11個點讓你的Spring Boot啟動更快

程式設計師追風發表於2019-09-12
Spring Boot

前言

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)

複製程式碼
可以按照下面這樣執行基準測試。執行起來可能需要一些時間，下面會執行所有的測試。
./mvnw clean package
(cd benchmarks/; java -jar target/benchmarks.jar)

複製程式碼

FluxBaseline

使用 SpringInitializr 建立專案，僅包含 Reactive Web。接下來，我會寫一個 WebMVC 風格的極簡controller。
@SpringBootApplication
@RestController
public class DemoApplication {
 @GetMapping("/")
 public String home() {
 return "Hello";
 }
 public static void main(String[] args) {
 SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
 }
}

複製程式碼
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/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>

複製程式碼
啟動結果 2.938 ± 0.287 s/op。
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op

複製程式碼
現在，以這個結果作為基線。讓我們從這裡開始。
11個點讓你的Spring Boot啟動更快

WebMVC

我很好奇為什麼要用 WebMVC 而不是 WebFlux？我嘗試了一下。也許僅僅是為了比較 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

複製程式碼
WebFlux 快了一點，難道不是嗎？

spring-context-indexer

接下來，我試了 spring-context-indexer，似乎建立了 component index。
<dependency>
 <groupId>org.springframework</groupId>
 <artifactId>spring-context-indexer</artifactId>
 <optional>true</optional>
</dependency>

複製程式碼
嗯…慢了一點點？
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

複製程式碼
我檢查了 spring.components，發現只包含了一個元件。瞭解…我應該嘗試更大一點的專案，這樣才能看到效果。
#
#Sun Nov 04 18:42:59 JST 2018
com.example.DemoApplication=org.springframework.stereotype.Component

複製程式碼

惰性初始化

嘗試了惰性初始化。
@Configuration
public class LazyInitBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
 @Override
 public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
 for (String beanName : beanFactory.getBeanDefinitionNames()) {
 beanFactory.getBeanDefinition(beanName).setLazyInit(true);
 }
 }
}

複製程式碼
檢視結果，啟動變快了一點。
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

複製程式碼

NoVerify

執行加 -noverify 選項：
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

複製程式碼
啟動變得快了一點。不知道為什麼有這個結果，稍後需要仔細瞭解一下。

TieredStopAtLevel

執行加 -XX:TieredStopAtLevel=1 選項：
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

複製程式碼
嗯，快多了！減少了幾乎2秒。還是不知道這個引數有什麼含義，稍後需要仔細瞭解一下。

指定 SpringConfigLocation 引數

執行加 -Dspring.config.location=classpath:/application.properties 選項：
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

複製程式碼
嗯，又變慢了。

關閉 JMX

執行加 -Dspring.jmx.enabled=false 選項：
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

複製程式碼
變得快了一點。

取消 Logback

從這裡開始，我開始減少函式庫。開始，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>

複製程式碼
結果如下：
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

複製程式碼
嗯…似乎有一點點改進？

取消 Jackson

接下來是 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>

複製程式碼
結果如下：
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

複製程式碼
結果變快了一點。

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>

複製程式碼
結果如下：
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

複製程式碼
也有一點效果。
到這裡為止，不再取消函式庫了。

AppCDS

AppCDS (Application Class Data Sharing) 是 Oracle JDK 的一個企業版功能。OpenJDK 10 開始包含了這個功能。
看起來 AppCDS 轉儲資訊存到了一個共享壓縮檔案，所以啟動時間變短了。
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

複製程式碼
嗯…並沒有變快…然後我閱讀了CDS的相關文章，找到原因了。
SpringBoot FatJAR 不在 CDS 管理範圍內。

使用 Thin Launcher 的 Flux

嗯，對不起，“Exploded” 基準測試錯了。我曾經試著使用 FatJAR，但是 CDS 不能這麼幹。所以，我轉而使用 Thin Launcher，所以 “Exploded” 就變成了 “Thin Launche”。
使用 CDS 以前，我會測試使用 Thin Launcher 打包 JAR 檔案的啟動速度。
<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>

複製程式碼
儘管我使用 Thin Launcher 打包 app，但並沒有使用 Thin Launcher 啟動類，而是使用 Main class 讓啟動儘可能快一些。
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

複製程式碼
嗯，快了一點，對嗎？

Thin Launcher + CDS

現在，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

複製程式碼
喔！變得更快了！

所有操作都上

最終，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

複製程式碼
小於1秒鐘！(∩´∀｀)∩耶

更進一步

在 Dave 的視訊中，他提到了“函式式 Bean 定義”，嘗試僅使用 Spring 不用 SpringBoot，app變得更快了。其中的道理還需要進一步瞭解。
結果：
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

複製程式碼
真的很有意思。感謝！

最後

歡迎大家關注我的公眾號【程式設計師追風】，文章都會在裡面更新，整理的資料也會放在裡面。


相關文章