本文将以Sermant的SpringBoot 注册插件的性能测试及优化过程为例,分享在Java Agent场景如何进行更好的性能测试优化及在Java Agent下需要着重注意的性能陷阱。

通过上述步骤,我们可以一目了然的看到我们通过Java Agent程序引入的CPU额外占用,具体占用原因本文就不一一分析。
四、性能陷阱
基于上述两个章节的测试和分析方法,在本文的最后,列举出在Java Agent开发过程中经常会遇到的性能陷阱,这里也给出解决方式,可以在开发中注意:
减少反射使用
在字节码增强开发过程中,很多情况下,如果类加载器不同,针对被增强应用的类和方法往往需要通过反射去获取并使用,在我们的性能分析中,反射是一个CPU占用的巨大陷阱,在有些被BootstrapClassLoader加载的类增强时,甚至反射占用了一个方法调用30%以上的CPU时间片。
下图选中方法中,反射占用该方法调用中的大部分CPU时间片:

但是由于类加载器的限制,有些反射是必须要使用的,我们也可以通过一定的手段进行优化,比如缓存通过反射获取的类和方法,在字节码增强中,多次触发增强逻辑时减少反射占用CPU时间片非常有效。
Method method = METHOD_CACHE.get(methodKey);
if (method != null) {
return Optional.of(method);
}
method = clazz.getDeclaredMethod(methodName, paramsType);
METHOD_CACHE.put(methodKey, method);
通过上述步骤优化后,通过火焰图来看,效果是非常显著的:

注意字节码增强插桩选择
在做字节码增强时的增强点选择很重要,字节码增强添加Transformer后运行时分为两种情况:
Java中被BootstrapClassLoader加载的类,如果想要进行字节码增强,就需要使用第二种字节码转换的方式,可想而知,如果重新加载类再进行转换必然没有在类第一次加载时就进行转换的效率高。
除上述原因之外,在增强启动类加载器加载的类时,由于双亲委派机制的限制(只能向上委托,不能向下委托),往往都是需要大量使用反射(用于调用其他类加载器加载的类)来实现增强逻辑。

上文中也讲到,不加节制的使用反射将会通过Java Agent程序严重影响被增强应用的性能,所以在开发Java Agent时,需要谨慎选择增强的类,非必要不增强被启动类加载器加载的类。
上述两点是在Java Agent开发过程中最容易发生的向被增强应用引入的性能陷阱,除此之外,Java Agent也是由Java所开发,在开发过程中也需要注意不要引入常见的性能陷阱。
结束语
Sermant作为专注于服务治理领域的字节码增强框架,致力于提供高性能、可扩展、易接入的服务治理体验,并会在每个版本中做好性能、功能、体验的看护,广泛欢迎大家的加入。
华为云服务器团购/限时秒杀/免费试用