Spring Boot 性能太差？试试这几招！

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：

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@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");  
 }  
  
}