測(cè)試場(chǎng)景
- 從授權(quán)頭信息中提取JWT
- 驗(yàn)證JWT并從中提取用戶(hù)的Email
- 使用用戶(hù)的Email去MySQL里執(zhí)行查詢(xún)
- 返回用戶(hù)記錄
測(cè)試技術(shù)
這里要對(duì)比的兩個(gè)核心技術(shù)點(diǎn)是：
- 帶有虛擬線(xiàn)程的Spring Boot：這不是一個(gè)跑在傳統(tǒng)物理線(xiàn)程上的Spring Boot應(yīng)用，而是跑在虛擬線(xiàn)程上的。這些輕量級(jí)線(xiàn)程簡(jiǎn)化了開(kāi)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(xiàn)程仍然在底層操作系統(tǒng)線(xiàn)程上運(yùn)行，但它們帶來(lái)了顯著的效率改進(jìn)。當(dāng)虛擬線(xiàn)程遇到阻塞 I/O 操作時(shí)，Java 運(yùn)行時(shí)會(huì)暫時(shí)掛起它，從而釋放關(guān)聯(lián)的操作系統(tǒng)線(xiàn)程來(lái)為其他虛擬線(xiàn)程提供服務(wù)。這個(gè)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(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)非阻塞、事件驅(qū)動(dòng)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(kāi)發(fā)人員有效地處理大量并發(fā)請(qǐng)求，同時(shí)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(xiàn)程，這兩個(gè)都是為了提供程序的高并發(fā)能力而生，那么誰(shuí)更勝一籌呢？下面一起看看具體的測(cè)試。
測(cè)試環(huán)境
運(yùn)行環(huán)境與工具
- 一臺(tái)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(xiàn)程的強(qiáng)大能力
- 依賴(lài)的第三方庫(kù)：jjwt、mysql-connector-java
- 測(cè)試工具：Bombardier
- 數(shù)據(jù)庫(kù)：MySQL
數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
- 在Bombardier中準(zhǔn)備100000個(gè)JWT列表，用來(lái)從中隨機(jī)選取，并將其放入HTTP請(qǐng)求的授權(quán)信息中。
- 在MySQL中創(chuàng)建一個(gè)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(hù)數(shù)據(jù)
測(cè)試代碼
帶虛擬線(xiàn)程的Spring Boot程序
application.properties配置文件：
server.port=3000
spring.datasource.url= jdbc:mysql://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.DriverUser實(shí)體類(lèi)（為了讓文章讓簡(jiǎn)潔一些，這里省略了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(lèi)：
@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<User, String> {
}提供API接口的UserController類(lèi)：
@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> 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:mysql://localhost:3306/testdb
spring.r2dbc.username=dbser
spring.r2dbc.password=dbpwdUser實(shí)體（這里也省略了構(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(lèi)：
@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<User, String> {
}提供根據(jù)id查用戶(hù)的業(yè)務(wù)類(lèi)UserService：
@Service
public class UserService {
@Autowired
UserRepository userRepository;
public Mono<User> findById(String id) {
return userRepository.findById(id);
}
}提供API接口的UserController類(lèi)：
@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<User> 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(cè)試結(jié)果
接下來(lái)是重頭戲了，作者對(duì)兩個(gè)技術(shù)方案都做了500w個(gè)請(qǐng)求的測(cè)試，評(píng)估的不同并發(fā)連接級(jí)別包含：50、100、300。
具體結(jié)果如下三張圖：
最后得出結(jié)論：Spring Boot Webflux要更優(yōu)于帶虛擬線(xiàn)程的Spring Boot。
