Spring 框架給企業(yè)軟件開發(fā)者提供了常見問題的通用解決方案，包括那些在未來開發(fā)中沒有意識到的問題。但是，它構(gòu)建的 J2EE 項(xiàng)目變得越來越臃腫，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)有越來越多的人使用它。我們已經(jīng)在幾個項(xiàng)目中使用了 Spring Boot ，今天我們就來一起討論一下如何改進(jìn) Spring Boot 應(yīng)用的性能。
首先，從之前我在開發(fā)中遇到的一個問題說起。在一次查看項(xiàng)目運(yùn)行日志的時候，我偶然發(fā)現(xiàn)了一個問題，日志里顯示這個項(xiàng)目總是加載 Velocity 模板引擎，但實(shí)際上這個項(xiàng)目是一個沒有 web 頁面的 REST Service 項(xiàng)目。于是我花了一點(diǎn)時間去尋找產(chǎn)生這個問題的原因，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：
組件自動掃描帶來的問題
默認(rèn)情況下，我們會使用 @SpringBootApplication 注解來自動獲取的應(yīng)用的配置信息，但這樣也會給應(yīng)用帶來一些副作用。使用這個注解后，會觸發(fā)自動配置（ auto-configuration ）和 組件掃描 （ component scanning），這跟使用 @Configuration、@EnableAutoConfiguration 和 @ComponentScan 三個注解的作用是一樣的。這樣做給開發(fā)帶來方便的同時，也會有兩方面的影響：
1、會導(dǎo)致項(xiàng)目啟動時間變長。當(dāng)啟動一個大的應(yīng)用程序,或?qū)⒆龃罅康募蓽y試啟動應(yīng)用程序時，影響會特別明顯。
2、會加載一些不需要的多余的實(shí)例（beans）。
3、會增加 CPU 消耗。
針對以上兩個情況，我們可以移除 @SpringBootApplication 和 @ComponentScan 兩個注解來禁用組件自動掃描，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);
} 如何避免組件自動掃描帶來的問題
我們在上面提到，@SpringBootApplication 注解的作用跟 @EnableAutoConfiguration 注解的作用是相當(dāng)?shù)模蔷鸵馕吨材軒砩鲜龅娜齻€問題。要避免這些問題，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)用確保沒有錯誤發(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 來作為內(nèi)嵌的 Servlet 容器。我們可以啟動項(xiàng)目，然后用 VisualVM 或者 JConsole 來查看應(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 個線程被開啟。
可以將 Web 服務(wù)器切換到 Undertow 來提高應(yīng)用性能。Undertow 是一個采用 Java 開發(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>
啟動項(xiàng)目后，用 VisualVM 監(jiān)控到的信息顯示：堆內(nèi)存占用 90M，13個線程被開啟。
總結(jié)
這些都是我們在項(xiàng)目開發(fā)中使用到的一些優(yōu)化 Spring Boot 應(yīng)用的小技巧，對于大的應(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)容參考英國一個架構(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。