Spring Boot 性能太差？试试这几招！

àì夳堔傛蜴生んèń 2023-10-01 23:37 58阅读 0赞

今天这篇文章介绍七种常见的Spring Boot 性能优化方向

### **1. 异步执行** ###

实现方式二种：

*  使用异步注解 `@Aysnc`、启动类：添加 `@EnableAsync` 注解
 *  JDK 8 本身有一个非常好用的 Future 类——`CompletableFuture`

@AllArgsConstructor  
    public class AskThread implements Runnable{  
        private CompletableFuture<Integer> re = null;  
      
        public void run() {  
            int myRe = 0;  
            try {  
                myRe = re.get() * re.get();  
            } catch (Exception e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
            System.out.println(myRe);  
        }  
      
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {  
            final CompletableFuture<Integer> future = new CompletableFuture<>();  
            new Thread(new AskThread(future)).start();  
            //模拟长时间的计算过程  
            Thread.sleep(1000);  
            //告知完成结果  
            future.complete(60);  
        }  
    }

在该示例中，启动一个线程，此时 `AskThread` 对象还没有拿到它需要的数据，执行到 `myRe = re.get() * re.get()` 会阻塞。

我们用休眠 1 秒来模拟一个长时间的计算过程，并将计算结果告诉 `future` 执行结果，`AskThread` 线程将会继续执行。

public class Calc {  
        public static Integer calc(Integer para) {  
            try {  
                //模拟一个长时间的执行  
                Thread.sleep(1000);  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
            return para * para;  
        }  
      
        public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {  
            final CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> calc(50))  
                    .thenApply((i) -> Integer.toString(i))  
                    .thenApply((str) -> "\"" + str + "\"")  
                    .thenAccept(System.out::println);  
            future.get();  
        }  
    }

`CompletableFuture.supplyAsync` 方法构造一个 `CompletableFuture` 实例，在 `supplyAsync()` 方法中，它会在一个新线程中，执行传入的参数。

在这里它会执行 `calc()` 方法，这个方法可能是比较慢的，但这并不影响 `CompletableFuture` 实例的构造速度，`supplyAsync()` 会立即返回。

而返回的 `CompletableFuture` 实例就可以作为这次调用的契约，在将来任何场合，用于获得最终的计算结果。

`supplyAsync` 用于提供返回值的情况，`CompletableFuture` 还有一个不需要返回值的异步调用方法 `runAsync(Runnable runnable)`，一般我们在优化 `Controller` 时，使用这个方法比较多。

这两个方法如果在不指定线程池的情况下，都是在 `ForkJoinPool.common` 线程池中执行，而这个线程池中的所有线程都是 Daemon（守护）线程，所以，当主线程结束时，这些线程无论执行完毕都会退出系统。

核心代码：

CompletableFuture.runAsync(() ->  
       this.afterBetProcessor(betRequest,betDetailResult,appUser,id)  
    );

异步调用使用 Callable 来实现：

@RestController    
    public class HelloController {  
      
        private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HelloController.class);  
      
        @Autowired    
        private HelloService hello;  
      
        @GetMapping("/helloworld")  
        public String helloWorldController() {  
            return hello.sayHello();  
        }  
      
        /**  
         * 异步调用restful  
         * 当controller返回值是Callable的时候，springmvc就会启动一个线程将Callable交给TaskExecutor去处理  
         * 然后DispatcherServlet还有所有的spring拦截器都退出主线程，然后把response保持打开的状态  
         * 当Callable执行结束之后，springmvc就会重新启动分配一个request请求，然后DispatcherServlet就重新  
         * 调用和处理Callable异步执行的返回结果， 然后返回视图  
         *  
         * @return  
         */    
        @GetMapping("/hello")  
        public Callable<String> helloController() {  
            logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 进入helloController方法");  
            Callable<String> callable = new Callable<String>() {  
      
                @Override    
                public String call() throws Exception {  
                    logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 进入call方法");  
                    String say = hello.sayHello();  
                    logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 从helloService方法返回");  
                    return say;  
                }  
            };  
            logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 从helloController方法返回");  
            return callable;  
        }  
    }

异步调用的方式 `WebAsyncTask`：

@RestController    
    public class HelloController {  
      
        private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HelloController.class);  
      
        @Autowired    
        private HelloService hello;  
      
            /**  
         * 带超时时间的异步请求 通过WebAsyncTask自定义客户端超时间  
         *  
         * @return  
         */    
        @GetMapping("/world")  
        public WebAsyncTask<String> worldController() {  
            logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 进入helloController方法");  
      
            // 3s钟没返回，则认为超时  
            WebAsyncTask<String> webAsyncTask = new WebAsyncTask<>(3000, new Callable<String>() {  
      
                @Override    
                public String call() throws Exception {  
                    logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 进入call方法");  
                    String say = hello.sayHello();  
                    logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 从helloService方法返回");  
                    return say;  
                }  
            });  
            logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 从helloController方法返回");  
      
            webAsyncTask.onCompletion(new Runnable() {  
      
                @Override    
                public void run() {  
                    logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 执行完毕");  
                }  
            });  
      
            webAsyncTask.onTimeout(new Callable<String>() {  
      
                @Override    
                public String call() throws Exception {  
                    logger.info(Thread.currentThread().getName() + " onTimeout");  
                    // 超时的时候，直接抛异常，让外层统一处理超时异常  
                    throw new TimeoutException("调用超时");  
                }  
            });  
            return webAsyncTask;  
        }  
      
        /**  
         * 异步调用，异常处理，详细的处理流程见MyExceptionHandler类  
         *  
         * @return  
         */    
        @GetMapping("/exception")  
        public WebAsyncTask<String> exceptionController() {  
            logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 进入helloController方法");  
            Callable<String> callable = new Callable<String>() {  
      
                @Override    
                public String call() throws Exception {  
                    logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 进入call方法");  
                    throw new TimeoutException("调用超时!");  
                }  
            };  
            logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 从helloController方法返回");  
            return new WebAsyncTask<>(20000, callable);  
        }  
      
    }

### **2. 增加内嵌 Tomcat 的最大连接数** ###

代码如下：

@Configuration  
    public class TomcatConfig {  
        @Bean  
        public ConfigurableServletWebServerFactory webServerFactory() {  
            TomcatServletWebServerFactory tomcatFactory = new TomcatServletWebServerFactory();  
            tomcatFactory.addConnectorCustomizers(new MyTomcatConnectorCustomizer());  
            tomcatFactory.setPort(8005);  
            tomcatFactory.setContextPath("/api-g");  
            return tomcatFactory;  
        }  
        class MyTomcatConnectorCustomizer implements TomcatConnectorCustomizer {  
            public void customize(Connector connector) {  
                Http11NioProtocol protocol = (Http11NioProtocol) connector.getProtocolHandler();  
                //设置最大连接数  
                protocol.setMaxConnections(20000);  
                //设置最大线程数  
                protocol.setMaxThreads(2000);  
                protocol.setConnectionTimeout(30000);  
            }  
        }  
      
    }

### **3. 使用 @ComponentScan()** ###

使用 `@ComponentScan()` 定位扫包比 `@SpringBootApplication` 扫包更快。

### **4. 默认 Tomcat 容器改为 Undertow** ###

默认 Tomcat 容器改为 Undertow（Jboss 下的服务器，Tomcat 吞吐量 5000，Undertow 吞吐量 8000）

<exclusions>  
      <exclusion>  
         <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
         <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>  
      </exclusion>  
    </exclusions>

改为：

<dependency>  
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
      <artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId>  
    </dependency>

### **5. 使用 BufferedWriter 进行缓冲** ###

这里不给大家举例，可自行尝试。

### **6. Deferred 方式实现异步调用** ###

代码如下：

@RestController  
    public class AsyncDeferredController {  
        private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());  
        private final LongTimeTask taskService;  
      
        @Autowired  
        public AsyncDeferredController(LongTimeTask taskService) {  
            this.taskService = taskService;  
        }  
      
        @GetMapping("/deferred")  
        public DeferredResult<String> executeSlowTask() {  
            logger.info(Thread.currentThread().getName() + "进入executeSlowTask方法");  
            DeferredResult<String> deferredResult = new DeferredResult<>();  
            // 调用长时间执行任务  
            taskService.execute(deferredResult);  
            // 当长时间任务中使用deferred.setResult("world");这个方法时，会从长时间任务中返回，继续controller里面的流程  
            logger.info(Thread.currentThread().getName() + "从executeSlowTask方法返回");  
            // 超时的回调方法  
            deferredResult.onTimeout(new Runnable(){  
      
       @Override  
       public void run() {  
        logger.info(Thread.currentThread().getName() + " onTimeout");  
        // 返回超时信息  
        deferredResult.setErrorResult("time out!");  
       }  
      });  
      
            // 处理完成的回调方法，无论是超时还是处理成功，都会进入这个回调方法  
            deferredResult.onCompletion(new Runnable(){  
      
       @Override  
       public void run() {  
        logger.info(Thread.currentThread().getName() + " onCompletion");  
       }  
      });  
      
            return deferredResult;  
        }  
    }

### **7. 异步调用可以使用 AsyncHandlerInterceptor 进行拦截** ###

代码如下：

@Component  
    public class MyAsyncHandlerInterceptor implements AsyncHandlerInterceptor {  
      
     private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyAsyncHandlerInterceptor.class);  
      
     @Override  
     public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)  
       throws Exception {  
      return true;  
     }  
      
     @Override  
     public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler,  
       ModelAndView modelAndView) throws Exception {  
    // HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;  
      logger.info(Thread.currentThread().getName()+ "服务调用完成，返回结果给客户端");  
     }  
      
     @Override  
     public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex)  
       throws Exception {  
      if(null != ex){  
       System.out.println("发生异常:"+ex.getMessage());  
      }  
     }  
      
     @Override  
     public void afterConcurrentHandlingStarted(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)  
       throws Exception {  
      
      // 拦截之后，重新写回数据，将原来的hello world换成如下字符串  
      String resp = "my name is chhliu!";  
      response.setContentLength(resp.length());  
      response.getOutputStream().write(resp.getBytes());  
      
      logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 进入afterConcurrentHandlingStarted方法");  
     }  
      
    }