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常见 Java 代码缺陷及规避方式

常见 Java 代码缺陷及规避方式

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在日常开发过程中,我们会碰到各种各样的代码缺陷或者 Bug,比如 NPE、 线程安全问题、异常处理等。这篇文章总结了一些常见的问题及应对方案,希望能帮助到大家。

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问题列表

  空指针异常

NPE 或许是编程语言中最常见的问题,被 Null 的发明者托尼·霍尔(Tony Hoare)称之为十亿美元的错误。在 Java 中并没有内置的处理 Null 值的语法,但仍然存在一些相对优雅的方式能够帮助我们的规避 NPE。

  • 使用 JSR-305/jetbrain 等注解
  1. NotNull

  2. Nullable

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通过在方法参数、返回值、字段等位置显式标记值是否可能为 Null,配合代码检查工具,能够在编码阶段规避绝大部分的 NPE 问题,建议至少在常用方法或者对外 API 中使用该注解,能够对调用方提供显著的帮助。

  • 用 Optional 处理链式调用

Optional 源于 Guava 中的 Optional 类,后 Java 8 内置到 JDK 中。Optional 一般作为函数的返回值,强制提醒调用者返回值可能不存在,并且能够通过链式调用优雅的处理空值。

  1. public class OptionalExample {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. // 使用传统空值处理方式
  4. User user = getUser();
  5. String city = "DEFAULT";
  6. if (user != null && user.isValid()) {
  7. Address address = user.getAddress();
  8. if (adress != null) {
  9. city = adress.getCity();
  10. }
  11. }
  12. System.out.println(city);
  13. // 使用 Optional 的方式
  14. Optional<User> optional = getUserOptional();
  15. city = optional.filter(User::isValid)
  16. .map(User::getAddress)
  17. .map(Adress::getCity)
  18. .orElse("DEFAULT")
  19. System.out.println(city);
  20. }
  21. @Nullable
  22. public static User getUser() {
  23. return null;
  24. }
  25. public static Optional<User> getUserOptional() {
  26. return Optional.empty();
  27. }
  28. @Data
  29. public static class User {
  30. private Adress address;
  31. private boolean valid;
  32. }
  33. @Data
  34. public static class Address {
  35. private String city;
  36. }
  37. }
  • 用 Objects.equals(a,b) 代替 a.equals(b)

equals方法是 NPE 的高发地点,用 Objects.euqals来比较两个对象,能够避免任意对象为 null 时的 NPE。

  • 使用空对象模式

空对像模式通过一个特殊对象代替不存在的情况,代表对象不存在时的默认行为模式。常见例子:

用 Empty List 代替 null,EmptyList 能够正常遍历:

  1. public class EmptyListExample {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. List<String> listNullable = getListNullable();
  4. if (listNullable != null) {
  5. for (String s : listNullable) {
  6. System.out.println(s);
  7. }
  8. }
  9. List<String> listNotNull = getListNotNull();
  10. for (String s : listNotNull) {
  11. System.out.println(s);
  12. }
  13. }
  14. @Nullable
  15. public static List<String> getListNullable() {
  16. return null;
  17. }
  18. @NotNull
  19. public static List<String> getListNotNull() {
  20. return Collections.emptyList();
  21. }
  22. }

空策略

  1. public class NullStrategyExample {
  2. private static final Map<String, Strategy> strategyMap = new HashMap<>();
  3. public static void handle(String strategy, String content) {
  4. findStrategy(strategy).handle(content);
  5. }
  6. @NotNull
  7. private static Strategy findStrategy(String strategyKey) {
  8. return strategyMap.getOrDefault(strategyKey, new DoNothing());
  9. }
  10. public interface Strategy {
  11. void handle(String s);
  12. }
  13. // 当找不到对应策略时, 什么也不做
  14. public static class DoNothing implements Strategy {
  15. @Override
  16. public void handle(String s) {
  17. }
  18. }
  19. }
  对象转化

在业务应用中,我们的代码结构往往是多层次的,不同层次之间经常涉及到对象的转化,虽然很简单,但实际上繁琐且容易出错。

反例 1:

  1. public class UserConverter {
  2. public static UserDTO toDTO(UserDO userDO) {
  3. UserDTO userDTO = new UserDTO();
  4. userDTO.setAge(userDO.getAge());
  5. // 问题 1: 自己赋值给自己
  6. userDTO.setName(userDTO.getName());
  7. return userDTO;
  8. }
  9. @Data
  10. public static class UserDO {
  11. private String name;
  12. private Integer age;
  13. // 问题 2: 新增字段未赋值
  14. private String address;
  15. }
  16. @Data
  17. public static class UserDTO {
  18. private String name;
  19. private Integer age;
  20. }
  21. }

反例2:

  1. public class UserBeanCopyConvert {
  2. public UserDTO toDTO(UserDO userDO) {
  3. UserDTO userDTO = new UserDTO();
  4. // 用反射复制不同类型对象.
  5. // 1. 重构不友好, 当我要删除或修改 UserDO 的字段时, 无法得知该字段是否通过反射被其他字段依赖
  6. BeanUtils.copyProperties(userDO, userDTO);
  7. return userDTO;
  8. }
  9. }
  • 使用 Mapstruct

Mapstruct 使用编译期代码生成技术,根据注解, 入参,出参自动生成转化,代码,并且支持各种高级特性,比如:

  1. 未映射字段的处理策略,在编译期发现映射问题

  2. 复用工具,方便字段类型转化

  3. 生成 spring Component 注解,通过 spring 管理

  4. 等等其他特性

  1. @Mapper(
  2. componentModel = "spring",
  3. unmappedSourcePolicy = ReportingPolicy.ERROR,
  4. unmappedTargetPolicy = ReportingPolicy.ERROR,
  5. // convert 逻辑依赖 DateUtil 做日期转化
  6. uses = DateUtil.class
  7. )
  8. public interface UserConvertor {
  9. UserDTO toUserDTO(UserDO userDO);
  10. @Data
  11. class UserDO {
  12. private String name;
  13. private Integer age;
  14. //private String address;
  15. private Date birthDay;
  16. }
  17. @Data
  18. class UserDTO {
  19. private String name;
  20. private Integer age;
  21. private String birthDay;
  22. }
  23. }
  24. public class DateUtil {
  25. public static String format(Date date) {
  26. SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
  27. return simpleDateFormat.format(date);
  28. }
  29. }

使用示例:

  1. @RequiredArgsConstructor
  2. @Component
  3. public class UserService {
  4. private final UserDao userDao;
  5. private final UserCovertor userCovertor;
  6. public UserDTO getUser(String userId){
  7. UserDO userDO = userDao.getById(userId);
  8. return userCovertor.toUserDTO(userDO);
  9. }
  10. }

编译期校验:

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生成的代码:

  1. @Generated(
  2. value = "org.mapstruct.ap.MappingProcessor",
  3. date = "2023-12-18T20:17:00+0800",
  4. comments = "version: 1.3.1.Final, compiler: javac, environment: Java 11.0.12 (GraalVM Community)"
  5. )
  6. @Component
  7. public class UserConvertorImpl implements UserConvertor {
  8. @Override
  9. public UserDTO toUserDTO(UserDO userDO) {
  10. if ( userDO == null ) {
  11. return null;
  12. }
  13. UserDTO userDTO = new UserDTO();
  14. userDTO.setName( userDO.getName() );
  15. userDTO.setAge( userDO.getAge() );
  16. userDTO.setBirthDay( DateUtil.format( userDO.getBirthDay() ) );
  17. return userDTO;
  18. }
  19. }
  线程安全问题

JVM 的内存模型十分复杂,难以理解, <<Java 并发编程实战>>告诉我们,除非你对 JVM 的线程安全原理十分熟悉,否则应该严格遵守基本的 Java 线程安全规则,使用 Java 内置的线程安全的类及关键字。

  • 熟练使用线程安全类

ConcurrentHashMap

反例:

map.get 以及 map.put 操作是非原子操作,多线程并发修改的情况下可能导致一致性问题。比如线程 A 调用 append 方法,在第 6 行时,线程 B 删除了 key。

  1. public class ConcurrentHashMapExample {
  2. private Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
  3. public void appendIfExists(String key, String suffix) {
  4. String value = map.get(key);
  5. if (value != null) {
  6. map.put(key, value + suffix);
  7. }
  8. }
  9. }

正例:

  1. public class ConcurrentHashMapExample {
  2. private Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
  3. public void append(String key, String suffix) {
  4. // 使用 computeIfPresent 原子操作
  5. map.computeIfPresent(key, (k, v) -> v + suffix);
  6. }
  7. }
  • 保证变更的原子性

反例:

  1. @Getter
  2. public class NoAtomicDiamondParser {
  3. private volatile int start;
  4. private volatile int end;
  5. public NoAtomicDiamondParser() {
  6. Diamond.addListener("dataId", "groupId", new ManagerListenerAdapter() {
  7. @Override
  8. public void receiveConfigInfo(String s) {
  9. JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(s);
  10. start = jsonObject.getIntValue("start");
  11. end = jsonObject.getIntValue("end");
  12. }
  13. });
  14. }
  15. }
  16. public class MyController{
  17. private final NoAtomicDiamondParser noAtomicDiamondParser;
  18. public void handleRange(){
  19. // end 读取的旧值, start 读取的新值, start 可能大于 end
  20. int end = noAtomicDiamondParser.getEnd();
  21. int start = noAtomicDiamondParser.getStart();
  22. }
  23. }

正例:

  1. @Getter
  2. public class AtomicDiamondParser {
  3. private volatile Range range;
  4. public AtomicDiamondParser() {
  5. Diamond.addListener("dataId", "groupId", new ManagerListenerAdapter() {
  6. @Override
  7. public void receiveConfigInfo(String s) {
  8. range = JSON.parseObject(s, Range.class);
  9. }
  10. });
  11. }
  12. @Data
  13. public static class Range {
  14. private int start;
  15. private int end;
  16. }
  17. }
  18. public class MyController {
  19. private final AtomicDiamondParser atomicDiamondParser;
  20. public void handleRange() {
  21. Range range = atomicDiamondParser.getRange();
  22. System.out.println(range.getStart());
  23. System.out.println(range.getEnd());
  24. }
  25. }
  • 使用不可变对象

当一个对象是不可变的,那这个对象内就自然不存在线程安全问题,如果需要修改这个对象,那就必须创建一个新的对象,这种方式适用于简单的值对象类型,常见的例子就是 java 中的 StringBigDecimal。对于上面一个例子,我们也可以将 Range 设计为一个通用的值对象。

正例:

  1. @Getter
  2. public class AtomicDiamondParser {
  3. private volatile Range range;
  4. public AtomicDiamondParser() {
  5. Diamond.addListener("dataId", "groupId", new ManagerListenerAdapter() {
  6. @Override
  7. public void receiveConfigInfo(String s) {
  8. JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(s);
  9. int start = jsonObject.getIntValue("start");
  10. int end = jsonObject.getIntValue("end");
  11. range = new Range(start, end);
  12. }
  13. });
  14. }
  15. // lombok 注解会保证 Range 类的不变性
  16. @Value
  17. public static class Range {
  18. private int start;
  19. private int end;
  20. }
  21. }
  • 正确性优先于性能

不要因为担心性能问题而放弃使用 synchronizedvolatile 等关键字,或者采用一些非常规写法

反例 双重检查锁:

  1. class Foo {
  2. // 缺少 volatile 关键字
  3. private Helper helper = null;
  4. public Helper getHelper() {
  5. if (helper == null)
  6. synchronized(this) {
  7. if (helper == null)
  8. helper = new Helper();
  9. }
  10. return helper;
  11. }
  12. }

在上述例子中,在 helper 字段上增加 volatile 关键字,能够在 java 5 及之后的版本中保证线程安全。

正例:

  1. class Foo {
  2. private volatile Helper helper = null;
  3. public Helper getHelper() {
  4. if (helper == null)
  5. synchronized(this) {
  6. if (helper == null)
  7. helper = new Helper();
  8. }
  9. return helper;
  10. }
  11. }

正例3(推荐):

  1. class Foo {
  2. private Helper helper = null;
  3. public synchronized Helper getHelper() {
  4. if (helper == null)
  5. helper = new Helper();
  6. }
  7. return helper;
  8. }

并不严谨的 Diamond Parser:

  1. /**
  2. * 省略异常处理等其他逻辑
  3. */
  4. @Getter
  5. public class DiamondParser {
  6. // 缺少 volatile 关键字
  7. private Config config;
  8. public DiamondParser() {
  9. Diamond.addListener("dataId", "groupId", new ManagerListenerAdapter() {
  10. @Override
  11. public void receiveConfigInfo(String s) {
  12. config = JSON.parseObject(s, Config.class);
  13. }
  14. });
  15. }
  16. @Data
  17. public static class Config {
  18. private String name;
  19. }
  20. }

这种 Diamond 写法可能从来没有发生过线上问题,但这种写法也确实是不符合 JVM 线程安全原则。未来某一天你的代码跑在另一个 JVM 实现上,可能就有问题了。

  线程池使用不当

反例 1:

  1. public class ThreadPoolExample {
  2. // 没有任何限制的线程池, 使用起来很方便, 但当一波请求高峰到达时, 可能会创建大量线程, 导致系统崩溃
  3. private static Executor executor = Executors.newCachedThreadPool();
  4. }

反例 2:

  1. public class StreamParallelExample {
  2. public List<String> batchQuery(List<String> ids){
  3. // 看上去很优雅, 但 ForkJoinPool 的队列是没有大小限制的, 并且线程数量很少, 如果 ids 列表很大可能导致 OOM
  4. // parallelStream 更适合计算密集型任务, 不要在任务中做远程调用
  5. return ids.parallelStream()
  6. .map(this::queryFromRemote)
  7. .collect(Collectors.toList());
  8. }
  9. private String queryFromRemote(String id){
  10. // 从远程查询
  11. }
  12. }
  • 手动创建线程池

正例:

  1. public class ManualCreateThreadPool {
  2. // 手动创建资源有限的线程池
  3. private Executor executor = new ThreadPoolExecutor(10, 10, 1, TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue<>(1000),
  4. new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("work-%d").build());
  5. }
  异常处理不当

和 NPE 一样,异常处理也同样是我们每天都需要面对的问题,但很多代码中往往会出现:

反例 1:

重复且繁琐的的异常处理逻辑

  1. @Slf4j
  2. public class DuplicatedExceptionHandlerExample {
  3. private UserService userService;
  4. public User query(String id) {
  5. try {
  6. return userService.query(id);
  7. } catch (Exception e) {
  8. log.error("query error, userId: {}", id, e);
  9. return null;
  10. }
  11. }
  12. public User create(String id) {
  13. try {
  14. return userService.create(id);
  15. } catch (Exception e) {
  16. log.error("query error, userId: {}", id, e);
  17. return null;
  18. }
  19. }
  20. }

反例 2:

异常被吞掉或者丢失部分信息

  1. @Slf4j
  2. public class ExceptionShouldLogOrThrowExample {
  3. private UserService userService;
  4. public User query(String id) {
  5. try {
  6. return userService.query(id);
  7. } catch (Exception e) {
  8. // 异常被吞并, 问题被隐藏
  9. return null;
  10. }
  11. }
  12. public User create(String id) {
  13. try {
  14. return userService.create(id);
  15. } catch (Exception e) {
  16. // 堆栈丢失, 后续难以定位问题
  17. log.error("query error, userId: {}, error: {}", id,e.getMessage() );
  18. return null;
  19. }
  20. }
  21. }

反例 3:

对外抛出未知异常, 导致调用方序列化失败

  1. public class OpenAPIService {
  2. public void handle(){
  3. // HSF 服务对外抛出 client 中未定义的异常, 调用方反序列化失败
  4. throw new InternalSystemException("");
  5. }
  6. }
  • 通过 AOP 统一异常处理
  1. 避免未知异常抛给调用方, 将未知异常转为 Result 或者通用异常类型

  2. 统一异常日志的打印和监控

  • 处理 Checked Exception

Checked Exception 是在编译期要求必须处理的异常,也就是非 RuntimeException 类型的异常,但 Java Checked 的异常给接口的调用者造成了一定的负担,导致异常声明层层传递,如果顶层能够处理该异常,我们可以通过 lombok 的 @SneakyThrows 注解规避 Checked exception

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  • Try catch 线程逻辑

反例:

  1. @RequiredArgsConstructor
  2. public class ThreadNotTryCatch {
  3. private final ExecutorService executorService;
  4. public void handle() {
  5. executorService.submit(new Runnable() {
  6. @Override
  7. public void run() {
  8. // 未捕获异常, 线程直接退出, 异常信息丢失
  9. remoteInvoke();
  10. }
  11. });
  12. }
  13. }

正例:

  1. @RequiredArgsConstructor
  2. @Slf4j
  3. public class ThreadNotTryCatch {
  4. private final ExecutorService executorService;
  5. public void handle() {
  6. executorService.submit(new Runnable() {
  7. @Override
  8. public void run() {
  9. try {
  10. remoteInvoke();
  11. } catch (Exception e) {
  12. log.error("handle failed", e);
  13. }
  14. }
  15. });
  16. }
  17. }
  • 特殊异常的处理

InterruptedException 一般是上层调度者主动发起的中断信号,例如某个任务执行超时,那么调度者通过将线程置为 interuppted 来中断任务,对于这类异常我们不应该在 catch 之后忽略,应该向上抛出或者将当前线程置为 interuppted。

反例:

  1. public class InterruptedExceptionExample {
  2. private ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
  3. public void handleWithTimeout() throws InterruptedException {
  4. Future<?> future = executorService.submit(() -> {
  5. try {
  6. // sleep 模拟处理逻辑
  7. Thread.sleep(1000);
  8. } catch (InterruptedException e) {
  9. System.out.println("interrupted");
  10. }
  11. System.out.println("continue task");
  12. // 异常被忽略, 继续处理
  13. });
  14. // 等待任务结果, 如果超过 500ms 则中断
  15. Thread.sleep(500);
  16. if (!future.isDone()) {
  17. System.out.println("cancel");
  18. future.cancel(true);
  19. }
  20. }
  21. }
  • 避免 catch Error

不要吞并 Error,Error 设计本身就是区别于异常,一般不应该被 catch,更不能被吞掉。举个例子,OOM 有可能发生在任意代码位置,如果吞并 Error,让程序继续运行,那么以下代码的 start 和 end 就无法保证一致性。

  1. public class ErrorExample {
  2. private Date start;
  3. private Date end;
  4. public synchronized void update(long start, long end) {
  5. if (start > end) {
  6. throw new IllegalArgumentException("start after end");
  7. }
  8. this.start = new Date(start);
  9. // 如果 new Date(end) 发生 OOM, start 有可能大于 end
  10. this.end = new Date(end);
  11. }
  12. }
  Spring Bean 隐式依赖
  • 反例 1: SpringContext 作为静态变量

UserController 和 SpringContextUtils 类没有依赖关系, SpringContextUtils.getApplication() 可能返回空。并且 Spring 非依赖关系的 Bean 之间的初始化顺序是不确定的,虽然可能当前初始化顺序恰好符合期望,但后续可能发生变化。

  1. @Component
  2. public class SpringContextUtils {
  3. @Getter
  4. private static ApplicationContext applicationContext;
  5. public SpringContextUtils(ApplicationContext context) {
  6. applicationContext = context;
  7. }
  8. }
  9. @Component
  10. public class UserController {
  11. public void handle(){
  12. MyService bean = SpringContextUtils.getApplicationContext().getBean(MyService.class);
  13. }
  14. }

反例 2: Switch 在 Spring Bean 中注册, 但通过静态方式读取

  1. @Component
  2. public class SwitchConfig {
  3. @PostConstruct
  4. public void init() {
  5. SwitchManager.register("appName", MySwitch.class);
  6. }
  7. public static class MySwitch {
  8. @AppSwitch(des = "config", level = Switch.Level.p1)
  9. public static String config;
  10. }
  11. }
  12. @Component
  13. public class UserController{
  14. public String getConfig(){
  15. // UserController 和 SwitchConfig 类没有依赖关系, MySwitch.config 可能还没有初始化
  16. return MySwitch.config;
  17. }
  18. }
通过 SpringBeanFactory 保证初始化顺序:
  1. public class PreInitializer implements BeanFactoryPostProcessor, PriorityOrdered {
  2. @Override
  3. public int getOrder() {
  4. return Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE;
  5. }
  6. @Override
  7. public void postProcessBeanFactory(
  8. ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
  9. try {
  10. SwitchManager.init(应用名, 开关类.class);
  11. } catch (SwitchCenterException e) {
  12. // 此处抛错最好阻断程序启动,避免开关读不到持久值引发问题
  13. } catch (SwitchCenterError e) {
  14. System.exit(1);
  15. }
  16. }
  17. }
  1. @Component
  2. public class SpringContextUtilPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor, PriorityOrdered, ApplicationContextAware {
  3. private ApplicationContext applicationContext;
  4. @Override
  5. public int getOrder() {
  6. return Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE;
  7. }
  8. @Override
  9. public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory)
  10. throws BeansException {
  11. SpringContextUtils.setApplicationContext(applicationContext);
  12. }
  13. @Override
  14. public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
  15. this.applicationContext = applicationContext;
  16. }
  17. }
  内存/资源泄漏

虽然 JVM 有垃圾回收机制,但并不意味着内存泄漏问题不存在,一般内存泄漏发生在在长时间持对象无法释放的场景,比如静态集合,内存中的缓存数据,运行时类生成技术等。

  • LoadingCache 代替全局 Map
  1. @Service
  2. public class MetaInfoManager {
  3. // 对于少量的元数据来说, 放到内存中似乎并无大碍, 但如果后续元数据量增大, 则大量对象则内存中无法释放, 导致内存泄漏
  4. private Map<String, MetaInfo> cache = new HashMap<>();
  5. public MetaInfo getMetaInfo(String id) {
  6. return cache.computeIfAbsent(id, k -> loadFromRemote(id));
  7. }
  8. private LoadingCache<String, MetaInfo> loadingCache = CacheBuilder.newBuilder()
  9. // loadingCache 设置最大 size 或者过期时间, 能够限制缓存条目的数量
  10. .maximumSize(1000)
  11. .build(new CacheLoader<String, MetaInfo>() {
  12. @Override
  13. public MetaInfo load(String key) throws Exception {
  14. return loadFromRemote(key);
  15. }
  16. });
  17. public MetaInfo getMetaInfoFromLoadingCache(String id) {
  18. return loadingCache.getUnchecked(id);
  19. }
  20. private MetaInfo loadFromRemote(String id) {
  21. return null;
  22. }
  23. @Data
  24. public static class MetaInfo {
  25. private String id;
  26. private String name;
  27. }
  28. }
  • 谨慎使用运行时类生成技术

Cglib, Javasisit 或者 Groovy 脚本会在运行时创建临时类, Jvm 对于类的回收条件十分苛刻, 所以这些临时类在很长一段时间都不会回收, 直到触发 FullGC.

  • 使用 Try With Resource

使用 Java 8 try wiht Resource 语法:

  1. public class TryWithResourceExample {
  2. public static void main(String[] args) throws IOException {
  3. try (InputStream in = Files.newInputStream(Paths.get(""))) {
  4. // read
  5. }
  6. }
  7. }
  性能问题

URLhashCodeeuqals 方法

URL 的 hashCode,equals 方法的实现涉及到了对域名 ip 地址解析,所以在显示调用或者放到 Map 这样的数据结构中,有可能触发远程调用。用 URI 代替 URL 则可以避免这个问题

反例 1:

  1. public class URLExample {
  2. public void handle(URL a, URL b) {
  3. if (Objects.equals(a, b)) {
  4. }
  5. }
  6. }

反例 2:

  1. public class URLMapExample {
  2. private static final Map<URL, Object> urlObjectMap = new HashMap<>();
  3. }

循环远程调用:

  1. public class HSFLoopInvokeExample {
  2. @HSFConsumer
  3. private UserService userService;
  4. public List<User> batchQuery(List<String> ids){
  5. // 使用批量接口或者限制批量大小
  6. return ids.stream()
  7. .map(userService::getUser)
  8. .collect(Collectors.toList());
  9. }
  10. }
  • 了解常见性能指标&瓶颈

了解一些基础性能指标,有助于我们准确评估当前问题的性能瓶颈,这里推荐看一下《每个程序员都应该知道的延迟数字》。比如将字段设置为 volatile,相当于每次都需要读主存,读主存性能大概在纳秒级别,在一次 HSF 调用中不太可能成为性能瓶颈。反射相比普通操作多几次内存读取,一般认为性能较差,但是同理在一次 HSF 调用中也不太可能成为性能瓶颈。

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在服务端开发中, 性能瓶颈一般集中在:

大量日志打印 大对象序列化 网络调用: 比如 HSF, HTTP 等远程调用

数据库操作

  • 使用专业性能测试工具估性能

不要尝试自己实现一个简陋的性能测试,在测试代码运行过程中,编译器,JVM, 操作系统各个层级上都有可能存在你意料之外的优化,导致测试结果过于乐观。建议使用 jmh,arthas 火焰图,这样的专业工具做性能测试

反例:

  1. public class ManualPerformanceTest {
  2. public void testPerformance() {
  3. long start = System.currentTimeMillis();
  4. for (int i = 0; i < 1000; i++) {
  5. // 这里 mutiply 没有任何副作用, 有可能被优化之后被干掉
  6. mutiply(10, 10);
  7. }
  8. System.out.println("avg rt: " + (System.currentTimeMillis() - start) / 1000);
  9. }
  10. private int mutiply(int a, int b) {
  11. return a * b;
  12. }
  13. }

正例:

使用火焰图

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正例 2 :

使用 jmh 评估性能

  1. @Warmup(iterations = 5, time = 1, timeUnit = TimeUnit.SECONDS)
  2. @Measurement(iterations = 5, time = 1, timeUnit = TimeUnit.SECONDS)
  3. @Fork(3)
  4. @BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
  5. @OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
  6. public class JMHExample {
  7. @Benchmark
  8. public void testPerformance(Blackhole bh) {
  9. bh.consume(mutiply(10, 10));
  10. }
  11. private int mutiply(int a, int b) {
  12. return a * b;
  13. }
  14. }
  Spring 事务问题

  • 注意事务注解失效的场景

当打上 @Transactional 注解的 spring bean 被注入时,spring 会用事务代理过的对象代替原对象注入。

但是如果注解方法被同一个对象中的另一个方法里面调用,则该调用无法被 Spring 干预,自然事务注解也就失效了。

  1. @Component
  2. public class TransactionNotWork {
  3. public void doTheThing() {
  4. actuallyDoTheThing();
  5. }
  6. @Transactional
  7. public void actuallyDoTheThing() {
  8. }
  9. }

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参考资料

  1. Null:价值 10 亿美元的错误: https://www.infoq.cn/article/uyyos0vgetwcgmo1ph07

  2. 双重检查锁失效声明: https://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/DoubleCheckedLocking.html

  3. 每个程序员都应该知道的延迟数字: https://colin-scott.github.io/personal_website/research/interactive_latency.html

ccad7907edb8e35b0e115a036daa15c6.png

团队介绍

我们是淘天集团物流技术基础技术团队,NBF(新零售开放服务框架),从APaas,BPaas到DPaas,提供完整的中台开发框架。

¤ 拓展阅读 ¤

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