让 Spring Boot 启动更快一点

傷城~ 2024-04-17 05:28 5阅读 0赞

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来源：http://rrd.me/ekc64

*  1. FluxBaseline
 *  2. WebMVC
 *  3. spring-context-indexer
 *  4. 惰性初始化
 *  5. NoVerify
 *  6. TieredStopAtLevel
 *  7. 指定 SpringConfigLocation 参数
 *  8. 关闭 JMX
 *  9. 取消 Logback
 *  10. 取消 Jackson
 *  11. 取消 HibernateValidator
 *  12. AppCDS
 *  13. 使用 Thin Launcher 的 Flux
 *  14. Thin Launcher + CDS
 *  15. 所有操作都上
 *  更进一步

--------------------

“Spring有多快？”

这是 2018 Spring One Platform 中的一场会议。看完会议视频，我自己动手试了一下。下面是我做出的测试结果。

还没有观看视频的朋友推荐看一下，非常有意思。

> https://springoneplatform.io/2018/sessions/how-fast-is-spring-

本文使用的代码

> https://github.com/bufferings/spring-boot-startup-mybench

我使用的是 OpenJDK 11。

java --version
    openjdk 11.0.1 2018-10-16
    OpenJDK Runtime Environment 18.9 (build 11.0.1+13)
    OpenJDK 64-Bit Server VM 18.9 (build 11.0.1+13, mixed mode)

可以按照下面这样运行基准测试。运行起来可能需要一些时间，下面会执行所有的测试。

./mvnw clean package
    (cd benchmarks/; java -jar target/benchmarks.jar)

# 1. FluxBaseline #

我使用 SpringInitializr 创建项目，仅包含 Reactive Web。接下来，我会写一个 WebMVC 风格的极简controller。

@SpringBootApplication
    @RestController
    public class DemoApplication {
    
      @GetMapping("/")
      public String home() {
        return "Hello";
      }
    
      public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
      }
    }

Spring Boot 版本是 2.1.0.RELEASE。

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.1.0.RELEASE</version>
        <relativePath/> 
    </parent>

启动结果 2.938 ± 0.287 s/op。

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op

现在，以这个结果作为基线。让我们从这里开始。

# 2. WebMVC #

我很好奇为什么要用 WebMVC 而不是 WebFlux？我尝试了一下。也许仅仅是为了比较 Tomcat 和 Netty？

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case02_Web                               ss   10  3.281 ± 0.342   s/op

WebFlux 快了一点，难道不是吗？

# 3. spring-context-indexer #

接下来，我试了 spring-context-indexer，似乎创建了 component index。

<dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context-indexer</artifactId>
        <optional>true</optional>
    </dependency>

嗯…慢了一点点？

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case03_WithContextIndexer                ss   10  3.063 ± 0.102   s/op

我检查了 spring.components，发现只包含了一个组件。了解…我应该尝试更大一点的项目，这样才能看到效果。

#
    #Sun Nov 04 18:42:59 JST 2018
    com.example.DemoApplication=org.springframework.stereotype.Component

# 4. 惰性初始化 #

尝试了惰性初始化。

@Configuration
    public class LazyInitBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
      @Override
      public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        for (String beanName : beanFactory.getBeanDefinitionNames()) {
          beanFactory.getBeanDefinition(beanName).setLazyInit(true);
        }
      }
    }

查看结果，启动变快了一点。

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case04_WithLazyInit                      ss   10  2.844 ± 0.129   s/op

# 5. NoVerify #

运行加 -noverify 选项：

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case05_WithNoVerifyOption                ss   10  2.582 ± 0.060   s/op

启动变得快了一点。不知道为什么有这个结果，稍后需要仔细了解一下。

# 6. TieredStopAtLevel #

运行加 -XX:TieredStopAtLevel=1 选项：

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case06_WithTieredStopAtLevel1Option      ss   10  1.980 ± 0.037   s/op

嗯，快多了！减少了几乎2秒。还是不知道这个参数有什么含义，稍后需要仔细了解一下。

# 7. 指定 SpringConfigLocation 参数 #

运行加 -Dspring.config.location=classpath:/application.properties 选项：

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case07_WithSpringConfigLocationOption    ss   10  3.026 ± 0.139   s/op

嗯，又变慢了。

# 8. 关闭 JMX #

运行加 -Dspring.jmx.enabled=false 选项：

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case08_WithJmxDisabledOption             ss   10  2.877 ± 0.097   s/op

变得快了一点。

# 9. 取消 Logback #

从这里开始，我开始减少函数库。开始，取消 Logback：

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
        <exclusions>
            <exclusion>
                <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            </exclusion>
        </exclusions>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.slf4j</groupId>
        <artifactId>slf4j-jdk14</artifactId>
    </dependency>

结果如下：

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case09_WithoutLogback                    ss   10  2.904 ± 0.096   s/op

嗯…似乎有一点点改进？

# 10. 取消 Jackson #

接下来是 Jackson

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
        <exclusions>
            <exclusion>
                <artifactId>spring-boot-starter-json</artifactId>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            </exclusion>
        </exclusions>
    </dependency>

结果如下：

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case10_WithoutJackson                    ss   10  2.789 ± 0.093   s/op

结果变快了一点。

# 11. 取消 HibernateValidator #

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
        <exclusions>
            <exclusion>
                <artifactId>hibernate-validator</artifactId>
                <groupId>org.hibernate.validator</groupId>
            </exclusion>
        </exclusions>
    </dependency>

结果如下：

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case11_WithoutHibernateValidator         ss   10  2.857 ± 0.084   s/op

也有一点效果。

到这里为止，不再取消函数库了。

# 12. AppCDS #

AppCDS (Application Class Data Sharing) 是 Oracle JDK 的一个企业版功能。OpenJDK 10 开始包含了这个功能。

看起来 AppCDS 转储信息存到了一个共享压缩文件，所以启动时间变短了。

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case12_WithAppCds                        ss   10  2.957 ± 0.079   s/op

嗯…并没有变快…然后我阅读了CDS的相关文章，找到原因了。

SpringBoot FatJAR 不在 CDS 管理范围内。

# 13. 使用 Thin Launcher 的 Flux #

嗯，对不起，“Exploded” 基准测试错了。我曾经试着使用 FatJAR，但是 CDS 不能这么干。所以，我转而使用 Thin Launcher，所以 “Exploded” 就变成了 “Thin Launche”。

使用 CDS 以前，我会测试使用 Thin Launcher 打包 JAR 文件的启动速度。

<plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            <dependencies>
                <dependency>
                    <groupId>org.springframework.boot.experimental</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-thin-layout</artifactId>
                    <version>1.0.15.RELEASE</version>
                </dependency>
            </dependencies>
        </plugin>
    </plugins>

尽管我使用 Thin Launcher 打包 app，但并没有使用 Thin Launcher 启动类，而是使用 Main class 让启动尽可能快一些。

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case13_Exploded                          ss   10  2.476 ± 0.091   s/op

嗯，快了一点，对吗？

# 14. Thin Launcher + CDS #

现在，我要使用 AppCDS 。

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case14_ExplodedWithAppCds                ss   10  1.535 ± 0.036   s/op

喔！变得更快了！

# 15. 所有操作都上 #

最终，我把所有操作都用上。

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case15_AllApplied                        ss   10  0.801 ± 0.037   s/op

小于1秒钟！(∩´∀｀)∩耶

# 更进一步 #

在 Dave 的视频中，他提到了“函数式 Bean 定义”，尝试仅使用 Spring 不用 SpringBoot，app变得更快了。其中的道理还需要进一步了解。

结果：

Benchmark                                          Mode  Cnt  Score   Error  Units
    MyBenchmark.case01_FluxBaseline                      ss   10  2.938 ± 0.287   s/op
    MyBenchmark.case02_Web                               ss   10  3.281 ± 0.342   s/op
    MyBenchmark.case03_WithContextIndexer                ss   10  3.063 ± 0.102   s/op
    MyBenchmark.case04_WithLazyInit                      ss   10  2.844 ± 0.129   s/op
    MyBenchmark.case05_WithNoVerifyOption                ss   10  2.582 ± 0.060   s/op
    MyBenchmark.case06_WithTieredStopAtLevel1Option      ss   10  1.980 ± 0.037   s/op
    MyBenchmark.case07_WithSpringConfigLocationOption    ss   10  3.026 ± 0.139   s/op
    MyBenchmark.case08_WithJmxDisabledOption             ss   10  2.877 ± 0.097   s/op
    MyBenchmark.case09_WithoutLogback                    ss   10  2.904 ± 0.096   s/op
    MyBenchmark.case10_WithoutJackson                    ss   10  2.789 ± 0.093   s/op
    MyBenchmark.case11_WithoutHibernateValidator         ss   10  2.857 ± 0.084   s/op
    MyBenchmark.case12_WithAppCds                        ss   10  2.957 ± 0.079   s/op
    MyBenchmark.case13_Exploded                          ss   10  2.476 ± 0.091   s/op
    MyBenchmark.case14_ExplodedWithAppCds                ss   10  1.535 ± 0.036   s/op
    MyBenchmark.case15_AllApplied                        ss   10  0.801 ± 0.037   s/op

真的很有意思。感谢！

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[Sharding-JDBC _ MyCAT]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUzMTA2NTU2Ng==&mid=2247486257&idx=1&sn=4d3c9c675f8833157641a2e0b48e498c&chksm=fa497480cd3efd96fe17975b0b8b141e87fd0a62673e6a30b501460de80b3eb997056f09de08&scene=21#wechat_redirect
[Elastic-Job]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUzMTA2NTU2Ng==&mid=2247486258&idx=1&sn=ae5665ae9c3002b53f87cab44948a096&chksm=fa497483cd3efd950514da5a37160e7fd07f0a96f39265cf7ba3721985e5aadbdcbe7aafc34a&scene=21#wechat_redirect
[TCC-Transaction]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUzMTA2NTU2Ng==&mid=2247486259&idx=1&sn=b023cf3dbf97e5da59db2f4ee632f5a6&chksm=fa497482cd3efd9402d71469f71863f71a6998b27e12ca2e00446b8178d79dcef0721d8e570a&scene=21#wechat_redirect
[Eureka _ Hystrix]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUzMTA2NTU2Ng==&mid=2247486260&idx=1&sn=8f14c0c191d6f8df6eb34202f4ad9708&chksm=fa497485cd3efd93937143a648bc1b530bc7d1f6f8ad4bf2ec112ffe34dee80b474605c22db0&scene=21#wechat_redirect
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