各个阶段用时显然很不适应。因为使用同一个stopwatch对象来保存时间，而stopwatch每次只能记录一个时间段作为总时间的一部分，不存在时间嵌套关系（这个以后可以考虑想想别的方案）。controller开始后执行部分验证逻辑或是其他，然后调用service，这时候service启动定时会失败，因为controller的计时器还没关，因此需要先关掉controller的计时器。这样会导致controller的计时部分仅仅是调用service之前的时间，service返回值之后，controller再进行某些处理的时间并没有统计。显然，我需要一个卡表的时间统计设计，即进入controller开始计时，调用service后开始service计时，以此类推，最后获得controller总时间Tc，service总时间Ts，repository总时间Tr.所以时间统计应该如图1：

                

               图一                                                                 图二

这样的话，我应该分别获得Tc,Ts,Tr的时间，然后计算百分比或者别的统计工作。也就是说，log仅仅是log，记录而已，想要得到一个统计结果还需要针对数据二次开发，这就需要将时间存储起来或者进行日志挖掘，然而这统计的工作会越来越复杂，最终我都不知会加多少任务进去。

事实上，我们这个页面耗费时间主要是多个webservice调用产生的io耗时，也就是说其实统计一个层面的时间就差不多了。那么，忽略service返回后controller的其他时间，仅仅计算controller开始到调用service的时间为Tc,service开始到调用repository的时间为Ts，如图2，这样利用StopWatch就很容获取时间统计结果。

4.线程不安全

我居然使用单例的一个成员变量做状态存储，真是。待改进

1.搭建项目

采用spring-boot-aop的框架来搭建。最终结构图如下：

1.1在idea中，new project-》maven

1.2初始化pom，添加aop，web，test依赖：

+ View Code

　　

1.3创建启动入口：com.test.spring.aop.Application.java

+ View Code

　　

1.4发现我们需要一个service:

创建com.test.spring.aop.domain.service.IHelloService

+ View Code

创建com.test.spring.aop.domain.service.impl.HelloService

+ View Code

　　

1.5发现我们需要一个属性配置文件：

创建application.yml

 

1.6这时候可以测试一下启动看看了

直接启动：运行com.test.spring.aop.Application#main()即可。

命令行启动：mvn spring-boot:run，

命令行bug启动：mvn spring-boot:run -Drun.jvmArguments="-Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,server=y,suspend=y,address=5005"

1.7创建测试com.test.spring.aop.ApplicationTest

 

2.AOP - HelloWorld

2.1创建com.test.spring.aop.monitor.ServiceMonitor

 

2.2测试

测试水平还没开始，所以只能手动测试了，运行com.test.spring.aop.ApplicationTest可以看到在HelloService调用前后插入了日志。

3.时间统计

最终，生成类图如下：

最终获得的时间统计如下：

2016-07-16 21:25:09.361  INFO 16824 --- [nio-8080-exec-4] com.test.spring.aop.monitor.UserMonitor  : StopWatch 'controller': running time (millis) = 3218
-----------------------------------------
ms     %     Task name
-----------------------------------------
01001  031%  List com.test.spring.aop.domain.service.IUserService.getAll()
02000  062%  Object com.test.spring.aop.domain.repository.IConnector.getSthFromRemote()
00217  007%  List com.test.spring.aop.domain.repository.IUserDao.getAll()

3.1需要设计一个controller

创建com.test.spring.aop.web.UserController：

 

3.2发现需要一个service

创建com.test.spring.aop.domain.service.IUserService

 

创建com.test.spring.aop.domain.service.impl.UserService

 

3.3发现需要一个repository

创建com.test.spring.aop.domain.repository.IUserDao

 

创建com.test.spring.aop.domain.repository.impl.UserDao

 

3.3.1临时添加一个远程调用

创建com.test.spring.aop.domain.repository.IConnector

 

创建com.test.spring.aop.domain.repository.impl.Connector

 

3.4发现需要一个实体类

创建com.test.spring.aop.domain.entiry.User

 

3.5完成

以上就基本把一个web接口搞定了，可以运行测试一下，使用浏览器或者postman访问localhost:8080/user/all就可以获得user列表了。

3.6加入user时间统计

创建com.test.spring.aop.monitor.UserMonitor

 

这里有几点问题：

1.StopWatch不能重复创建，如果想统计每次controller访问时间，必须在访问前初始化，访问后废除。

2.这里的时间统计仅仅针对controller入口的统计，也就是说，如果别的调用了service，这个时间是不统计的，因为StopWatch没有初始化。

3.StopWatch的prettyPrint是一个很好的东东

4.如果想要向开始那样，完全统计每层耗时，这个设计需要重新设计。当前有这样的想法。controller切点初始化三个或者多个StopWatch；service、repository等分别建立切点并计时；controller执行完毕之后的切点汇总统计数据，销毁各个StopWatch。这样就做到了每个层都统计了。然而问题来了，如果一个controller调用了多个service，显然需要统计所有service耗时和单个service耗时。

Boo! Big Bug!!!

今早起来接着看，忽然想起spring bean管理是单例的，而且必须是单例的才可以使用共同的成员变量，但问题来了，spring的controller是多线程的。也就是说，这个切面进入不是排队的，第一个请求过程中第二个请求也是可以进来的。那么，共享成员变量实在是愚蠢的决定。然而选择创建一个类来管理对应一个请求的计时器也不好的，如果并发量超级大岂不是每个人都会产生一个类？

因此，这个计时器必须是一个过程量，可以在指定区间（即controller执行期间）生存，而后销毁。对应的，显然是每个并发请求会至少产生一个类。也就是说，我需要在controller请求的时候new 一个StopWatch的id，然后在接下来的一系列调用中都使用这个id对应的计时器，最后销毁。如果几百万个并发量，那么就会产生几百万个类实例。懵逼。

最终选择

通过一个实例来保存一次请求状态太消耗性能，而如果不通过一个类实例保存状态就无法汇总所有的时间。所以这个方案不合适。那么，剩下日志和传入数据库。当下就先记录日志好了。记录想要记录的节点的时间：

 

压力测试

1.建立test case

首先，测试controller：创建com.test.spring.aop.web.UserControllerTest

 

不知道为啥，我的new Thread并没有并发执行，而是按顺序执行的。也就是说，虽然我new 10 个Thread，但还是一个接一个的运行。

改进
于是，我想采用线程池：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

@Test    public void testUsersConcurrent() throws  Exception{          ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(5,10,200, TimeUnit.MILLISECONDS,new ArrayBlockingQueue<Runnable>(5));        //不能超过15        for (int i = 0; i < 15; i++) {            executor.execute(()->{                try {                    mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/user/all")).andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk());                } catch (Exception e) {                    e.printStackTrace();                }            });        }          //等待其他线程执行,方便查看控制台打印结果        Thread.sleep(100000);    }

　　

这下就可以看到controller是多线程并发的了，因为瞬间就打印了10条controller访问日志，正好是线程池的最大容量：

 

2.采用Apache 的ab进行并发访问

2.1下载Apache

参考：使用Apache Server 的ab进行web请求压力测试

2.2测试

 

可以看到服务端是多线程的：

 

项目源码：https://github.com/chenxing12/spring-aop

So do it,and change it,no regret!

 

分类: spring