Spring Boot虛擬線程和Webflux性能對比

來源：程序猿DD

早上看到一篇關(guān)于Spring Boot虛擬線程和Webflux性能對比的文章，覺得還不錯。內(nèi)容較長，抓重點給大家介紹一下這篇文章的核心內(nèi)容，方便大家快速閱讀。

測試場景

作者采用了一個盡可能貼近現(xiàn)實操作的場景：

從授權(quán)頭信息中提取JWT

驗證JWT并從中提取用戶的Email

使用用戶的Email去MySQL里執(zhí)行查詢

返回用戶記錄

測試技術(shù)

這里要對比的兩個核心技術(shù)點是：

帶有虛擬線程的Spring Boot：這不是一個跑在傳統(tǒng)物理線程上的Spring Boot應(yīng)用，而是跑在虛擬線程上的。這些輕量級線程簡化了開發(fā)、維護(hù)和調(diào)試高吞吐量并發(fā)應(yīng)用程序的復(fù)雜任務(wù)。雖然虛擬線程仍然在底層操作系統(tǒng)線程上運行，但它們帶來了顯著的效率改進(jìn)。當(dāng)虛擬線程遇到阻塞 I/O 操作時，Java 運行時會暫時掛起它，從而釋放關(guān)聯(lián)的操作系統(tǒng)線程來為其他虛擬線程提供服務(wù)。這個優(yōu)雅的解決方案優(yōu)化了資源分配并增強(qiáng)了整體應(yīng)用程序響應(yīng)能力。

Spring Boot Webflux：Spring Boot WebFlux是Spring生態(tài)系統(tǒng)中的反應(yīng)式編程框架，它利用Project Reactor庫來實現(xiàn)非阻塞、事件驅(qū)動的編程。所以，它特別適合需要高并發(fā)和低延遲的應(yīng)用程序。依靠反應(yīng)式方法，它允許開發(fā)人員有效地處理大量并發(fā)請求，同時仍然提供與各種數(shù)據(jù)源和通信協(xié)議集成的靈活性。

不論是Webflux還是虛擬線程，這兩個都是為了提供程序的高并發(fā)能力而生，那么誰更勝一籌呢？下面一起看看具體的測試。

測試環(huán)境

運行環(huán)境與工具

一臺16G內(nèi)存的MacBook Pro M1

Java 20

Spring Boot 3.1.3

啟用預(yù)覽模式，以獲得虛擬線程的強(qiáng)大能力

依賴的第三方庫：jjwt、mysql-connector-java

測試工具：Bombardier

數(shù)據(jù)庫：MySQL

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

在Bombardier中準(zhǔn)備100000個JWT列表，用來從中隨機(jī)選取JWT，并將其放入HTTP請求的授權(quán)信息中。

在MySQL中創(chuàng)建一個users表，表結(jié)構(gòu)如下：

?

mysql>?desc?users;
+--------+--------------+------+-----+---------+-------+
|?Field??|?Type?????????|?Null?|?Key?|?Default?|?Extra?|
+--------+--------------+------+-----+---------+-------+
|?email??|?varchar(255)?|?NO???|?PRI?|?NULL????|???????|
|?first??|?varchar(255)?|?YES??|?????|?NULL????|???????|
|?last???|?varchar(255)?|?YES??|?????|?NULL????|???????|
|?city???|?varchar(255)?|?YES??|?????|?NULL????|???????|
|?county?|?varchar(255)?|?YES??|?????|?NULL????|???????|
|?age????|?int??????????|?YES??|?????|?NULL????|???????|
+--------+--------------+------+-----+---------+-------+
6?rows?in?set?(0.00?sec)

?

為users表準(zhǔn)備100000條用戶數(shù)據(jù)

測試代碼

帶虛擬線程的Spring Boot程序

application.properties配置文件：

?

server.port=3000

spring.datasource.url=?jdbc//localhost:3306/testdb?useSSL=false
spring.datasource.username=?testuser
spring.datasource.password=?testpwd
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=?update
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver

?

User實體類（為了讓文章讓簡潔一些，這里DD省略了getter和setter）：

?

@Entity
@Table(name?=?"users")
public?class?User?{
??@Id
??private?String?email;

??private?String?first;

??private?String?last;

??private?String?city;

??private?String?county;

??private?int?age;

}

?

應(yīng)用主類：

?

@SpringBootApplication
public?class?UserApplication?{

????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????SpringApplication.run(UserApplication.class,?args);
????}

????@Bean
????public?TomcatProtocolHandlerCustomizer?protocolHandlerVirtualThreadExecutorCustomizer()?{
????????return?protocolHandler?->?{
????????????protocolHandler.setExecutor(Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor());
????????};
????}
}

?

提供CRUD操作的UserRepository：

?

import?org.springframework.data.repository.CrudRepository;
import?com.example.demo.User;

public?interface?UserRepository?extends?CrudRepository?{

}

?

提供API接口的UserController類：

?

@RestController
public?class?UserController?{

????@Autowired
????UserRepository?userRepository;

????private?SignatureAlgorithm?sa?=?SignatureAlgorithm.HS256;
????private?String?jwtSecret?=?System.getenv("JWT_SECRET");

????@GetMapping("/")
????public?User?handleRequest(@RequestHeader(HttpHeaders.AUTHORIZATION)?String?authHdr)?{
????????String?jwtString?=?authHdr.replace("Bearer","");
????????Claims?claims?=?Jwts.parser()
????????????.setSigningKey(jwtSecret.getBytes())
????????????.parseClaimsJws(jwtString).getBody();

????????Optional?user?=?userRepository.findById((String)claims.get("email"));
????????return?user.get();
????}
}

?

Spring Boot Webflux程序

application.properties配置文件：

?

server.port=3000

spring.r2dbc.url=r2dbc//localhost:3306/testdb
spring.r2dbc.username=dbser
spring.r2dbc.password=dbpwd

?

User實體（這里DD也省略了構(gòu)造函數(shù)、getter和setter）：

?

public?class?User?{

??@Id
??private?String?email;

??private?String?first;

??private?String?last;

??private?String?city;

??private?String?county;

??private?int?age;

??//?省略了構(gòu)造函數(shù)、getter、setter
??
}

?

應(yīng)用主類：

?

@EnableWebFlux
@SpringBootApplication
public?class?UserApplication?{

??public?static?void?main(String[]?args)?{
????SpringApplication.run(UserApplication.class,?args);
??}

}

?

提供CRUD操作的UserRepository：

?

public?interface?UserRepository?extends?R2dbcRepository?{

}

?

提供根據(jù)id查用戶的業(yè)務(wù)類UserService：

?

@Service
public?class?UserService?{

??@Autowired
??UserRepository?userRepository;

??public?Mono?findById(String?id)?{
????return?userRepository.findById(id);
??}
}

?

提供API接口的UserController類：

?

@RestController
@RequestMapping("/")
public?class?UserController?{

??@Autowired
??UserService?userService;

??private?SignatureAlgorithm?sa?=?SignatureAlgorithm.HS256;
??private?String?jwtSecret?=?System.getenv("JWT_SECRET");

??@GetMapping("/")
??@ResponseStatus(HttpStatus.OK)
??public?Mono?getUserById(@RequestHeader(HttpHeaders.AUTHORIZATION)?String?authHdr)?{
????String?jwtString?=?authHdr.replace("Bearer","");
????Claims?claims?=?Jwts.parser()
????????.setSigningKey(jwtSecret.getBytes())
????????.parseClaimsJws(jwtString).getBody();
????return?userService.findById((String)claims.get("email"));
??}

}

?

測試結(jié)果

接下來案都做了500w個請求的測試，評估的不同并發(fā)連接級別包含：50、100、300。

具體結(jié)果如下三張圖：

50并發(fā)連接 100并發(fā)連接 300并發(fā)連接

最后，作者得出結(jié)論：Spring Boot Webflux要更優(yōu)于帶虛擬線程的Spring Boot。

似乎引入了虛擬線程還不如已經(jīng)在用的Webflux？不知道大家是否有做過相關(guān)調(diào)研呢？如果有的話，歡迎在留言區(qū)一起聊聊～

審核編輯：湯梓紅