加快Spring Boot啟動的幾種方法 | baeldung

• 首先，我們將討論 Spring 特定的配置。
• 其次，我們將介紹 Java 虛擬機器選項。
• 最後，我們將介紹如何利用 GraalVM 和本機映象編譯來進一步縮短啟動時間。

延遲初始化
Spring Framework 支援延遲初始化。延遲初始化意味著 Spring 不會在啟動時建立所有 bean。此外，在需要該 bean 之前，Spring 不會注入任何依賴項。從 Spring Boot 2.2 版開始。可以使用application.properties啟用延遲初始化：
spring.main.lazy-initialization=true
根據我們程式碼庫的大小情況，延遲初始化甚至會導致很大的啟動時間減少。這種減少取決於我們應用程式的依賴關係圖。
此外，延遲初始化在使用 DevTools 熱重啟功能的開發過程中也有好處。使用延遲初始化增加重啟次數將使 JVM 能夠更好地最佳化程式碼。
但是，延遲初始化有一些缺點。最顯著的缺點是應用程式會較慢地處理第一個請求。因為 Spring 需要時間來初始化所需的 bean，另一個缺點是我們可能會在啟動時遺漏一些錯誤。這可能會在執行時導致ClassNotFoundException 。
 

排除不必要的自動配置
Spring Boot 總是喜歡約定而不是配置。Spring 可能會初始化我們的應用程式不需要的 bean。我們可以使用啟動日誌檢查所有自動配置的 bean。在application.properties 中的org.springframework.boot.autoconfigure上將日誌記錄級別設定為 DEBUG ：
logging.level.org.springframework.boot.autoconfigure=DEBUG
在日誌中，我們將看到專用於自動配置的新行，然後根據這些輸出，我們可以排除這些應用程式配置。
為了排除部分配置，我們使用@EnableAutoConfiguration註解：

@EnableAutoConfiguration(exclude = {JacksonAutoConfiguration.class, JvmMetricsAutoConfiguration.class, 
  LogbackMetricsAutoConfiguration.class, MetricsAutoConfiguration.class})

切換到 Undertow
Spring Boot 帶有一個嵌入式 servlet 容器。預設情況下，我們得到 Tomcat。雖然 Tomcat 在大多數情況下已經足夠好，但其他 servlet 容器的效能可能更高。在測試中，來自 JBoss 的 Undertow 的效能優於 Tomcat 或 Jetty。它需要更少的記憶體並具有更好的平均響應時間。要切換到 Undertow，我們需要更改pom.xml：

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

生成索引
Spring 類路徑掃描是快速操作。當我們擁有大型程式碼庫時，我們可以透過建立靜態索引來縮短啟動時間。我們需要給spring-context-indexer新增一個依賴來生成索引。Spring 不需要任何額外的配置。在編譯時，Spring 將在META-INF\spring.components 中建立一個附加檔案。Spring 會在啟動時自動使用它：

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-context-indexer</artifactId>
    <version>${spring.version}</version>
    <optional>true</optional>
</dependency>

搜尋多個位置
application.properties（或 .yml）檔案有幾個有效的位置。最常見的是在類路徑根目錄或與 jar 檔案相同的資料夾中。我們可以透過使用spring.config.location引數設定顯式路徑來避免搜尋多個位置，並在搜尋時節省幾毫秒：

java -jar .\target\springStartupApp.jar --spring.config.location=classpath:/application.properties

JVM的Verify調整
此標誌設定位元組碼驗證器模式。位元組碼驗證提供類的格式是否正確以及是否在 JVM 規範約束內。我們在啟動期間在 JVM 上設定了這個標誌。
Verify標誌有幾個選項：

• -Xverify是預設值並啟用對所有非引導載入程式類的驗證。 
• -Xverify:all啟用對所有類的驗證。此設定將對初創公司產生顯著的負面效能影響。
• -Xverify:none（或-Xnoverify）。此選項將完全禁用驗證程式並將顯著減少啟動時間。

java -jar -noverify .\target\springStartupApp.jar 

JVM分層編譯標誌
Java 7 引入了分層編譯。HotSpot 編譯器將對程式碼使用不同級別的編譯。
眾所周知，Java 程式碼首先被解釋為位元組碼。接下來，位元組碼被編譯成機器碼。這種轉換髮生在方法級別。C1 編譯器在一定數量的呼叫後編譯一個方法。執行更多次之後，C2 編譯器會編譯它，從而進一步提高效能。
使用-XX:-TieredCompilation標誌，我們可以禁用中間編譯層。這意味著我們的方法將使用 C2 編譯器進行解釋或編譯，以實現最大程度的最佳化。這不會導致啟動速度下降。我們需要的是禁用 C2 編譯。我們可以使用-XX:TieredStopAtLevel=1選項來做到這一點。結合-noverify標誌，這可以減少啟動時間。不幸的是，這會在後期減慢 JIT 編譯器的速度。
  

Spring Native
本機映像/映象（Image）是使用提前編譯器編譯並打包成可執行檔案的 Java 程式碼。它不需要Java來執行。由於沒有 JVM 開銷，因此生成的程式速度更快，對記憶體的依賴更少。該GraalVM專案介紹本機映像和所需的構建工具。

Spring Native是一個實驗性模組，支援使用 GraalVM 原生映象編譯器對 Spring 應用程式進行原生編譯。提前編譯器在構建期間執行多項任務以減少啟動時間（靜態分析、刪除未使用的程式碼、建立固定類路徑等）。原生映象仍然有一些限制：

• 它不支援所有 Java 功能
• 反射需要特殊的配置
• 懶載入類不可用
• Windows 相容性是一個問題。