So sánh hiệu năng của các framework tập trung xử lý phía máy chủ trên nền tảng web với công nghệ java và ứng dụng tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Vietnam J. Agri. Sci. 2021, Vol. 19, No. 4: 486-496
Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2021, 19(4): 486-496
SO SÁNH HIỆU NĂNG CỦA CÁC FRAMEWORK TẬP TRUNG XỬ LÝ PHÍA MÁY CHỦ
TRÊN NỀN TẢNG WEB VỚI CÔNG NGHỆ JAVA
VÀ ỨNG DỤNG TẠI HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
Trần Trung Hiếu*, Phạm Quang Dũng, Đỗ Thị Nhâm
Khoa Công nghệ thông tin, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Ngày nhận bài: 20.07.2020
Ngày chấp nhận đăng: 23.12.2020
TÓM TẮT
Trong nghiên cứu này, chúng tôi thực hiện so sánh hiệu năng của hai framework tiêu biểu trong nhóm các
framework tập trung xử lý phía máy chủ trên nền tảng web với công nghệ Java là ZK và JSF hướng đến một lựa
chọn sử dụng. Bằng phương pháp kiểm thử hiệu năng dựa trên các tiêu chí thời gian phản hồi và dung lượng bộ
nhớ sử dụng, nghiên cứu cách mô phỏng, cấu hình thông số trên các công cụ Jmeter, VisualVM và máy ảo Java,
các kết quả đưa ra phản ánh khách quan hiệu năng của hai ứng dụng được xây dựng bởi mỗi framework. Qua kết
quả kiểm thử hiệu năng, chúng tôi đã chọn ZK là framework có hiệu năng tốt hơn JSF. ZK framework đã được chúng
tôi áp dụng vào thực tiễn, xây dựng các ứng dụng đã được đưa vào sử dụng ở Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
Từ khóa: ZK, JSF, PrimeFaces, framework, server-centric, hiệu năng.
Comparing Performances of Server-Centric Java Web Frameworks and Applying at Vnua
ABSTRACT
In this study, we compared the performances of two typical frameworks in the server-centric java web framework
group, ZK and JSF, towards a usage option. Using a performance test method based on the response time and
memory usage criteria, studying simulations, parameter configurations on Jmeter, VisualVM and Java virtual
machines were made. The results revealed objective reflection on the performance of the two applications built by
each framework. Through the performance test results, we chose ZK, which had a better performance framework
than JSF. ZK framework was the applied in practice, building applications that have been put into use at Vietnam
National University of Agriculture.
Keywords: ZK, JSF, PrimeFaces, framework, server-centric, Jmeter, VisualVM, performance.
đa phần xā lý ć phía máy chû (1&1 IONOS Inc,
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
2017). Nhóm các client-centric framework đñi
Trong 20 năm trć lại đây, ngôn ngĂ lập
trình Java luôn là lăa chọn hàng đầu để xây
dăng các phần mềm Āng dýng, trong nhiều năm
Java thþąng xếp thĀ nhất hoặc nhì trong bảng
xếp hạng các ngôn ngĂ lập trình đþĉc sā dýng
nhiều nhất (Bảng 1).
hói lập trình viên cần am hiểu về các ngôn ngĂ
HTML, Javascript. Do đặc thù cûa nhĂng ngôn
ngĂ này, chþĄng trình thþąng phĀc tạp hĄn và
tốn nhiều thąi gian công sĀc để phát triển hĄn.
Nhóm các server-centric framework đã xây
dăng sẵn nhiều thþ viện để đĄn giản hóa việc
lập trình cûa ngþąi sā dýng nên thþąng dễ phát
triển hĄn, thąi gian xây dăng ngắn hĄn và do
tập trung phần lĆn công việc xā lý ć phía server
nên tính bảo mật cüng cao hĄn, đây là một tiêu
Các framework lập trình Āng dýng Web vĆi
công nghệ Java đþĉc chia thành 2 nhóm, nhóm
client-centric phân tán nhiều công việc xā lý về
phía máy khách, nhóm server-centric tập trung
486
Trần Trung Hiếu, Phạm Quang Dũng, Đỗ Thị Nhâm
DoS và CSRF, ZK tăng cþąng hĄn nĂa xác thăc
và ûy quyền vĆi các khuôn khổ bảo mật cûa bên
thĀ ba nhþ Spring Security, hoàn toàn cung cấp
bảo vệ tÿ cấp độ trang đến các să kiện Ajax, đây
cüng là lý do quan trọng để các doanh nghiệp
lĆn lăa chọn ZK. Ngoài ra, ZK cho phép tích hĉp
nhiều công nghệ khác nhþ JSP, Struts, Spring,
EJB, Hibernate, CDI, JDBC, Bootstrap (Potix,
2020)„ vĆi tài liệu hþĆng dẫn chi tiết, đây là
một yếu tố rất quan trọng khi các Āng dýng lĆn
cần kết hĉp nhiều công nghệ khác nhau.
chí quan trọng trong lăa chọn cûa nhiều doanh
nghiệp. Tốc độ xā lý cûa các client-centric
framework thþąng nhanh hĄn các server-centric
framework, tuy nhiên cân nhắc trên nhiều yếu
tố, trong nhiều trþąng hĉp, server-centric
framework là một lăa chọn tốt.
Trong một số server-centric web framework
xây dăng trên nền tảng ngôn ngĂ lập trình Java
nhþ JavaServer Faces (JSF), Wicket, Tapestry,
Vaadin, ZK, thì JSF đþĉc sā dýng nhiều nhất
(Perforce Software Inc, 2020). JSF ra đąi năm
2001, là một framework mã nguồn mć đþĉc viết
bći Sun Microsystems. JSF thþąng phải sā dýng
kèm vĆi một thþ viện hỗ trĉ tạo giao diện ngþąi
dùng nhþ PrimeFaces (PrimeTek Informatics,
2020) hay RichFaces (RedHat, 2020). Hiện nay,
JSF đþĉc hỗ trĉ phát triển bći Oracle, tập đoàn
tiếp quản công nghệ Java tÿ Sun Microsystems,
JSF đã đþĉc Oracle đþa thành chuẩn Java cho
các Āng dýng đồ họa trên nền web (Scholtz &
cs., 2018), JSF thþąng đþĉc dùng kết hĉp vĆi
PrimeFaces nhiều nhất, giá cûa thþ viện GUI
(Graphic User Interface) này rẻ bất ngą vĆi chî
19$-79$ đối vĆi các layout riêng lẻ, hay chþa
đến 200$ cho một phiên bản nhiều ngþąi dùng
(PrimeTek Informatics, 2020), đây cò lẽ là hai lý
do chính JSF đþĉc sā dýng nhiều hĄn các
framework khác, dù nó có một số nhþĉc điểm.
ZK đþĉc viết bći Potix Đài Loan năm 2005
(Potix, 2020), ZK bao gồm hai phiên bản, phiên
bản thþĄng mại và phiên bản mã nguồn mć
dành miễn phí cho cộng đồng. Dù ra đąi sau, ZK
đã nhanh chòng phát triển và chiếm đþĉc să tin
tþćng cûa nhiều công ty, tập đoàn lĆn trên thế
giĆi nhþ Samsung, Sony, Toyota, HTC, Airbus,
Barclays, Ebay, Bank of America, Deutsche
Bank, US Department of Defense„ và chính
Oracle cüng sā dýng ZK. Triết lý cûa ZK là
“Ajax without Javascript”, nò cho phép ngþąi
dùng xây dăng Āng dýng web mà không cần
biết bất kĊ kiến thĀc nào về Ajax và Javascript.
ZK hỗ trĉ số lþĉng lĆn các thành phần giao diện
đã đþĉc xây dăng sẵn vĆi trên 200 thành phần,
là framework đầu tiên hỗ trĉ bảng tính
(spreadsheet), mô hình MVVM (Model-View-
ViewModel) trên nền web. Theo phản hồi tÿ
phía ngþąi sā dýng, thąi gian xây dăng Āng
dýng vĆi ZK giảm tÿ 4 đến 16 lần. ZK bảo vệ các
Āng dýng chống lại các hình thĀc tấn công XSS,
Về mặt tính năng, ZK cò nhiều þu điểm
vþĉt trội so vĆi JSF. Tuy nhiên, các tính năng,
chĀc năng cûa một hệ thống phần mềm không
phải mối quan tâm duy nhất, hiệu năng cûa một
phần mềm cüng là một yếu tố đáng chú ċ. Hiệu
năng bao gồm các yếu tố nhþ thąi gian phản hồi
(response time), độ tin cậy (reliability), mĀc độ
sā dýng tài nguyên (resource usage) và khả
năng mć rộng (scalability) (Bathia & cs., 2018),
các yếu tố này ảnh hþćng không nhó đến chất
lþĉng dðch vý cung cấp cho ngþąi dùng, cüng
nhþ să tiêu tốn tài nguyên phía nhà cung cấp
phải đáp Āng. Nghiên cĀu này nhằm so sánh
hiệu năng cûa hai framework, và thăc nghiệm
vĆi hai framework tiêu biểu cûa nhóm các
server-centric java web framework là JSF và
ZK, tÿ đò lăa chọn ra một framework tốt hĄn
cho xây dăng Āng dýng.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Có nhiều loại kiểm thā hiệu năng bao gồm:
load test (kiểm thā khả năng tải), stress test
(kiểm thā xem hệ thống hoạt động nhþ thế nào
khi quá tải và cách hệ thống phýc hồi khi xảy
ra lỗi), capacity test (kiểm thā lþĉng giao dðch
trên một đĄn vð thąi gian), endurance test
(kiểm thā lþĉng tải ổn đðnh trong một khoảng
thąi gian dài), spike test (kiểm thā phản Āng
cûa phần mềm trþĆc các thay đổi lĆn hoặc đột
ngột khi tải), volume test (kiểm thā hiệu suất
cûa hệ thống Āng vĆi các khối lþĉng cĄ sć dĂ
liệu khác nhau), scalability test (kiểm thử khả
năng mở rộng tải của ứng dụng), reliability test
(kiểm thử độ tin cậy của hệ thống, hay khả
năng thực hiện một hoạt động không có lỗi
trong một khoảng thời gian nhất định)
(SoftwareTestingHelp, 2020).
487
So sánh hiệu năng của các framework tập trung xử lý phía máy chủ trên nền tảng web với công nghệ Java và
ứng dụng tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Bảng 1. Thứ hạng ngôn ngữ lập trình Java qua 20 năm theo Tiobe
Programming Language
Java
2020
1
2015
2
2010
1
2005
2
2000
3
“Load test” là một quá trình thêm nhu cầu
vào một hệ thống hoặc thiết bð và đo lþąng phản
Āng cûa nò. Load testing đþĉc thăc hiện để xác
đðnh Āng xā cûa hệ thống trong các điều kiện tải
bình thþąng và cao hĄn điều kiện tải dă kiến
(Try QA, 2020). “Load test” cò thể đþĉc sā dýng
để so sánh hiệu năng cûa các Āng dýng. Ví dý,
một nghiên cứu so sánh hiệu năng ứng dụng
web trên hai nền tảng.NET và Java EE
(Enterprise Edition) sā dýng phþĄng pháp
“Load test” vĆi công cý Load Runner và
Webking để đo thąi gian phản hồi và dung lþĉng
bộ nhĆ sā dýng Āng vĆi các trþąng hĉp giả lập số
ngþąi dùng khác nhau trên cùng một Āng dýng
(Hamed & cs., 2009). Tại website trang chû cûa
ZK framework, nghiên cĀu cûa tác giả James
Chu so sánh hiệu năng cûa phiên bản ZK 7, ZK
8 đþĉc thăc hiện trên một máy tính cá nhân
thông thþąng, sā dýng công cý Apache Jmeter
để giả lập ngþąi dùng và kiểm thā thąi gian
phản hồi, công cý Visual VM để kiểm thā dung
lþĉng bộ nhĆ sā dýng Āng vĆi các trþąng hĉp giả
lập số ngþąi dùng tăng dần tÿ 100, 200 tĆi 1.500
trong thąi gian một giây, Āng dýng thā nghiệm
cò giao diện khá nặng vĆi khoảng 900 khối div
và label (Potix, 2020).
CPU:
Processor @ 2.50GHz
Intel(R)
Core(TM)
i5-3210M
Bộ nhĆ: 8GB
Về phần mềm, chúng tôi sā dýng các phần
mềm sau:
ZK 9.0.0 CE: phiên bản ZK framework miễn
phí dành cho cộng đồng
JSF 2.1: sā dýng kết hĉp vĆi PrimeFaces
PrimeFaces 8.0: sā dýng phiên bản miễn
phí dành cho cộng đồng
JDK 1.8.0_241: Bộ công cý phát triển Java,
bao gồm máy ảo Java
Apache Tomcat 9: Webserver
Eclipse IDE 2020-03: Môi trþąng phát triển
tích hĉp cho Āng dýng Java EE
Apache Jmeter 5.3 (The Apache Software
Foundation, 2020): Công cý kiểm thā hiệu năng
Āng dýng
Visual VM 1.4.2 (The Apache Software
Foundation, 2020): Công cý kiểm thā bộ nhĆ sā
dýng cho các Āng dýng Java
VĆi ZK, vì không cò điều kiện sā dýng phiên
bản mất phí nên chúng tôi sā dýng phiên bản
miễn phí dành cho cộng đồng. Phiên bản ZK,
JSF, PrimeFaces đþĉc chọn là mĆi nhất tại thąi
điểm tiến hành kiểm thā, các phiên bản phần
mềm còn lại có thể tùy chọn, sao cho đảm bảo să
tþĄng thích là đþĉc.
Để so sánh hiệu năng cûa hai framework,
trong bài báo này chúng tôi chọn loại kiểm thā
“load test” để so sánh thąi gian phản hồi
(response time), dung lþĉng bộ nhĆ sā dýng
(memory consumption) và phần trăm sā dýng
CPU tþĄng Āng. Các bþĆc kiểm thā bao gồm:
xác đðnh môi trþąng kiểm thā, thiết kế trþąng
hĉp kiểm thā (testcase), cài đặt môi trþąng
kiểm thā và thăc hiện kiểm thā.
Về các thông số cấu hình, để đảm bảo việc
so sánh đþĉc khách quan, chúng tôi cần cấu
hình một số thông số trong webserver sao cho cĄ
chế quản lý cûa webserver không gây ảnh
hþćng đến việc so sánh. Các thông số cấu hình
Tomcat webserver bao gồm:
2.1. Xác định môi trường kiểm thử
Session timeout mặc đðnh: Thąi gian kiểm
thā Āng dýng là ngắn nên không cần cấu hình
đặc biệt gì cho tham số này
Về phần cĀng, chúng tôi sā dýng máy cýc
bộ (localhost) đòng vai trñ làm webserver để
chạy hai Āng dýng Āng vĆi hai framework có
cấu hình:
- Xms 2048MB: kích thþĆc bộ nhĆ heap
khći tạo khi máy ảo Java hoạt động
488
Trần Trung Hiếu, Phạm Quang Dũng, Đỗ Thị Nhâm
- Xmx 2048MB: kích thþĆc bộ nhĆ heap
tối đa
kích thþĆc bộ nhĆ Heap khi khći tạo cüng nhþ
tối đa bằng nhau, đều là 2048MB.
- XX: MetaspaceSize 1024MB: kích thþĆc bộ
nhĆ Metaspace khći tạo
TrþĆc phiên bản Java 8, bộ nhĆ PermGen
nằm trong Heap đþĉc sā dýng khi Āng dýng
cần tải số lþĉng lĆn các lĆp (class), do bð hạn
chế bći kích thþĆc bộ nhĆ Heap, nên Āng dýng
dễ có khả năng bð lỗi tràn bộ nhĆ (java.lang.
OutOfMemoryError: PermGen space). Tÿ
phiên bản Java 8, bộ nhĆ PermGen đþĉc loại
bó, thay thế bći bộ nhĆ Metaspace (Oracle,
2020). Metaspace không phải một phần cûa bộ
nhĆ Heap nhþ PermGen, kích thþĆc cûa nó
không giĆi hạn, tùy thuộc vào bộ nhĆ đþĉc hệ
điều hành cấp cho máy ảo Java. Bộ nhĆ
Metaspace tuy không giĆi hạn nhþng ta nên
đặt giĆi hạn cho nò để tránh việc rò rî bộ nhĆ
(memory leak).
- XX: MaxMetaspaceSize 1024MB: kích
thþĆc bộ nhĆ Metaspace tối đa
maxThreads: 2000: số yêu cầu tối đa cò thể
đþĉc xā lċ đồng thąi bći webserver, mặc đðnh
giá trð này trong tomcat là 200 (The Apache
Software Foundation, 2020)
acceptCount: 1024: Độ dài hàng đĉi tối đa
cho các yêu cầu kết nối đến webserver. Mọi yêu
cầu nhận đþĉc khi hàng đĉi đầy sẽ bð tÿ chối.
Giá trð mặc đðnh là 100 (The Apache Software
Foundation, 2020). Số lþĉng ngþąi dùng tối đa
trong thā nghiệm là 1000 nên giá trð này đþĉc
thiết lập là 1024.
Bộ nhĆ heap chĀa các đối tþĉng (Object)
Java, các biến tïnh, các biến toàn cýc. Bộ nhĆ
heap đþĉc dọn dẹp tă động bći bộ dọn rác GC
(garbage collector), mặc đðnh kích thþĆc bộ nhĆ
heap tối đa là 64MB (Oracle, 2020). Mỗi
framework sā dýng bộ nhĆ Heap khác nhau, để
việc dọn dẹp bộ nhĆ bći bộ GC mà ta không đoán
đðnh đþĉc không ảnh hþćng chþĄng trình, và
phòng khi kiểm thā số lþĉng ngþąi dùng truy
cập lĆn có thể thiếu bộ nhĆ, chúng tôi thiết lập
2.2. Thiết kế kịch bản kiểm thử
Để so sánh hiệu năng cûa hai framework,
chúng tôi kiểm tra khả năng cûa hai Āng dýng
đþĉc xây dăng tÿ hai framework, thăc hiện tải
trang web có chĀa một bảng dĂ liệu vĆi 9 cột và
2.000 dòng, mô phóng vĆi lần lþĉt 100, 200,„
1.000 ngþąi dùng đồng thąi truy cập trong 1s và
ghi nhận thąi gian phản hồi, dung lþĉng bộ nhĆ
sā dýng.
Bảng 2. Mẫu testcase kiểm thử so sánh hai framework
Thời gian phản hồi Bộ nhớ sử dụng % CPU sử dụng
Dữ liệu
Mã
testcase
Mô tả
testcase
Các bước thực hiện
kiểm thử
JSF
?
ZK
?
JSF
?
ZK
JSF
ZK
XX
Kiểm thử
khả năng
tải N user
dùng đồng
thời truy
cập trong
1s
Trang web 1. Mô phỏng N user đồng
với bảng
dữ liệu 9
cột, 2.000
dòng
thời truy cập trong 1s trên
Jmeter
?
?
?
2. Đồng thời theo dõi bộ nhớ
sử dụng trên VisualVM
3. Xuất tệp csv kết quả trên
hai công cụ khi kết thúc
Hình 1. Mẫu dữ liệu kiểm thử minh họa cho 2.000 bản ghi
489
So sánh hiệu năng của các framework tập trung xử lý phía máy chủ trên nền tảng web với công nghệ Java và
ứng dụng tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Hình 2. Thiết lập thông số cho máy ảo Java trên Eclipse
framework đþĉc thiết kế giống nhau và đþĉc
2.3. Thiết lập môi trường kiểm thử
sinh động, mỗi bản ghi dĂ liệu Āng vĆi một đối
Môi trþąng kiểm thā đþĉc thăc hiện trên
máy cýc bộ vĆi cấu hình đã khai báo. Các phần
mềm đþĉc cài đặt theo thĀ tă: JDK, Jmeter,
VisualVM, Eclipse. Webserver Tomcat đþĉc cài
đặt trong môi trþąng phát triển tích hĉp
Eclipse.
tþĉng đþĉc tạo ra trong bộ nhĆ nên nò cüng cò
tác dýng làm tăng yêu cầu kiểm thā khả năng
tải cûa webserver vĆi Āng dýng trên framework
tþĄng Āng.
Để giả lập truy cập đồng thąi cûa nhiều
ngþąi sā dýng vào một Āng dýng chúng tôi sā
dýng công cý Jmeter. Jmeter thăc hiện giả lập
một nhòm ngþąi dùng gāi các yêu cầu tĆi một
máy chû, nhận và xā lý các phản hồi tÿ máy chû
và cung cấp các kết quả báo cáo hiệu suất dþĆi
dạng biểu đồ trăc quan, dễ hiểu (Hình 3).
Các thông số cấu hình cho máy ảo Java
đþĉc thăc hiện tại chế độ chạy cấu hình Āng
dýng (Run configuration) trên Eclipse (Hình 2).
Các thông số cấu hình cho webserver
Tomcat gồm maxThreads và acceptCount đþĉc
cấu hình trong file server.xml nằm trong thþ
mýc cài đặt Tomcat:
Các tham số cần thiết lập trên Jmeter:
- Thread group:
<Connector
"HTTP/1.1"
redirectPort="8443"
port="8080"
connectionTimeout="20000"
acceptCount="1024"
protocol=
Number of Thread (users): N
Số ngþąi dùng đồng thąi truy cập hệ thống,
N đþĉc thay đổi trong mỗi lần kiểm thā
maxThreads="2000"/>
Ramp-up period (seconds): 1
Hai project Āng dýng đþĉc xây dăng trên
Eclipse và thăc hiện chạy trên webserver
Tomcat. Giá trð các trþąng dĂ liệu đþĉc sinh
ngẫu nhiên tÿ một mảng các giá trð tþĄng Āng.
DĂ liệu cung cấp cho tầng xā lý hiển thð cûa hai
Khoảng thąi gian mà N ngþąi dùng đồng
thąi truy cập
Loop count: 1
Số lần kiểm thā lặp lại
Hình 3. Cơ chế giải lập của Jmeter (Guru99, 2020)
490
Trần Trung Hiếu, Phạm Quang Dũng, Đỗ Thị Nhâm
Hình 4. Cách bố trí cửa sổ hai ứng dụng kiểm thử để đảm bảo đồng bộ dữ liệu
Hình 5. Dữ liệu phản hồi từ các request trên Jmeter gửi tới ứng dụng ZK
- Http request:
PhþĄng thĀc gāi request tĆi webserver
Protocol: http
Giao thĀc truy cập Āng dýng web
Server name or IP: localhost
Đða chî server Āng dýng
Port Number: 8080
Đþąng dẫn truy cập Āng dýng, thay đþąng
dẫn tþĄng Āng vĆi Āng dýng JSF
- Summary Report: Báo cáo tổng hĉp cần
thêm vào trên Thread group
Số cổng lắng nghe yêu cầu cûa webserver
tomcat
- View results tree: Cây theo dõi các request
đþĉc gāi và dĂ liệu phản hồi tÿ server cần thêm
vào trên Thread group
Request: GET
491
So sánh hiệu năng của các framework tập trung xử lý phía máy chủ trên nền tảng web với công nghệ Java và
ứng dụng tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Hình 6. Dữ liệu phản hồi từ các request trên Jmeter gửi tới ứng dụng JSF
thêm tính tin cậy cûa việc giả lập trên Jmeter.
Có nhĂng framework nhþ Vaadin ta rất khó
thăc hiện kiểm thā trên Jmeter bći dĂ liệu
phản hồi tÿ webserver có chĀa mã động
javascript, Jmeter chî có thể tải một phần dĂ
liệu mong muốn dẫn đến kết quả kiểm thā
không chính xác.
Trên công cý VisualVM cần cài đặt thêm
plugin Tracer-Monitor để có thể theo dõi và
xuất dĂ liệu ra dþĆi dạng tệp csv.
2.4. Thực hiện kiểm thử
Để tiến hành kiểm thā cho mỗi trþąng hĉp
N ngþąi sā dýng truy cập vào Āng dýng, ta cần
bật webserver, bố trí hai Āng dýng Jmeter và
VisualVM song song trên cāa sổ màn hình.
Đồng thąi khći động kiểm thā mô phóng trên
Jmeter, và kiểm thā bộ nhĆ sā dýng trên
VisualVM, khi việc chạy trên Jmeter kết thúc,
cüng đồng thąi nhấn kết thúc chþĄng trình chạy
trên VisualVM. Việc xuất kết quả ra tệp csv
trên hai Āng dýng diễn ra sau đò. Sau mỗi lần
nhþ vậy ta thu đþĉc 2 tệp csv kết quả. Để kiểm
thā vĆi mỗi giá trð số ngþąi sā dýng N khác
nhau, cần thăc hiện khći động lại webserver để
đảm bảo tài nguyên sā dýng cho lần kiểm thā
trþĆc đþĉc giải phóng hoàn toàn
Thăc hiện kiểm thā theo mẫu testcase đã
đề ra và phþĄng pháp đþa ra ć mýc 2.4, ta thu
đþĉc bảng số liệu (Bảng 3), tÿ đò ta vẽ đþĉc các
biểu đồ so sánh thąi gian phản hồi (Hình 7),
phần trăm CPU sā dýng (Hình 8) và bộ nhĆ sā
dýng (Hình 9).
Qua biểu đồ so sánh thąi gian phản hồi, ta
thấy cả hai framework đều có thąi gian phản hồi
tăng dần khi số ngþąi dùng truy cập tăng dần.
Thąi gian phản hồi cûa ZK framework là nhanh
hĄn trong mọi trþąng hĉp kiểm thā. Thąi gian
phản hồi trung bình vĆi JSF framework là
59995,4 (ms), vĆi ZK framework là 22607,6
(ms), tính trung bình thąi gian phản hồi cûa ZK
nhanh hĄn JSF 2,65 lần.
Biểu đồ so sánh phần trăm sā dýng CPU
cûa máy ảo Java cho thấy, JSF sā dýng CPU
nhiều hĄn và ít biến động hĄn, trung bình JSF
sā dýng là 87,9%. ZK sā dýng CPU ít hĄn JSF,
khi số ngþąi dùng truy cập tăng (tÿ 800 đến
1.000), ZK cho thấy xu hþĆng giảm phần trăm
CPU sā dýng, đây là một điểm cộng cûa ZK.
Trung bình ZK sā dýng 72,5% CPU.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Về tính đáng tin cậy cûa việc giả lập trên
Jmeter, kiểm tra nội dung request gāi trên
“View Result Tree” trong Jmeter, ta thấy nội
dung dĂ liệu phản hồi tÿ webserver phản ánh
đúng mã nguồn trang web tþĄng Āng trên
trình duyệt vĆi bảng dĂ liệu. Điều này cûng cố
492
Trần Trung Hiếu, Phạm Quang Dũng, Đỗ Thị Nhâm
Bảng 3. Bảng kết quả kiểm thử
Mã
testcase
Mô tả
testcase
Bộ nhớ sử dụng
(Byte)
CPU
(%)
Thời gian phản hồi trung bình(ms)
JSF
ZK
JSF
ZK
JSF
ZK
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
100 users/1s
200 users/1s
300 users/1s
400 users/1s
500 users/1s
600 users/1s
700 users/1s
800 users/1s
900 users/1s
1000 users/1s
24614
42534
46288
54741
62395
68553
64221
81624
77185
77799
9275
337379315,2
385484710,22
412876526,96
400760045,61
396215852,92
411764396,61
396889074,54
389539320,61
424241753,82
438933267,6
448324734,77
586512438,59
722201673,33
803781468,31
828885223,38
917078304,94
959050239,79
1039310375,83
1195223791,89
1391515294,33
80,38
85,97
86,86
89,32
91,13
88,49
88,95
89,71
89,54
89,37
61,35
77,28
85,04
78,6
14733
15550
19127
19286
20607
24934
27910
34108
40546
77,35
73,01
76,42
78,9
67,03
50,2
Hình 7. Biểu đồ so sánh thời gian phản hồi trung bình
cần thiết phải sā dýng thêm các mô hình kiểm
nghiệm. Các thông số kết quả mà chúng tôi thu
đþĉc trong phép kiểm thā khả năng tải trên
môi trþąng máy cýc bộ, nhþ thąi gian phản hồi,
chênh lệch nhiều so vĆi khoảng chấp nhận
đþĉc trên môi trþąng triển khai thăc, đò là do
đặc thù cûa phép kiểm thā truy cập đồng thąi
trong thąi gian ngắn, lþĉng dĂ liệu cần tải lĆn,
việc khći động lại webserver khiến một số đối
tþĉng chĀc năng phải khći tạo lại và năng lăc
hạn chế cûa máy cá nhân đþĉc dùng làm
webserver. Tuy nhiên, các thông số đò là có giá
trð giúp chúng tôi đạt đþĉc mýc đích so sánh
hiệu năng cûa hai framework.
Biểu đồ so sánh dung lþĉng bộ nhĆ sā dýng
cho thấy, JSF sā dýng ít bộ nhĆ hĄn ZK. Trong
khoảng tÿ 100 đến 1.000 ngþąi sā dýng truy
cập, bộ nhĆ sā dýng cûa JSF là ít biến động, ZK
sā dýng nhiều bộ nhĆ hĄn và cò xu hþĆng tăng
dần khi số lþĉng ngþąi dùng tăng. Trung bình
JSF sā dýng 380,9 (MB), trung bình ZK sā dýng
848 (MB), trung bình bộ nhĆ ZK sā dýng nhiều
gấp 2,2 lần JSF.
Trong các biểu đồ kết quả chúng tôi thu
đþĉc, đồ thð biểu diễn số liệu Āng vĆi hai
framework là tách biệt hoàn toàn, vì vậy trong
nhận xét đánh giá, chúng tôi thấy cüng không
493
So sánh hiệu năng của các framework tập trung xử lý phía máy chủ trên nền tảng web với công nghệ Java và
ứng dụng tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Hình 8. Biểu đồ so sánh phần trăm CPU sử dụng
Hình 9. Biểu đồ so sánh dung lượng bộ nhớ sử dụng
viện có thể đăng kċ suất ăn trþa trăc tuyến,
quét thẻ xác nhận dùng cĄm và thống kê, xuất
báo cáo danh sách các cán bộ đã dùng cĄm theo
một khoảng thąi gian nhất đðnh.
4. ỨNG DỤNG
Sau khi tiến hành khảo sát, so sánh các
framework cûa Java, chúng tôi quyết đðnh sā
dýng ZK framework để xây dăng website đặt
cĄm tại nhà hàng H+ Green VNUA cûa Học viện
Nông nghiệp Việt Nam. Website nằm trong
chþĄng trình cûa Học viện hỗ trĉ một phần tiền
ăn trþa cho cán bộ Học viện, phối hĉp vĆi nhà
hàng H+ Green Vnua cho phép các cán bộ học
Nhą có nhĂng þu điểm cûa ZK framework,
chúng tôi có thể triển khai xây dăng website
trong thąi gian ngắn, website có giao diện đẹp, tối
þu hòa trải nghiệm ngþąi dùng nhą các thành
phần giao diện hỗ trĉ mạnh bći ZK framework.
494
Trần Trung Hiếu, Phạm Quang Dũng, Đỗ Thị Nhâm
Hình 10. Hình ảnh giao diện website đặt cơm vnua
Website phýc vý cho hĄn 10.00 cán bộ cûa
Học viện đăng kċ ăn trþa và quét thẻ xác nhận
hàng ngày, việc xuất báo cáo theo tháng vĆi file
excel cĈ lĆn chĀa tÿ 3.000 đến 4.500 bản ghi dĂ
liệu. Website vẫn hoạt động tốt kể tÿ khi triển
khai tháng 9/2019 đến nay (tháng 6/2020).
Trong thąi gian xây dăng website, chúng tôi gặp
rất ít lỗi phải sāa và trong thąi gian tÿ khi triển
khai, cüng cò rất ít lỗi phải bảo trì, điều này có
đþĉc cüng nhą một phần ć tính þu việt cûa công
nghệ ZK framework. Website có thể truy cập
khách quan hiệu năng cûa hai Āng dýng đþĉc
xây dăng bći mỗi framework.
Qua kết quả kiểm thā hiệu năng, chúng tôi
thấy đþĉc ZK framework tối þu hĄn về mặt thąi
gian phản hồi và phần trăm sā dýng CPU.
Điểm trÿ cûa ZK framework so vĆi JSF
framework là ć dung lþĉng bộ nhĆ sā dýng, ZK
framework sā dýng dung lþĉng bộ nhĆ nhiều
hĄn nhþng điểm này hoàn toàn có thể chấp
nhận đþĉc khi thăc tế số lþĉng ngþąi dùng lĆn
cùng truy cập vào Āng dýng trong 1 giây là ít
xảy ra và bộ nhĆ cûa máy chû thþąng lĆn tÿ
32GB đến 2TB. HĄn nĂa, nếu ngþąi dùng có
điều kiện sā dýng các phiên bản thþĄng mại cûa
ZK framework, tốc độ phản hồi và dung lþĉng
bộ nhĆ sā dýng cñn đþĉc cải thiện nhiều.
Hiện chúng tôi đang tiếp týc vận dýng công
nghệ ZK framework vào một đề tài cấp Học viện
để phát triển website cho khoa Công nghệ thông
tin. Đề tài sẽ hoàn thành vào tháng 12/2020
Cuối cùng, tổng hĉp tất cả các so sánh þu
nhþĉc điểm, chúng tôi quyết đðnh lăa chọn ZK
framework cho xây dăng Āng dýng cûa nhóm.
Ứng dýng đã xây dăng thành công giảm thiểu
công sĀc và thąi gian, Āng dýng hiện đang hoạt
động tốt, ổn đðnh, đáp Āng nhanh, phýc vý cho
công việc thăc tế cûa cán bộ Học viện.
5. KẾT LUẬN
Trong bài báo này, chúng tôi đã đþa ra đþĉc
phþĄng pháp so sánh hiệu năng cûa hai
framework tiêu biểu trong nhóm các server-
centric java web framework hþĆng đến một lăa
chọn sā dýng. Các kết quả đþa ra phản ánh
495
So sánh hiệu năng của các framework tập trung xử lý phía máy chủ trên nền tảng web với công nghệ Java và
ứng dụng tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Perforce Software, Inc (2020). Best Java frameworks.
LỜI CẢM ƠN
java-frameworks on June 15, 2020.
Để hoàn thành bài báo trên, các tác giả xin
Potix (2020). Faster And Lighter, The Performance
bày tó ląi cảm Ąn đến Học viện Nông nghiệp
Việt Nam đã phê duyệt đề tài cấp Học viện, mã
số T2020-10-44.
Test
On
ZK8.
Retrieved
from
tember/Faster_And_Lighter,_The_Performance_T
est_On_ZK8 on June 15, 2020.
Potix
(2020).
Our
Story.
Retrieved
on
from
June
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1&1 IONOS Inc (2017). Web frameworks – overview
15, 2020.
and
classification.
Retrieved
from
Potix (2020). ZK home page. Retrieved from
development/web-frameworks-an-overview
June 15, 2020.
on
PrimeTek Informatics (2020). Choose a Product to
View Available Templates. Retrieved from
Abdullah J.M., Mohammed M.A. & Muhammed D.A.
(2015). Java 8 New Features Improvements and
Complications. Int. J. of Multidisciplinary and
Current research.
15, 2020.
on
June
PrimeTek Informatics (2020). Prime faces home page.
June 15, 2020.
Bathia S. (2018). PSD: Professional Scrum Developer
Question Bank and Reference Guide. Retrieved
DwAAQBAJ&printsec=copyright&redir_esc=y#v
=onepage&q&f=false on June 17, 2020.
Qing S. (2012). Web Performance Testing with Apache
Jmeter. Intelligent Computer and Applications, 2.
RedHat (2020). RichFaces home page. Retrieved from
Ciugudean M. & Gorgan D. (2016). Methodology for
Identification and Evaluation of Web Application
Scholtz B. & Tijms A. (2018). The Definitive Guide to
JSF in Java EE 8: Building Web Applications with
JavaServer Faces. Apress.
Performance
Revista Romana
Calculator. 9(2):155-176.
Guru99 (2020). How to Use JMeter for Performance &
Load Testing. Retrieved from
Oriented
Usability
Issues.
de
Interactiune
Om-
Shan T.C. & Hua W.W. (2006). Taxonomy of java web
application
International
Engineering (ICEBE'06). IEEE. pp. 378-385.
frameworks.
Conference
In 2006
on e-Business
IEEE
testing.html on June 15, 2020.
SoftwareTestingHelp (2020). Performance Testing Vs
Load Testing Vs Stress Testing (Difference).
com/what-is-performance-testing-load-testing-
stress-testing on June 15, 2020.
Hamed O. & Kafri N. (2009). Performance Prediction
of Web Based Application Architectures Case
Study:.NET vs. Java EE. International Journal of
Web Applications. 1(3): 146-156.
Jha N. & Popli R. (2017). Comparative analysis of web
applications using JMeter. International Journal of
Advanced Research in Computer Science. 8(3).
The Apache Software Foundation (2020). Apache
Jmeter
home
page.
Retrieved
from
Oracle (2020). Command Line Reference. Retrieved
The Apache Software Foundation (2020). Apache
Tomcat 9 Configuration Reference. Retrieved from
from
jrockit_jvm/jrockit/jrdocs/refman/optionX.html on
June 15, 2020.
doc/config/http.html on June 15, 2020.
Oracle (2020). Java Platform, Standard Edition
HotSpot Virtual Machine Garbage Collection
com/ javase/8/docs/technotes/guides/vm/gctuning/
considerations.html on June 15, 2020.
Try QA (2020). What is Load testing in software
testing? Examples, How To Do, Importance,
is-load-testing-in-software on June 15, 2020.
Vosloo I., & Kourie D.G. (2008). Server-centric web
frameworks: An overview. ACM Computing
Surveys (CSUR). 40(2): 1-33.
Oracle (2020). VisualVM home page. Retrieved from
496
11 trang
10/05/2022
3500
Bạn đang xem tài liệu "So sánh hiệu năng của các framework tập trung xử lý phía máy chủ trên nền tảng web với công nghệ java và ứng dụng tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- so_sanh_hieu_nang_cua_cac_framework_tap_trung_xu_ly_phia_may.pdf
