更新和激活Java“遺留”系統(tǒng)的8個(gè)小技巧
最近我們想讀者面介紹了“Java性能監(jiān)控的小技巧”和“Java內(nèi)存管理的小技巧”。Java已經(jīng)是一門具有15年歷史的開發(fā)語(yǔ)言，用Java寫就的成千上萬(wàn)的系統(tǒng)已經(jīng)成功運(yùn)行了十年甚至更久。Java的系統(tǒng)上同樣也有“遺留”系統(tǒng)的問題，這也是許多讀者在工作中都會(huì)遇到的問題。因此，我根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)特地?cái)€了這八個(gè)技巧，來(lái)幫助團(tuán)隊(duì)更新和激活他們的遺留Java應(yīng)用。
技巧1：使用分析器
分析器提供了任何其他工具無(wú)法提供的功能，從而能夠深入檢查你的應(yīng)用。如果你的應(yīng)用已經(jīng)有一年多時(shí)間沒有被分析過了，那么它肯定會(huì)有大塊大塊的低效代碼，潛伏在某個(gè)黑暗的角落。市面上有許多不同的或免費(fèi)或商業(yè)的分析器。對(duì)于CPU分析，我最喜歡的是JProfiler，因?yàn)樗銐驈?qiáng)大能分析出大多數(shù)問題，同時(shí)易于設(shè)置，尤其當(dāng)你使用它內(nèi)建的設(shè)置向?qū)У臅r(shí)候。而診斷內(nèi)存問題時(shí)，我最親睞的工具是Eclipse Memory Analyzer，因?yàn)樗褂玫氖怯涗浽诖疟P上的索引，而不是把整個(gè)堆的快照放到內(nèi)存中。
通常來(lái)說，隱藏著的易耗盡CPU的代碼包括低效的hashCode()或者equals()方法（在卷動(dòng)JTable時(shí)以及使用Java collection類時(shí)，它們會(huì)被調(diào)用上百萬(wàn)次），以及一些出人意料的出自Sun之手的低效類，比如SimpleDateFormat。
分析器可能會(huì)明顯地讓你的應(yīng)用變得很慢，所以你一定要在測(cè)試環(huán)境中使用它。
技巧2：監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)使用狀況
分析器除了可以顯示你的應(yīng)用過度占用CPU時(shí)鐘的細(xì)節(jié)，它們也可以對(duì)你的應(yīng)用在哪些地方長(zhǎng)時(shí)間做了數(shù)據(jù)庫(kù)的操作給出提示。但更好的用來(lái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)使用的工具，是像Proactive DBA或者HP Diagnostics，或者任何其他來(lái)自于你的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品廠商的工具。這些工具可以告訴你，哪些代碼做了長(zhǎng)時(shí)間的SQL調(diào)用，以及哪些代碼在短時(shí)間內(nèi)對(duì)同一行做了多次調(diào)用。來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)廠商的工具還可以幫助發(fā)現(xiàn)那些阻塞了其他調(diào)用的查詢；雖然在我的經(jīng)驗(yàn)里，這樣的阻塞問題基本不過是些簡(jiǎn)單的、低效的SQL用法。
我寫了一個(gè)新的工具叫做jdbcGrabber，它可以讓你以可視化的形式描述出哪些代碼正在訪問哪些數(shù)據(jù)表。通過這種可視化呈現(xiàn)，你可以很容易發(fā)現(xiàn)那些多次訪問數(shù)據(jù)庫(kù)中不同部分信息的代碼，從而將其調(diào)整為一次合并的請(qǐng)求。
技巧3：構(gòu)建和部署自動(dòng)化
許多遺留系統(tǒng)缺乏一種完全自動(dòng)化的方式，來(lái)構(gòu)建它們的代碼，更不用說自動(dòng)部署了。自動(dòng)化構(gòu)建和部署對(duì)于提高遺留系統(tǒng)開發(fā)者的效率來(lái)說，是一種簡(jiǎn)單直接而又低風(fēng)險(xiǎn)的方式，而且通常不需要修改代碼。
沒有自動(dòng)化的構(gòu)建和部署過程，新的開發(fā)者不得不重新發(fā)明輪子，跟那些前輩們?cè)缇投窢?zhēng)過的同樣問題重新來(lái)斗，而且每次重復(fù)的部署問題發(fā)生，開發(fā)者都會(huì)發(fā)明出不同的解決方案。
雖然Maven是一款卓越的而且使用廣泛的構(gòu)建工具，但它對(duì)你的源碼樹結(jié)構(gòu)以及庫(kù)依賴有著固執(zhí)的要求，所以把它用在遺留應(yīng)用中會(huì)有點(diǎn)困難。但足夠優(yōu)秀的Ant應(yīng)該更易于使用，因?yàn)樗幚砥疬z留代碼結(jié)構(gòu)更加靈活，也更容易部分采用，而不是全盤采用。
技巧4：自動(dòng)化你的操作并使用JMX
另外一種提高遺留應(yīng)用的效率但不會(huì)帶來(lái)修改代碼的風(fēng)險(xiǎn)的方式是，改善它的運(yùn)維。許多內(nèi)部開發(fā)的企業(yè)系統(tǒng)，一般都需要大量出人意料的手把手指導(dǎo)和維護(hù)，即使這樣是不應(yīng)該的。
既有的Java功能可以通過使用JMX很容易地暴露給負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)的人們，而不會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響。許多開發(fā)者對(duì)JMX比較熟悉是因?yàn)椋麄冇肑MX來(lái)跟JBoss和WebLogic這樣的應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行交互，但他們不清楚把JMX用在他們自己的應(yīng)用中是多么方便。任何Java class都可以通過JMX暴露出來(lái)，幾乎沒什么負(fù)面效果，也沒有什么風(fēng)險(xiǎn)。
比如，如果你的應(yīng)用有一個(gè)本地的靜態(tài)HashMap作為cache，你就可以通過JMX來(lái)暴露功能，從而很容易地清除那個(gè)cache。
一旦應(yīng)用通過JMX暴露，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)或者開發(fā)者就可以以良好的方式來(lái)操作應(yīng)用，無(wú)需直接訪問運(yùn)行著應(yīng)用的機(jī)器。
技巧5：創(chuàng)建單元測(cè)試
一旦你對(duì)遺留系統(tǒng)的修改破壞了某個(gè)功能，你所面臨的最大障礙之一就來(lái)到了。一些工具宣稱能對(duì)代碼進(jìn)行反向工程，并為其創(chuàng)建單元測(cè)試，但我對(duì)這些工具沒有太多的信心。要想有足夠的信心，你的單元測(cè)試的確覆蓋了你期望它們覆蓋的代碼，你就不得不親自創(chuàng)建它們。
很幸運(yùn)，為遺留代碼創(chuàng)建單元測(cè)試并沒有一開始感覺上的那樣困難。我使用了Michale Feathers在Working Effectively with Legacy Code一書中講解的“遺留代碼修改算法”：
◆確認(rèn)修改點(diǎn)
◆找出測(cè)試點(diǎn)
◆打破依賴
◆編寫測(cè)試
◆修改并重構(gòu)
有效使用這個(gè)算法的竅門在于第3點(diǎn)：打破依賴。有很多技術(shù)可以用來(lái)干這個(gè)，但其中大多數(shù)都是關(guān)于移除靜態(tài)引用以及在接口和facade下隱藏外部引用和復(fù)雜代碼。一旦你具有這樣打破依賴的感覺了，接觸遺留代碼就不會(huì)是一件讓你提心吊膽的事情了。
技巧6：殺死無(wú)用代碼
雖然無(wú)用代碼可能看起來(lái)無(wú)害，但它們實(shí)際上往往會(huì)是無(wú)聲的殺手。原因在于只要無(wú)用代碼還在代碼庫(kù)中，負(fù)責(zé)維護(hù)的程序員就不會(huì)非常確信，代碼是真的無(wú)用還是只是看起來(lái)無(wú)用。感受過前幾次修改所帶來(lái)的痛苦的維護(hù)者都知道，即使是靜態(tài)代碼分析也不能證明代碼是真的無(wú)用了。比如，十年前一些聰明的程序員可能會(huì)通過數(shù)據(jù)庫(kù)中的字符串值來(lái)驅(qū)動(dòng)Java reflection調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯（別笑，我不止一次看到過這樣）。
因此，殺死無(wú)用代碼應(yīng)用是第一優(yōu)先級(jí)的任務(wù)。雖然Emma通常被認(rèn)為是一種單元測(cè)試覆蓋工具，但它可以用來(lái)偵測(cè)無(wú)用代碼。當(dāng)你把Emma注入到JVM中，它就可以追蹤到哪些代碼執(zhí)行了，哪些沒有。在你的開發(fā)環(huán)境中，把Emma和一個(gè)完整的測(cè)試周期相結(jié)合使用，你就會(huì)知道哪些代碼活著還是死了。
技巧7：采用一種“順從”方式構(gòu)建代碼
遺留應(yīng)用不可能一次清理完畢。在現(xiàn)實(shí)中，開發(fā)團(tuán)隊(duì)必須利用任何一次機(jī)會(huì)，來(lái)改善遺留代碼。但許多團(tuán)隊(duì)對(duì)目前代碼的情況都倍感失望，而無(wú)法考慮他們究竟該怎么做。“代碼實(shí)在太糟糕了，”開發(fā)者說。
冷漠是最大的錯(cuò)誤。遺留應(yīng)用之所以還存活著是因?yàn)?，它們依然有用，而且和所有有用的?yīng)用一樣，他們的用戶會(huì)繼續(xù)想要修改它們。如果團(tuán)隊(duì)抓住機(jī)會(huì)定義一個(gè)可以達(dá)到的愿景：希望應(yīng)用會(huì)是什么樣子，然后做出逐步增量的改變，他們就會(huì)離距離最終的愿景更進(jìn)一步。
沒有這樣的愿景，團(tuán)隊(duì)的每個(gè)成員就會(huì)做出任何他/她所認(rèn)為最正確的事情。一個(gè)人會(huì)使用Spring JdbcTemplate而另一個(gè)人會(huì)開始使用iBATIS/MyBatis。雖然每個(gè)人都真正期望改善這個(gè)應(yīng)用，但事實(shí)上他們會(huì)讓事情變得更糟，因?yàn)樗麄兪窃诓煌姆较蛏鲜沽?，使已?jīng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)更加混亂。
技巧8：升級(jí)你的JRE
當(dāng)我告訴一些團(tuán)隊(duì)Sun（現(xiàn)在是Oracle）早在2009年11月就已經(jīng)宣稱不在繼續(xù)對(duì)JDK 1.5的支持時(shí)，他們?nèi)匀挥X得驚訝不已。這不僅僅是立刻要升級(jí)JRE到1.6的事情。那些歷經(jīng)磨難的團(tuán)隊(duì)，還記得從1.1升級(jí)到1.2或者1.4升級(jí)到1.5時(shí)所發(fā)生的一切，他們可能對(duì)這樣的升級(jí)還感到猶豫。但我的經(jīng)驗(yàn)是，這樣的升級(jí)會(huì)很平滑，而且會(huì)給應(yīng)用帶來(lái)一次顯著的免費(fèi)的性能飛躍。另外，JDK 1.6還帶來(lái)許多有用的、免費(fèi)的運(yùn)維和分析工具，來(lái)幫助診斷那些你這些年一直備受困擾的垃圾回收問題。
八個(gè)技巧之外
上面精心挑選出來(lái)的每個(gè)技巧，基本都是易于采用，并風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)要低。但還有很多其他的方式來(lái)改善遺留應(yīng)用，讓應(yīng)用改善后看起來(lái)就像是新的一樣。
首先，現(xiàn)在的開放源代碼庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)給過去大部分的遺留Java系統(tǒng)帶來(lái)了生機(jī)。許多遺留系統(tǒng)會(huì)有土生土長(zhǎng)、完全自定義的各種子系統(tǒng)：工作流引擎、規(guī)則引擎、模板引擎、用戶接口框架以及對(duì)象關(guān)系映射層等等。這些土生土長(zhǎng)的組件中的任意一個(gè)，都可以被一個(gè)免費(fèi)的開放源代碼庫(kù)替換掉，而且更加智能并足夠強(qiáng)壯。這樣一對(duì)一的替換可以很大程度上消除一次全部替換所帶來(lái)的維護(hù)上的困難。
其次，是時(shí)候好好看看你自己的遺留應(yīng)用的設(shè)計(jì)問題了。雖然改變?cè)O(shè)計(jì)遠(yuǎn)比僅僅升級(jí)JRE要復(fù)雜得多，但它也會(huì)給你的投資帶來(lái)更大的回報(bào)。對(duì)于大量邏輯都存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)過程中的應(yīng)用，可以考慮把那些邏輯提高到應(yīng)用層，從而可以受益于集群服務(wù)器，并更容易進(jìn)行單元測(cè)試。如果一個(gè)設(shè)計(jì)把表示層跟業(yè)務(wù)邏輯層綁定得太緊，那你就可以把它們分開，這樣增加新潮的iPhone界面也會(huì)很容易實(shí)現(xiàn)。在各個(gè)子系統(tǒng)之間的同步調(diào)用也可以轉(zhuǎn)換成異步、基于消息的調(diào)用，這在彈性和性能上都會(huì)是重要的改善。
最后，為了讓你從Java遺留應(yīng)用中多活兩到四年，我建議你雇傭一個(gè)對(duì)這樣系統(tǒng)有經(jīng)驗(yàn)的專家。就像一個(gè)外科醫(yī)生做精妙的大腦手術(shù)一樣，有經(jīng)驗(yàn)的專家通?？梢詾檫z留系統(tǒng)中的問題找到更好的解決方案，從而帶來(lái)更多的好處以及低風(fēng)險(xiǎn)。
原文名稱：Eight Quick Ways to Improve Java Legacy Systems
原文地址：http://www.infoq.com/articles/java_legacy_systems
原文作者：Tim Cull
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