【译】如何用Lightrun堆Java应用程序进行性能调优

在本文中，我将向你展示如何使用Lightrun分析 Java 应用程序，以便发现可以应用于当前 Java 程序的各种性能调整的建议。

在上一篇文章中，我解释了 Lightrun 是什么以及如何使用它来注入动态日志、捕获运行时快照或添加动态指标。

DefaultLoadEventListener

使用 Hibernate 获取 JPA 实体时，LoadEvent会触发 a，由处理DefaultLoadEventListener，如下所示：

获取实体一级缓存

将DefaultLoadEventListener检查实体是否位于当前 JPA Persistence Context 或一级缓存中。如果在那里找到实体，则将返回相同的 Object 引用。

这意味着两个连续的实体获取调用将始终返回相同的 JavaObject引用。这就是 JPA 和 Hibernate 提供应用程序级可重复读取的原因。

如果在一级缓存中找不到实体，当且仅当二级缓存启用时，Hibernate 才会尝试从二级缓存中加载它。

最后，如果实体无法从任何缓存加载，它将从数据库加载。

现在，这个过程可以在调用时发生EntityManager.find，在遍历关联时发生，或者间接地发生在FetchType.EAGER策略中。

检查 N+1 查询问题

工具在测试期间非常有用，但对于必须第一次检查生产系统的顾问来说不太实用。

例如，让我们以Spring PetClinic应用程序为例：

@Entity
@Table(name = "pets")
public class Pet extends NamedEntity {

    @Column(name = "birth_date")
    @DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd")
    private LocalDate birthDate;

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "type_id")
    private PetType type;

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "owner_id")
    private Owner owner;
     
}

该Pet实体有两个父关联，type和 owner，每个都使用注释进行@ManyToOne注释。但是，默认情况下，@ManyToOne关联使用FetchType.EAGER获取策略。

因此，如果我们加载 2 个Pet实体同时还获取它们的关联owner关联：

List<Pet> pets = entityManager.createQuery("""
    select p
    from Pet p
    join fetch p.owner
    where p.id in :petIds
    """)
.setParameter("petIds", List.of(3L, 6L))
.getResultList();

Hibernate 将执行 3 个查询：

SELECT
    p.id as id1_1_1_,
    p.name as name2_1_1_,
    p.birth_date as birth_da3_1_1_,
    p.owner_id as owner_id4_1_1_,
    p.type_id as type_id5_1_1_,
    o.id as id1_0_0_,
    o.first_name as first_na2_0_0_,
    o.last_name as last_nam3_0_0_,
    o.address as address4_0_0_,
    o.city as city5_0_0_,
    o.telephone as telephon6_0_0_
FROM
    pets p
JOIN
    owners o ON o.id = p.owner_id
WHERE
    p.id IN (3, 6)

SELECT
    pt.id as id1_3_0_,
    pt.name as name2_3_0_
FROM
    types pt
WHERE
    pt.id = 3
     
SELECT
    pt.id as id1_3_0_,
    pt.name as name2_3_0_
FROM
    types pt
WHERE
    pt.id = 6

那么，为什么执行了 3 个查询而不是只有 1 个呢？这就是臭名昭著的N+1 查询问题。

使用 Lightrun 进行 Java 性能调优

虽然你可以使用集成测试检测 N+1 查询问题，但有时你无法做到这一点，因为被聘请分析的系统已部署到生产环境中，而你看不到源代码。

在这种情况下，像Lightrun这样的工具会变得非常方便，因为它可以简单地动态注入运行时快照，该快照仅在满足给定条件时才记录下来。

第一步是在Hibernate 类的loadFromDatasource方法中添加运行时快照。DefaultLoadEventListener

Lightrun DefaultLoadEventListener 快照

请注意，快照仅记录isAssociationFetch()了关联LoadEvent返回的方法true。此条件允许我们捕获由 N+1 查询问题执行的辅助查询。

现在，当加载姓氏为 Davis 的所有宠物主人时，PetClinic 应用程序执行以下 SQL 查询：

SELECT DISTINCT
    o.id AS id1_0_0_,
    p.id AS id1_1_1_,
    o.first_name AS first_na2_0_0_,
    o.last_name AS last_nam3_0_0_,
    o.address AS address4_0_0_,
    o.city AS city5_0_0_,
    o.telephone AS telephon6_0_0_,
    p.name AS name2_1_1_,
    p.birth_date AS birth_da3_1_1_,
    p.owner_id AS owner_id4_1_1_,
    p.type_id AS type_id5_1_1_,
    p.owner_id AS owner_id4_1_0__,
    p.id AS id1_1_0__
FROM
    owners o
LEFT OUTER JOIN
    pets p ON o.id=p.owner_id
WHERE
    o.last_name LIKE 'Davis%'
     
SELECT
    pt.id as id1_3_0_,
    pt.name as name2_3_0_
FROM
    types pt
WHERE
    pt.id = 6

SELECT
    pt.id as id1_3_0_,
    pt.name as name2_3_0_
FROM
    types pt
WHERE
    pt.id = 3

并且在查看 Lightrun Snapshot 控制台时，我们可以看到已经注册了两条记录：

第一个快照如下所示：

Lightrun DefaultLoadEventListener 第一个结果