基于Springboot吞吐量优化解决方案

基于Springboot吞吐量优化解决方案

一、异步执行

实现方式二种：

1.使用异步注解@aysnc、启动类：添加@EnableAsync注解

2.JDK 8本身有一个非常好用的Future类——CompletableFuture

@AllArgsConstructor

public class AskThread implements Runnable{

private CompletableFuture 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 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 future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> calchttp://(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 helloController() {

logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 进入helloController方法");

Callable callable = new Callable() {

@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

@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 worldController() {

logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 进入helloController方法");

// 3s钟没返回，则认为超时

WebAsyncTask webAsyncTask = new WebAsyncTask<>(3000, new Callable() {

@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() {

@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 exceptionController() {

logger.info(Thread.currentThread().getName() + " 进入helloController方法");

Callable callable = new Callable() {

waXIV @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);

}

}

二、增加内嵌Tomcat的最大连接数

@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);

}

}

}

三、使用@ComponentScan()定位扫包比@SpringBootApplication扫包更快

四、默认tomcat容器改为Undertow（Jboss下的服务器，Tomcat吞吐量5000，Undertow吞吐量8000）

org.springframework.boot

spring-boot-starter-tomcat

改为:

org.springframework.boot

spring-boot-starter-undertow

五、使用 BufferedWriter 进行缓冲

六、Deferred方式实现异步调用

@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 executeSlowTask() {

logger.info(Thread.currentThread().getName() + "进入executeSlowTask方法");

DeferredResult 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;

}

}

七、异步调用可以使用AsyncHandlerInterceptor进行拦截

@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");

}

}

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