Apache的代码居然也有"bug"?

原创

java金融

修改于 2020-07-15 10:01:43

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修改于 2020-07-15 10:01:43

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

常见属性赋值的操作有以下几种

使用get、set方法复制。
cglib的BeanCopier。
Spring的BeanUtils
apache的BeanUtils
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：

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

在这里插入图片描述

从上述结论中我们可以发现性能最好的是排名用get、set方法复制,其次是mapStruct和cglib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

apacheBeanUtils和spring的beanUtils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。

而spring的beanUtil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get和set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jmeter、arthas、JMH三个软件的使用。