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Nicky Zhu

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文章 Nicky Zhu · 十月 28 9m read

Open Exchange

使用 Java Native SDK 分析 IRIS ^PERFMON 运行时性能

#InterSystems IRIS #Open Exchange #Java #JDBC #开发环境 #性能

技术文档 — Quarkus IRIS Monitor System

1. 目的与范围

此模块支持在基于 Quarkus 的 Java 应用程序与 InterSystems IRIS 的原生性能监控功能之间进行集成。
它使开发者可以通过 @PerfmonReport 对方法添加注释，这样可以在执行方法时自动触发 IRIS 的 ^PERFMON 例程，以生成性能报告，而无需人工干预。

2. 系统组件

2.1 注释：`@PerfmonReport`

定义为 CDI InterceptorBinding。
可应用于方法或类。
指示使用 IRIS 监控逻辑包装方法执行的框架。

2.2 拦截器：`PerfmonReportInterceptor`

拦截对带注释的方法的调用。
执行流程：
1. 记录启动事件 (LOG.infof("INIT: …"))
2. 调用 monitorSystem.startPerfmon()
3. 继续执行 context.proceed()
4. 在 finally 块中：
  - 调用 monitorSystem.generateReportPerfmon(...)
  - 调用 monitorSystem.stopPerfmon()
  - 记录结束事件及执行时间
确保即使抛出异常，监控也始终结束。

2.3 DAO Bean：`MonitorSystem`

带有 @ApplicationScoped 注释的 CDI bean。
保存启动时初始化的 IRIS 的单个实例。
通过 @ConfigProperty 注入的配置（JDBC URL、用户、密码）。
使用 DriverManager.getConnection(...) 获得原始 IRISConnection。
包含方法：
- startPerfmon()
- generateReportPerfmon(String reportName)
- stopPerfmon()
每一个都通过 iris.classMethodVoid(...) 调用 iris.src.dc.AdapterPerfmonProc 中合适的 ObjectScript 方法。

2.4 ObjectScript 适配器：`iris.src.dc.AdapterPerfmonProc`

定义封装 ^PERFMON 逻辑的例程：

  Class iris.src.dc.AdapterPerfmonProc Extends %RegisteredObject
  {
      ClassMethod start() As %Status
      {
          Set namespace = $NAMESPACE
          zn "%SYS"
          set status = $$Stop^PERFMON()
          set status = $$Start^PERFMON()
          zn namespace
          return status
      }

      ClassMethod generateReport(nameReport As %String = "report.txt") As %Status
      {
          Set namespace = $NAMESPACE
          zn "%SYS"
          Set tempDirectory = ##class(%SYS.System).TempDirectory()
          set status = $$Report^PERFMON("R","R","P", tempDirectory_"/"_nameReport)
          zn namespace

          return status
      }

      ClassMethod stop() As %Status
      {
          Set namespace = $NAMESPACE
          zn "%SYS"
          Set status = $$Stop^PERFMON()
          zn namespace

          return status
      }
  }

在命名空间 %SYS 中运行以访问 ^PERFMON 例程，然后返回到原始命名空间。

3. 执行流程

一个请求进入 Quarkus 应用程序。
CDI 拦截器检测 @PerfmonReport 注释并拦截方法调用。
monitorSystem.startPerfmon() is invoked, triggering IRIS ^PERFMON monitoring.
业务方法正常执行（数据访问、转换、逻辑等）。
在方法返回或抛出异常后，拦截器确保：
- 调用 monitorSystem.generateReportPerfmon(...) 以创建 .txt 性能报告。
- 执行 monitorSystem.stopPerfmon() 以停止监控会话。
- 使用 Logger.infof(...) 记录 Java 端的总执行时间。
生成的报告文件存储在 IRIS 临时目录中，通常为：/usr/irissys/mgr/Temp/
- 文件名遵循以下模式： <ClassName><MethodName><timestamp>.txt

4. 技术挑战和解决方案

挑战	解决方案
在使用池化 JDBC 连接时出现 `ClassCastException`	使用 `DriverManager.getConnection(...)` 获得原生 `IRISConnection` 而非池化 `ConnectionWrapper`。
反复打开连接产生的开销	在 `@ApplicationScoped` bean 中维护单个 `IRIS` 实例，通过 `@PostConstruct` 初始化。
确保即使在出现异常时 `^PERFMON` 也始终停止	在拦截器中使用 `try-finally` 来调用 `stopPerfmon()` 和 `generateReportPerfmon()`。
配置可移植性	使用 `@ConfigProperty` 和 `application.properties` 注入连接设置（`jdbc.url`、`username`、`password`）
管理并发监控会话	避免对高度并发的端点添加注释。以后的版本可能会实现会话级隔离。

5. 用例和优势

可以从 Java 代码实时查看 IRIS 运行时活动。
为开发者简化了性能分析和查询优化工作。
对基准测试、分析和系统回归测试很有用。
可以作为关键操作的轻量级性能审核跟踪。

6. 实际使用示例

请在以下位置查看完整的源代码和部署设置：

Open Exchange：https://openexchange.intersystems.com/package/quarkus-iris-monitor-system
GitHub 仓库：https://github.com/Davi-Massaru/quarkus-iris-monitor-system

6.1 概述

该应用程序运行一个 Quarkus 服务器，后者连接到使用 FHIRSERVER 命名空间配置的 InterSystems IRIS 实例。
ORM 层使用带 PanacheRepository 的 Hibernate ORM 实现，允许在 Java 实体与 IRIS 数据库类之间直接映射。

当应用程序（通过 docker-compose up）启动时，它会打开：

IRIS 容器，托管 FHIR 数据模型和 ObjectScript 例程（包括 AdapterPerfmonProc）；
Quarkus 容器，公开 REST 端点并通过原生 JDBC 驱动程序连接到 IRIS。

6.2 REST 端点

REST 资源会公开一个简单的端点来检索患者信息：

@Path("/patient")
public class PatientResource {

    @Inject
    PatientService patientService;

    @GET
    @Path("/info")
    @Produces(MediaType.APPLICATION_JSON)
    public PatientInfoDTO searchPatientInfo(@QueryParam("key") String key) {
        return patientService.patientGetInfo(key);
    }
}

此端点接受一个查询参数（密钥），该参数标识了 FHIR 数据仓库中的患者资源。

### 6.3 带有 @PerfmonReport 的服务层

PatientService 类包含用于检索和撰写患者信息的业务逻辑。它带有 @PerfmonReport 注释，这意味着对 /pantion/info 的每个请求都会触发 IRIS 性能监控：

@ApplicationScoped
public class PatientService {

    @Inject
    PatientRepository patientRepository;

    @PerfmonReport
    public PatientInfoDTO patientGetInfo(String patientKey) {

        Optional<Patient> patientOpt = patientRepository.find("key", patientKey).firstResultOptional();
        Patient patient = patientOpt.orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("Patient not found"));

        PatientInfoDTO dto = new PatientInfoDTO();
        dto.setKey(patient.key);
        dto.setName(patient.name);
        dto.setAddress(patient.address);
        dto.setBirthDate(patient.birthDate != null ? patient.birthDate.toString() : null);
        dto.setGender(patient.gender);
        dto.setMedications(patientRepository.findMedicationTextByPatient(patientKey));
        dto.setConditions(patientRepository.findConditionsByPatient(patientKey));
        dto.setAllergies(patientRepository.findAllergyByPatient(patientKey));

        return dto;
    }
}

6.4 执行流程

向 GET /patient/info?key=Patient/4 提出请求

Quarkus 将请求路由到 PatientResource.searchPatientInfo()。

CDI 拦截器在 PatientService.patientGetInfo() 中检测 @PerfmonReport 注释。

在执行服务逻辑前：

拦截器调用 MonitorSystem.startPerfmon()，这会调用 IRIS 类 iris.src.dc.AdapterPerfmonProc.start()。
方法执行业务逻辑，使用 Hibernate PanacheRepository 映射查询患者数据。

在方法完成后：

调用 MonitorSystem.generateReportPerfmon() 以创建性能报告。
MonitorSystem.stopPerfmon() 停止 IRIS 性能监视器。

在 usr/irissys/mgr/Temp/ 下生成一个 .txt 报告

示例文件名：PatientService_patientGetInfo_20251005_161906.txt

6.5 结果

生成的报告包含详细的 IRIS 运行时统计信息，例如：

                         Routine Activity by Routine

Started: 10/11/2025 05:07:30PM                    Collected: 10/11/2025 05:07:31PM

Routine Name                        RtnLines  % Lines   RtnLoads  RtnFetch  Line/Load Directory
----------------------------------- --------- --------- --------- --------- --------- ---------
Other                                     0.0       0.0       0.0       0.0         0
PERFMON                                  44.0       0.0       0.0       0.0         0 /usr/irissys/mgr/
%occLibrary                         3415047.0      34.1   48278.0       0.0      70.7 /usr/irissys/mgr/irislib/
iris.src.dc.AdapterPerfmonProc.1          7.0       0.0       2.0       0.0       3.5 /usr/irissys/mgr/FHIRSERVER/
%occName                            5079994.0      50.7       0.0       0.0         0 /usr/irissys/mgr/irislib/
%apiDDL2                            1078497.0      10.8   63358.0       0.0      17.0 /usr/irissys/mgr/irislib/
%SQL.FeatureGetter.1                 446710.0       4.5   66939.0       0.0       6.7 /usr/irissys/mgr/irislib/
%SYS.WorkQueueMgr                       365.0       0.0       1.0       0.0     365.0 /usr/irissys/mgr/
%CSP.Daemon.1                            16.0       0.0       1.0       0.0      16.0 /usr/irissys/mgr/irislib/
%SYS.TokenAuth.1                         14.0       0.0       5.0       0.0       2.8 /usr/irissys/mgr/
%Library.PosixTime.1                      2.0       0.0       0.0       0.0         0 /usr/irissys/mgr/irislib/
%SYS.sqlcq.uEXTg3QR7a7I7Osf9e8Bz...      52.0       0.0       1.0       0.0      52.0 /usr/irissys/mgr/
%SYS.SQLSRV                              16.0       0.0       0.0       0.0         0 /usr/irissys/mgr/
%apiOBJ                                 756.0       0.0       0.0       0.0         0 /usr/irissys/mgr/irislib/
FT.Collector.1                            0.0       0.0       0.0       0.0         0 /usr/irissys/mgr/
SYS.Monitor.FeatureTrackerSensor.1        0.0       0.0       0.0       0.0         0 /usr/irissys/mgr/
%SYS.Monitor.Control.1                    0.0       0.0       0.0       0.0         0 /usr/irissys/mgr/
%SYS.DBSRV.1                            252.0       0.0       4.0       0.0      63.0 /usr/irissys/mgr/
%sqlcq.FHIRSERVER.cls12.1                19.0       0.0       0.0       0.0         0 /usr/irissys/mgr/irislocaldata/
%sqlcq.FHIRSERVER.cls13.1                74.0       0.0       0.0       0.0         0 /usr/irissys/mgr/irislocaldata/
%sqlcq.FHIRSERVER.cls14.1                74.0       0.0       0.0       0.0         0 /usr/irissys/mgr/irislocaldata/
%sqlcq.FHIRSERVER.cls15.1                52.0       0.0       0.0       0.0         0 /usr/irissys/mgr/irislocaldata/
%SYS.System.1                             1.0       0.0       0.0       0.0         0 /usr/irissys/mgr/

通过这些数据，可以精确了解 IRIS 在 REST 调用期间内部执行了哪些例程 — 包括 SQL 编译、执行和 FHIR 数据访问。

洞察：%sqlcq.FHIRSERVER.* 例程会捕获 Quarkus 在该方法中执行的所有 SQL 缓存查询。监控这些例程可以让开发者分析查询执行情况、了解代码行为并发现潜在的性能瓶颈。这使它们成为开发和调试 FHIR 相关操作的强大工具。

6.6 总结

此示例演示了标准 Quarkus 服务如何使用 @PerfmonReport 注释以透明的方式利用 IRIS 原生监控工具。它结合了：

CDI 拦截器 (Quarkus)
Hibernate PanacheRepositories (ORM)
IRIS 原生 ObjectScript 例程 (^PERFMON)

结果是产生了一种完全自动化、可重现的性能分析机制，这种机制可以应用于应用程序中的任何服务方法。

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