Spring 框架給企業(yè)軟件開(kāi)發(fā)者提供了常見(jiàn)問(wèn)題的通用解決方案，包括那些在未來(lái)開(kāi)發(fā)中沒(méi)有意識(shí)到的問(wèn)題。但是，它構(gòu)建的 J2EE 項(xiàng)目變得越來(lái)越臃腫，逐漸被 Spring Boot 所替代。Spring Boot 讓我們創(chuàng)建和運(yùn)行項(xiàng)目變得更為迅速，現(xiàn)在已經(jīng)有越來(lái)越多的人使用它。我們已經(jīng)在幾個(gè)項(xiàng)目中使用了 Spring Boot ，今天我們就來(lái)一起討論一下如何改進(jìn) Spring Boot 應(yīng)用的性能。
首先，從之前我在開(kāi)發(fā)中遇到的一個(gè)問(wèn)題說(shuō)起。在一次查看項(xiàng)目運(yùn)行日志的時(shí)候，我偶然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，日志里顯示這個(gè)項(xiàng)目總是加載 Velocity 模板引擎，但實(shí)際上這個(gè)項(xiàng)目是一個(gè)沒(méi)有 web 頁(yè)面的 REST Service 項(xiàng)目。于是我花了一點(diǎn)時(shí)間去尋找產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題的原因，以及如何改進(jìn) Spring Boot 應(yīng)用的性能。在查找了相關(guān)的資料后，我得出的結(jié)論如下：
組件自動(dòng)掃描帶來(lái)的問(wèn)題
默認(rèn)情況下，我們會(huì)使用 @SpringBootApplication 注解來(lái)自動(dòng)獲取的應(yīng)用的配置信息，但這樣也會(huì)給應(yīng)用帶來(lái)一些副作用。使用這個(gè)注解后，會(huì)觸發(fā)自動(dòng)配置（ auto-configuration ）和 組件掃描 （ component scanning），這跟使用 @Configuration、@EnableAutoConfiguration 和 @ComponentScan 三個(gè)注解的作用是一樣的。這樣做給開(kāi)發(fā)帶來(lái)方便的同時(shí)，也會(huì)有兩方面的影響：
1、會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)。當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)大的應(yīng)用程序,或?qū)⒆龃罅康募蓽y(cè)試啟動(dòng)應(yīng)用程序時(shí)，影響會(huì)特別明顯。
2、會(huì)加載一些不需要的多余的實(shí)例（beans）。
3、會(huì)增加 CPU 消耗。
針對(duì)以上兩個(gè)情況，我們可以移除 @SpringBootApplication 和 @ComponentScan 兩個(gè)注解來(lái)禁用組件自動(dòng)掃描，然后在我們需要的 bean 上進(jìn)行顯式配置：
// 移除 @SpringBootApplication and @ComponentScan, 用 @EnableAutoConfiguration 來(lái)替代
@Configuration
@EnableAutoConfiguration
public class SampleWebUiApplication {
// 
// 用 @Bean 注解明確顯式配置，以便被 Spring 掃描到
@Bean
public MessageController messageController(MessageRepository messageRepository) {
return new MessageController(messageRepository);
} 如何避免組件自動(dòng)掃描帶來(lái)的問(wèn)題
我們?cè)谏厦嫣岬剑?#64;SpringBootApplication 注解的作用跟 @EnableAutoConfiguration 注解的作用是相當(dāng)?shù)?，那就意味著它也能帶?lái)上述的三個(gè)問(wèn)題。要避免這些問(wèn)題，我們就要知道我們需要的組件列表是哪些，可以用 -Ddebug 的方式來(lái)幫助我們明確地定位：
mvn spring-boot:run -Ddebug … ========================= AUTO-CONFIGURATION REPORT ========================= Positive matches: ----------------- DispatcherServletAutoConfiguration - @ConditionalOnClass classes found: org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet (OnClassCondition) - found web application StandardServletEnvironment (OnWebApplicationCondition) ...
接著拷貝 Positive matches 中列出的信息：
DispatcherServletAutoConfiguration
EmbeddedServletContainerAutoConfiguration
ErrorMvcAutoConfiguration
HttpEncodingAutoConfiguration
HttpMessageConvertersAutoConfiguration
JacksonAutoConfiguration
JmxAutoConfiguration
MultipartAutoConfiguration
ServerPropertiesAutoConfiguration
PropertyPlaceholderAutoConfiguration
ThymeleafAutoConfiguration
WebMvcAutoConfiguration
WebSocketAutoConfiguration
然后來(lái)更新項(xiàng)目配置，顯式地引入這些組件，引入之后，再運(yùn)行一下應(yīng)用確保沒(méi)有錯(cuò)誤發(fā)生：
@Configuration
@Import({
DispatcherServletAutoConfiguration.class,
EmbeddedServletContainerAutoConfiguration.class,
ErrorMvcAutoConfiguration.class,
HttpEncodingAutoConfiguration.class,
HttpMessageConvertersAutoConfiguration.class,
JacksonAutoConfiguration.class,
JmxAutoConfiguration.class,
MultipartAutoConfiguration.class,
ServerPropertiesAutoConfiguration.class,
PropertyPlaceholderAutoConfiguration.class,
ThymeleafAutoConfiguration.class,
WebMvcAutoConfiguration.class,
WebSocketAutoConfiguration.class,
})
public class SampleWebUiApplication {}
在上面的代碼中，我們可以刪掉我們不需要的組件信息，來(lái)提高應(yīng)用的性能，比如在我的項(xiàng)目中，不需要 JMX 和 WebSocket 功能，我就刪掉了它們。刪掉之后，再次運(yùn)行項(xiàng)目，確保一切正常。
將Servlet容器變成Undertow
默認(rèn)情況下，Spring Boot 使用 Tomcat 來(lái)作為內(nèi)嵌的 Servlet 容器。我們可以啟動(dòng)項(xiàng)目，然后用 VisualVM 或者 JConsole 來(lái)查看應(yīng)用所占的內(nèi)存情況：
以上是我使用 Spring Boot 的默認(rèn)方式啟動(dòng)應(yīng)用后，用 VisualVM 監(jiān)控到的內(nèi)存的占用情況：堆內(nèi)存占用 110M，16 個(gè)線程被開(kāi)啟。
可以將 Web 服務(wù)器切換到 Undertow 來(lái)提高應(yīng)用性能。Undertow 是一個(gè)采用 Java 開(kāi)發(fā)的靈活的高性能 Web 服務(wù)器，提供包括阻塞和基于 NIO 的非堵塞機(jī)制。Undertow 是紅帽公司的開(kāi)源產(chǎn)品，是 Wildfly 默認(rèn)的 Web 服務(wù)器。首先，從依賴信息里移除 Tomcat 配置：
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
然后添加 Undertow：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId>
</dependency>
啟動(dòng)項(xiàng)目后，用 VisualVM 監(jiān)控到的信息顯示：堆內(nèi)存占用 90M，13個(gè)線程被開(kāi)啟。
總結(jié)
這些都是我們?cè)陧?xiàng)目開(kāi)發(fā)中使用到的一些優(yōu)化 Spring Boot 應(yīng)用的小技巧，對(duì)于大的應(yīng)用性能的提高還是很明顯的。大家可以嘗試一下，然后告訴我們你的測(cè)試結(jié)果。
最后，附上代碼，大家可以去這里下載：spring-boot-performance。
文中大部分內(nèi)容參考英國(guó)一個(gè)架構(gòu)師的博客 和 DZone 近期發(fā)布的文章，在此感謝兩位大牛。參考文章及鏈接：
（1）Spring Boot 性能優(yōu)化：Spring Boot Performance；
（2）Spring Boot 內(nèi)存優(yōu)化：Spring Boot Memory Performance。
（3）https://www.techempower.com/benchmarks/；
（4）Spring 應(yīng)用程序優(yōu)化：Optimizing Spring Framework for App Engine Applications。