阿里双十一的性能凶手之一：自定义异常为何性能差（求点赞）

IT 老哥

一个在大厂作高级Java开发的程序猿前端

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老哥哔哔叨

你们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，今天咱们来说其中一个点：自定义异常微信

疯狂的异常

为何异常会影响性能

首先给你们看一段JDK的Throwable源码markdown

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

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并发

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（想一想JVM和线程）

异常种类

业务异常

这些是咱们自定义的、能够预知的异常，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须要，例如用户名密码错误、参数错误等。
系统异常

每每是运行时异常，好比数据库链接失败、IO 失败、空指针等，这种异常的产生多数表示系统存在问题，须要人工排查定位。

相信你们都接触过异常，对于业务异常，咱们只须要简单的知道一个描述问题的字符串便可，栈追踪信息对咱们的意义并不大。而对于系统异常，追踪信息才是排查错误不可或缺的参考。

你们试想，若是前端传的参数错了，系统里就抛出一个异常，那么在双十一的状况下一秒钟得抛出多少个异常呢？

问题思考

抛异常的时候是否是会被 synchronized 上同步锁？
需不须要线程去执行？
是否是得建立异常对象？
需不须要堆栈去存储？
需不须要 jvm 去垃圾回收？

性能测试

建立普通 Java 对象 (CustomObject extends HashMap)
建立普通 Java 异常对象(CustomException extends Exception)
建立改进的 Java 业务异常对象 (CustomException extends Exception,覆写 fillInStackTrace 方法,而且去掉同步)

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,建立 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

你们能够看到正常抛出 Exception 的和覆写了 fillInStackTrace 的 Exception，性能差距了不少倍，若是高并发的系统里，就像雪球同样越滚越大。影响系统的并发量。

解决方案：覆写 fillInStackTrace

咱们来看看很是 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;
}
复制代码

不少开源框架都是这样处理，避免没必要要的性能浪费。

老哥结语

什么是匠人精神，就是将一件事情作到极致。优化永无止境，且行且珍惜。