Apache的代码居然也有bug?

Posted 2021-04-20 IT服务圈儿

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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，也欢迎大家再补充其他的，可以在下方留言哦。

• 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。

• 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。

结束

• 由于自己才疏学浅，难免会有纰漏，假如你发现了错误的地方，还望留言给我指出来,我会对其加以修正。
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