问题描述

应用服务器从Weblogic 10升级到了Weblogic 12,对应的jdk也从1.6升级到了1.7,结果原来的一个sql执行时间从1s变成了25s。

这个sql是使用Mybatis进行的动态拼装,如下,省略了一些字段。

<insert id="insertBatchMap" parameterType="Map">
INSERT INTO LOG
(
ID,
DATATIME,
CHANNEL,
ORGAN_NO,
USER_ID,
)
VALUES
<foreach collection="list" separator="," index="i" item="ls">
(
#{ls[ID],jdbcType=BIGINT},
#{ls[DATATIME],jdbcType=TIMESTAMP},
#{ls[CHANNEL],jdbcType=VARCHAR},
#{ls[ORGAN_NO],jdbcType=VARCHAR},
#{ls[USER_ID],jdbcType=VARCHAR},
)
</foreach>
</insert>

传入一个Map,里面是个List。最终生成的sql是下面这样的:

insert 
into
LOG(ID,DATATIME,CHANNEL,ORGAN_NO,USER_ID)
values
(‘1’,’2016-07-22’,’0’,’000001’)
(‘2’,’2016-07-23’,’0’,’000002’)
......
......

这个sql的作用是将当前库的数据迁移到历史库,一条sql迁移1000条,每天大约2000万的数据,速度一下子慢了25倍,数据都导不完了。


问题分析

看数据库中sql的执行时间,也就用了1s左右,因此肯定不是数据库的问题。通过VisualVM查看CPU热点,发现热点在org.apache.ibatis.parsing.GenericTokenParser.parse上面,自用时间特别长。

Java那些坑(1):Java7的substring_Java7

这个函数自用时间很长,看了下代码如下:

public String parse1(String text) {
StringBuilder builder = new StringBuilder();
if (text != null) {
String after = text;
int start = after.indexOf(openToken);
int end = after.indexOf(closeToken);
while (start > -1) {
if (end > start) {
String before = after.substring(0, start);
String content = after.substring(start + openToken.length(), end);
String substitution;
// check if variable has to be skipped
if (start > 0 && text.charAt(start - 1) == '\\') {
before = before.substring(0, before.length() - 1);
substitution = new StringBuilder(openToken).append(content).append(closeToken).toString();
} else {
substitution = handler.handleToken(content);
}
builder.append(before);
builder.append(substitution);
after = after.substring(end + closeToken.length());
} else if (end > -1) {
String before = after.substring(0, end);
builder.append(before);
builder.append(closeToken);
after = after.substring(end + closeToken.length());
} else {
break;
}
start = after.indexOf(openToken);
end = after.indexOf(closeToken);
}
builder.append(after);
}
return builder.toString();
}

感觉自用时间不应该那么长,大部分都是调用其他函数的,所以我怀疑这个自用时间是有问题的,可能包含了substring的时间。

我写了下面的代码做实验:

public static void test() {
while(true){
for(int i = 0; i < 100000000; i++) {
String xxxx = "jfkfsdfjskfjsdkfjsakjdkfjdskfjslfjslkfjsdkfjsdlfjsd".substring(2);
}
}
}

这段代码对应的CPU抽样如下:

Java那些坑(1):Java7的substring_substring_02

自用时间特别长,substring的时间很短。

然后我改了一下,把while(true)改成for(int i=0;i<100;i++),结果substring的时间很长。

public static void test() {

for(int j=0; j < 100; j++){
for(int i = 0; i < 100000000; i++) {
String xxxx = "jfkfsdfjskfjsdkfjsakjdkfjdskfjslfjslkfjsdkfjsdlfjsd".substring(2);
}
}
}

对应的抽样如下:

Java那些坑(1):Java7的substring_substring_03

试了好多次都这样。然后我看了下它们的字节码:

使用while(true)的

Java那些坑(1):Java7的substring_Java7_04


使用for循环的

Java那些坑(1):Java7的substring_Java_05

没有什么大区别,使用for循环时由于还需要做加法,判断是否小于100,所以自用的指令应该更多。substring方法的字节码远远多于这几条字节码,所以我觉得上面两个函数的时间都耗在substring上了。


我们用的MyBatis版本是3.1.1,我对比了下3.2.0和3.1.1的代码,发现了如下问题:

原来的代码:

String after = text;
before = after.substring(0,start);
builder.append(before);

变成了下面这样:

char[] src = text.toCharArray();
builder.append(src, offset, start - 1)

把所有原来的substring方法全部替换成了使用char数组加上起止位置。所以说substring一定有问题,在新版的MyBatis里不用了。

为什么我们的应用这个问题会特别明显,因为每条sql 1000行,每行100个字符的话就是10万个字符,parse这个函数需要对这个10万字符的字符串做上万次substring,所以出问题了。升级了新版的MyBatis,这个问题解决了。


那么substring到底有啥问题呢?其实是substring在java7里面做了修改,在java6里面使用substring,和使用char数组加起止位置是一样的,但是在java7里就不一样了。


String类主要有三个成员:

private final char value[];  
private final int offset;
private final int count;

在1.6里面,substring以及它调用的构造函数如下:

// JDK6,共享 value数组提升速度  
String(int offset, int count, char value[]) {
this.value = value;
this.offset = offset;
this.count = count;
}


public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
// 如果范围和自己一模一样,则返回自身,否则用value字符数组构造一个新的对象
return ((beginIndex == 0) && (endIndex == count)) ? this :
new String(offset + beginIndex, endIndex - beginIndex, value);
}

使用substring产生的新对象,和原来的对象共用一个char[]数组。

Java那些坑(1):Java7的substring_substring_06

这样能提高性能。但是有风险,就是内存浪费(有人称之为”内存泄漏“,但是我觉得不能算内存泄露,因为这段内存是可以回收的),怎么浪费的呢?

String x = "一个非常非常长的字符,可能是从网上抓取的一段文字";
String y = x.substring(a,b); //比较短
x不用了,被回收
y的使用时间很长,短时间内不会被回收

问题就来了,原来x会有一个很长的char[]数组,使用substring后这个数组被y引用了,所以回收x的时候这个数组不会被回收,因为被y引用着,但是y只会用其中很短的一部分,造成了内存的浪费。


在1.7中做了修改,构造函数变成下面这样,每次都把自己的数组拷贝一份出来。

public String(char value[], int offset, int count) {  
this.offset = 0;
this.count = count;
this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count);
}

Java那些坑(1):Java7的substring_Java7_07

这样就不会有内存浪费的问题了。但是性能肯定不如共享char[]数组,不过也不会太差。