前言

大家应该都经历过双十一吧,那个流量大的恐怖吧,那个并发高的吓人吧。那么在一个高并发的系统里,有哪些点是影响系统性能的呢,今天我们来讲其中一个点:自定义异常

为什么异常会影响性能?

首先给大家看一段JDK的Throwable源码

public synchronized Throwable fillInStackTrace() {
    if (stackTrace != null ||
        backtrace != null /* Out of protocol state */ ) {
        fillInStackTrace(0);
        stackTrace = UNASSIGNED_STACK;    }    return this;
  }

上面这段JDK的源码就是抛出异常时会调用的方法,这段方法暴露出两个问题

  • 使用了synchronized修饰整个异常方法
  • 将异常追踪信息放到了堆栈中(想想JVM和线程)

异常种类

  • 业务异常 这些是我们自定义的、可以预知的异常,抛出这种异常并不表示系统出了问题,而是正常业务逻辑上的需要,例如用户名密码错误、参数错误等。
  • 系统异常 往往是运行时异常,比如数据库连接失败、IO 失败、空指针等,这种异常的产生多数表示系统存在问题,需要人工排查定位。

相信大家都接触过异常,对于业务异常,我们只需要简单的知道一个描述问题的字符串即可,栈追踪信息对我们的意义并不大。而对于系统异常,追踪信息才是排查错误不可或缺的参考。

大家试想,如果前端传的参数错了,系统里就抛出一个异常,那么在双十一的情况下一秒钟得抛出多少个异常呢?

问题思考

  • 抛异常的时候是不是会被 synchronized 上同步锁?
  • 需不需要线程去执行?
  • 是不是得创建异常对象?
  • 需不需要堆栈去存储?
  • 需不需要 jvm 去垃圾回收?

性能测试

  • 创建普通 Java 对象 (CustomObject extends HashMap)
  • 创建普通 Java 异常对象(CustomException extends Exception)
  • 创建改进的 Java 业务异常对象 (CustomException extends Exception,覆写 fillInStackTrace 方法,并且去掉同步)

测试结果

(运行环境:xen 虚拟机,5.5G 内存,8 核;jdk1.6.0_18)

(10 个线程,创建 10000000 个对象所需时间)

  • 普通 Java 对象:45284 MS
  • 普通 java 异常:205482 MS
  • 改进的 Java 业务异常:16731 MS

大家可以看到正常抛出 Exception 的和覆写了 fillInStackTrace 的 Exception,性能差距了很多倍,如果高并发的系统里,就像雪球一样越滚越大。影响系统的并发量。

解决方案:覆写 fillInStackTrace

我们来看看非常 NB 的kafka源码是如何优化的。

 

/* avoid the expensive and useless stack trace for api exceptions */
/* 翻译:避免对api异常进行昂贵且无用的堆栈跟踪 */
@Override
public Throwable fillInStackTrace() {
    return this;
}

很多开源框架都是这样处理,避免不必要的性能浪费。

老哥结语

什么是匠人精神,就是将一件事情做到极致。优化永无止境,且行且珍惜。

作者:IT老哥

链接:https://juejin.im/post/6857729982476533767

来源:掘金