1 摘要
开发webservice应用程序中离不开框架的支持，当open-open网站列举的就有30多种，这对于开发者如何选择带来一定的疑惑。性能Webservice的关键要素，不同的框架性能上存在较大差异，而当前在官方网站、网络资料中可以方便的找到各自框架的介绍，但是很少有针对不同框架性能测试数据。本文选择了比较流行几个框架：Apache Axis1、Apache Axis2、Codehaus XFire、Apache CXF等，采用java作为测试用例，通过本机和远程两种进行测试方式，对这几种框架进行了性能测试，并对测试结果分析和性能比较，最后并对性能优异的框架进行了推荐。
关键词：Axis1、Axis2、XFire、CXF、Spring、SOAP、StAX、WSDL
2 框架介绍
2.1 Apache Axis1
Axis本质上就是一个SOAP引擎（Apache Axis is an implementation of the SOAP），提供创建服务器端、客户端和网关SOAP操作的基本框架。但Axis并不完全是一个SOAP引擎，它还包括：
l 是一个独立的SOAP服务器。
l 是一个嵌入Servlet引擎（例如Tomcat）的服务器。
l 支持WSDL。
l 提供转化WSDL为Java类的工具。
l 提供例子程序。
l 提供TCP/IP数据包监视工具。
2.2 Apache Axis2
Apache Axis2相比Apache Axis1更加有效、更加模块化、更加面向xml，支持容易插件模块扩展新功能和特性，例如安全和可靠。Apache Axis2是基于Apache AXIOM，它是一个高性能、pull-based XML对象模型。Apache Axis2的关键特性：
l 解析xml更快。采用自己的对象模型和StAX (Streaming API for XML)。
l 更低的内存占用。
l 支持热部署。新服务加入到系统，无需重启服务。
l 支持异步 webservice、
l MEP支持，灵活支持在WSDL 2.0定义的Message Exchange Patterns (MEPs)
l 更加灵活。引擎给开发人员提供了充足的*度可扩展客户头信息处理、系统管理、
l 更加稳定性。
l 传输框架不依赖于具体协议。为集成和传输协议（SMTP, FTP, message-oriented middleware, etc）有一个简单和抽象，引擎核心是完全独立于具体的传输协议。
l 支持WSDL。支持WSDL1.1、WSDL2.0。
l 方便集成其他组件（Add-ons）。几个web services已经被集成，包括：WSS4J for security (Apache Rampart),Sandesha for reliable messaging, Kandula which is an encapsulation of WS-Coordination, WS-AtomicTransaction and WS-BusinessActivity.
l 良好的扩展性。
2.3 Codehaus XFire
XFire核心是一个轻量的基于STAX消息处理模型，用来与SOAP消息交互，它支持不同类型的绑定机制、容器和传输协议。
支持webservice标准- SOAP, WSDL, WS-I Basic Profile, WS-Addressing, WS-Security, etc.
l 高性能SOAP STACK
l 可插拔绑定POJOs, XMLBeans, JAXB 1.1, JAXB 2.0, and Castor support
l 通过Java1.5 和1.4(Commons attributes JSR 181 syntax)使用JSR 181 API配置服务
l 支持多中传输协议- HTTP, JMS, XMPP, In-JVM, etc.
l 可嵌入的和直观的API
l 支持Spring, Pico, Plexus, and Loom
l 支持JBI
l 客户端和服务端stub代码生成
l 支持JAX-WS early access
2.4 Apache CXF
Apache CXF是一个开源服务框架。CXF可用前端编程APIs开发服务，比如：JAX-WS and JAX-RS，主要特性包括：
l 支持Web services标准。包括：SOAP、the WSI Basic Profile、WSDL、WS-Addressing、WS-Policy、WS-ReliableMessaging、WS-Security、WS-SecureConversation 和WS-SecurityPolicy.
l 支持不同类型前端开发模型。CXF实现了JAX-WS APIs，支持JAX-RS开发。
l 容易使用。CXF设计的简洁和直观，具有简洁APIs迅速的构建基于代码的服务，Maven插件使得工具集成更加容易、JAX-WS API支持、Spring 2.x XML使得配置更加容易。
l 支持二进制和遗留协议。CXF被设计为可插拔的架构，在不同的传输协议结合下，不仅支持XML，也支持非XML类型绑定，例如：JSON和CORBA。
3 测试准备
表格 1测试基本元素
|
测试条件 |
描述 |
|
主机环境 |
A测试机：CPU:1.60GHz；内存：1.37G |
|
B测试机：CPU:1.83GHz；内存：1G |
|
|
Web服务 |
axis1 1.3 |
|
axis2 1.2 |
|
|
xfire 1.2.6 |
|
|
应用环境 |
jdk 1.4、spring 2.x |
|
客户端代码 |
public void testgetVersion() throws java.lang.Exception { System.out.println("[" + i + "] elapsed time is: " + (endTime1 - startTime1) + " ms"); |
|
服务端代码 |
public String getVersion() |
|
测试方法 |
本机接口测试，客户端和服务端都在A测试机上进行； |
|
远程接口测试，A测试机作为客户端，B测试机作为服务器。本次测试是在局域网内完成。 |
|
|
结果精度 |
数字精确到小数点后两位 |
|
名词解释 |
服务器端：部署到服务器的程序。 |
|
客户端：发起请求调用服务器上webservcie的程序。 |
|
|
客户端初时化时间：发起接口调用时，初始化客户端java对象所需时间。 |
|
表格 2在端对端性能上，一个客户端驱动程序使用了一个胖客户端Web服务堆栈来发送和接受SOAP请求 |
|
Webservice服务端 |
|
Webservice客户端 Webservice stack |
|
SOAP over HTTP |
4 性能测试
4.1 测试方法
本次假定在相同网络、主机环境条件下进行测试，因此性能的差别主要是由不同框架实现机制的所决定。
l 采用两种方式测试：本机测试、远程测试。
l 服务器端分别采用：axis1、axis2、xfire、CXF，对于选定的服务器端，用不同框架对应的工具包wsdl生成客户端stub代码进行测试。
l 服务端接口内部没有复杂业务逻辑，客户端调用时，仅仅返回一个字符串。
l 每次运行，采用java循环方式调用10次服务端接口，并记录下从发起到返回结果的时间。
4.2 测试结果
限于篇幅，本文仅提供了：以CXF框架为服务端的详细测试结果，及其各个框架的综合后测试结果。
表格 3以CXF作为服务端测试详细结果
|
本机测试结果（单位：ms） |
||||||||||||
|
服务器端 |
cxf |
|||||||||||
|
客户端 |
cxf |
axis1 |
||||||||||
|
客户端初始化 |
第1组 |
第2组 |
第3组 |
第4组 |
第5组 |
|
第1组 |
第2组 |
第3组 |
第4组 |
第5组 |
|
|
|
2547 |
2594 |
2563 |
2578 |
2563 |
2569 |
422 |
422 |
407 |
406 |
421 |
415.6 |
|
连续10次调用接口测试 |
第1组 |
第2组 |
第3组 |
第4组 |
第5组 |
|
第1组 |
第2组 |
第3组 |
第4组 |
第5组 |
|
|
1 |
297 |
281 |
281 |
282 |
266 |
281.4 |
234 |
219 |
219 |
234 |
219 |
225 |
|
2 |
0 |
0 |
0 |
15 |
15 |
|
0 |
16 |
0 |
0 |
16 |
|
|
3 |
0 |
16 |
16 |
0 |
0 |
|
16 |
15 |
16 |
16 |
0 |
|
|
4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
15 |
|
|
5 |
16 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
15 |
16 |
15 |
0 |
0 |
|
|
6 |
0 |
15 |
15 |
0 |
16 |
|
0 |
0 |
0 |
16 |
0 |
|
|
7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
16 |
16 |
16 |
0 |
16 |
|
|
8 |
15 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
15 |
0 |
|
|
9 |
0 |
0 |
0 |
0 |
15 |
|
16 |
15 |
16 |
0 |
16 |
|
|
10 |
0 |
16 |
16 |
15 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
16 |
0 |
|
|
10次平均值 |
32.8 |
32.8 |
32.8 |
31.2 |
31.2 |
32.16 |
29.7 |
29.7 |
28.2 |
29.7 |
28.2 |
29.61 |
|
后9次平均值 |
3.444 |
5.222 |
5.222 |
3.333 |
5.111 |
4.467 |
7 |
8.667 |
7 |
7 |
7 |
7.333 |
|
远程测试结果（单位：ms） |
||||||||||||
|
服务器端 |
cxf |
|||||||||||
|
客户端 |
cxf |
axis1 |
||||||||||
|
客户端初始化 |
第1组 |
第2组 |
第3组 |
第4组 |
第5组 |
|
第1组 |
第2组 |
第3组 |
第4组 |
第5组 |
|
|
|
2703 |
2547 |
2578 |
2563 |
2531 |
2584 |
406 |
406 |
422 |
407 |
422 |
412.6 |
|
连续10次调用接口测试 |
第1组 |
第2组 |
第3组 |
第4组 |
第5组 |
|
第1组 |
第2组 |
第3组 |
第4组 |
第5组 |
|
|
1 |
344 |
281 |
281 |
281 |
297 |
296.8 |
219 |
234 |
235 |
234 |
687 |
321.8 |
|
2 |
0 |
0 |
16 |
16 |
16 |
|
16 |
0 |
15 |
16 |
16 |
|
|
3 |
0 |
16 |
0 |
0 |
0 |
|
62 |
16 |
0 |
0 |
0 |
|
|
4 |
16 |
0 |
16 |
15 |
0 |
|
47 |
16 |
16 |
15 |
16 |
|
|
5 |
0 |
15 |
0 |
0 |
15 |
|
16 |
15 |
15 |
16 |
0 |
|
|
6 |
0 |
0 |
15 |
16 |
0 |
|
31 |
0 |
0 |
0 |
15 |
|
|
7 |
0 |
16 |
0 |
0 |
16 |
|
16 |
16 |
16 |
15 |
0 |
|
|
8 |
15 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
31 |
0 |
16 |
16 |
16 |
|
|
9 |
0 |
16 |
16 |
15 |
0 |
|
31 |
15 |
0 |
0 |
0 |
|
|
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
15 |
|
31 |
16 |
15 |
16 |
15 |
|
|
10次平均值 |
37.5 |
34.4 |
34.4 |
34.3 |
35.9 |
35.3 |
50 |
32.8 |
32.8 |
32.8 |
76.5 |
43.37 |
|
后9次平均值 |
3.444 |
7 |
7 |
6.889 |
6.889 |
6.244 |
31.22 |
10.44 |
10.33 |
10.44 |
8.667 |
14.22 |
表格 4不同框架本机和远程测试结果
|
本机测试结果（单位：ms） |
||||||||
|
服务器端 |
axis2 |
axis1 |
xfire |
cxf |
||||
|
客户端 |
axis2 |
axis1 |
axis1 |
axis2 |
xfire+spring |
axis1 |
cxf |
axis1 |
|
客户端初始化 |
656.4 |
1138 |
1325 |
762.2 |
0 |
1340.6 |
2569 |
451.6 |
|
10次中的初次调用值 |
546.4 |
568.8 |
484.2 |
434.8 |
1022 |
987.4 |
281.4 |
225 |
|
10次平均值 |
62.48 |
66.7 |
73.44 |
57.22 |
119.2 |
120.9 |
32.16 |
29.61 |
|
后9次平均值 |
8.71 |
11.84 |
27.8 |
15.27 |
18.84 |
25 |
4.467 |
7.333 |
|
远程测试结果（单位：ms） |
||||||||
|
客户端初始化 |
672.8 |
1040 |
axis1 |
772 |
0 |
2994 |
2584 |
421.6 |
|
10次中的初次调用值 |
645.8 |
606 |
684.4 |
427.8 |
1010 |
1190 |
296.8 |
321.8 |
|
10次平均值 |
71.58 |
70.36 |
97.82 |
60.28 |
117.2 |
139.1 |
35.3 |
43.37 |
|
后9次平均值 |
7.78 |
10.58 |
32.64 |
19.44 |
18.04 |
27.13 |
6.244 |
14.22 |
4.3 结果分析
从数据可以看出，有下面几个特点：
l 客户端初次调用，初始化客户端stub对象时，大约在：600ms～2500ms。由于需要建立网络连接，初始化java相关对象，因此耗时较长。
l 客户端初始化stub后，接口初次调用，大约在：400ms～1000ms。相比后续的接口调用时间最长。
l 在第一次调用完毕后，随后的调用中，性能都明显提升。大约在：7ms～30ms。
l 本机测试与远程测试，性能上差距很微小，在高速的局域网内，性能差别几乎可以忽略。
l 在相同的服务端下，采用不同框架生成的stub代码调用时，时间上也存在一定的差异。
实际应用中，接口的调用都是在网络的不同的机器之间进行，本文也重点关注远程调用测试结果，在测试结果比较上，可以看出：
l 最优组合是最差组合性能的5倍多。
n 最优的组合为：cxf客户端+ cxf服务端，6ms左右。
n 最差的组合为：axis1客户端+ axis1服务端，32ms左右。
l CXF作为服务端，对于不同的客户端调用时，性能最佳。
5 结束语
本文对几种流行webservice框架的性能的实际测试，对开发者选择框架时提供了一个关于性能方面参考。Apache CXF是Codehaus XFire 的第二代产品，目前在不同框架中性能最佳，应该是开发者不错的选择，这与它本身的架构设计不无关系。相比其他框架，CXF具有几个突出的特性：支持JAX-WS、Spring集成、Aegi数据绑定、支持RESTful services、支持WS-*、Apache协议、代码实现简洁。Apache Axis2是Apache Axis1的第二代产品，架构上也非常不错，关键特性：支持各种规范、可插拔模块化设计、支持热部署等。与CXF相比性能也非常优异。
在服务端框架确定的场景下，最好是采用该框架生成客户端代码，这样配合性能可达到更佳。在实际的项目中，开发者在选择具体那个框架时，仍还需综合评估框架的开发组织、产品路线图、文档化程度、应用广泛度、与优异框架的集成度、灵活和扩展性等因素。