Spring Boot 調(diào)優(yōu)內(nèi)嵌 Tomcat 的三種方法
在 Spring Boot 中優(yōu)化 Apache Tomcat 有三種方式，以便實現(xiàn)更好的性能和資源利用率。
- 線程池（連接器和執(zhí)行器）設(shè)置
- 使用 NIO 或 APR 連接器
- JVM優(yōu)化
線程池設(shè)置
在 Spring Boot 應(yīng)用程序中調(diào)整 Apache Tomcat 線程涉及配置嵌入式 Tomcat 服務(wù)器，調(diào)整 Tomcat 的線程設(shè)置相對簡單。
在application.properties或application.yml中配置，調(diào)整線程平衡的主要屬性如下：
- server.tomcat.max-threads：設(shè)置Tomcat線程池中的最大線程數(shù)。
- server.tomcat.min-spare-threads：指定池中保留的最小空閑線程數(shù)。
- server.tomcat.accept-count：設(shè)置傳入連接請求的最大隊列長度。
示例：
server:
tomcat:
max-threads: 200
min-spare-threads: 10
accept-count: 100使用Executors（可選）
雖然 Spring Boot 提供了配置線程池的屬性，但我們可以通過使用Executors來實現(xiàn)更高級的線程管理。
示例：
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
@Configuration
public class ExecutorConfig {
@Bean
public ThreadPoolTaskExecutor threadPoolTaskExecutor() {
ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
executor.setCorePoolSize(10);
executor.setMaxPoolSize(200);
executor.setQueueCapacity(100);
executor.setThreadNamePrefix("custom-executor-");
return executor;
}
}在上面的示例中，我們將最大隊列容量設(shè)置為 100。你可以根據(jù)應(yīng)用程序的要求調(diào)整該值。 適當?shù)闹等Q于預(yù)期的流量以及服務(wù)器有效處理排隊請求的能力。
當達到最大隊列容量時，其他傳入請求將被拒絕，這可能會導(dǎo)致客戶端連接被拒絕。 因此，根據(jù)應(yīng)用程序的容量和服務(wù)器上的可用資源設(shè)置此值非常重要。
然后，我們可以通過在 application.properties 中配置 Tomcat 連接器：
server.tomcat.executor=customExecutor使用 NIO 或 APR 連接器
在 Spring Boot 中使用 Tomcat NIO或 APR（Apache 可移植運行時）連接器可以顯著優(yōu)化 Web 應(yīng)用程序的性能，特別是在處理大量并發(fā)連接和非阻塞 I/O 操作時。 這些連接器提供了改進的可擴展性和響應(yīng)能力。
NIO 連接器
NIO連接器使用Java的新I/O框架和非阻塞I/O操作。 對于需要高并發(fā)性和高效處理許多同時連接的應(yīng)用程序來說非常有效。 以下是在 Spring Boot 中使用 NIO 連接器的方法：
server.tomcat.protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"NIO連接器的優(yōu)點：
- 減少線程數(shù)量：NIO 允許 Tomcat 用更少的線程處理更多的連接，從而減少線程管理開銷。
- 更好的可擴展性：NIO非常適合具有許多并發(fā)連接的應(yīng)用程序，例如WebSocket和Comet應(yīng)用程序。
APR連接器
APR 連接器使用 Apache Portable Runtime 庫來提供原生性能增強，建議用于生產(chǎn)部署。 它可以提高性能，特別是對于高流量、生產(chǎn)級應(yīng)用程序。 以下是在 Spring Boot 中使用 APR 連接器的方法：
server.tomcat.protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"要啟用 APR 連接器，你需要在服務(wù)器上安裝 APR 庫，并確保安裝的 Tomcat 是使用 APR 構(gòu)建的。
APR連接器的優(yōu)點：
- 性能提升：APR 連接器利用原生代碼來提高性能和效率。
- 支持高級功能：APR 支持 SSL、請求處理優(yōu)化和更好的連接處理等功能。
JVM優(yōu)化
優(yōu)化 Tomcat 的 Java 虛擬機 (JVM) 對于應(yīng)用程序高效運行并表現(xiàn)良好至關(guān)重要。 以下是使用 Tomcat 時 JVM 優(yōu)化的一些關(guān)鍵注意事項：
- 選擇正確的 JVM 版本：確保你使用的是合適的且最新的 JVM 版本。
- 選擇適當?shù)睦占鳎豪占?(GC) 負責(zé)管理 JVM 中的內(nèi)存。 選擇正確的 GC 算法會對應(yīng)用程序的性能產(chǎn)生重大影響。 常見的選擇包括：
- Parallel：適用于大多數(shù)應(yīng)用程序，尤其是那些具有大量短期對象的應(yīng)用程序。
- CMS：提供較短的暫停時間，但可能具有較高的開銷。
- G1：專為需要低延遲和可預(yù)測暫停時間的應(yīng)用程序而設(shè)計。
- ZGC：最新 JVM 版本中提供的低延遲收集器。
根據(jù)你的應(yīng)用程序的特點和性能要求選擇 GC 算法。可以使用 JAVA_OPTS 環(huán)境變量在 Tomcat 的 catalina.sh 或 setenv.sh 腳本中設(shè)置 GC。
- 調(diào)整堆大小：設(shè)置合適的堆大小對于JVM 性能至關(guān)重要。 Tomcat 應(yīng)用程序通常需要仔細配置堆大小。 常見的堆大小選項包括：
- -Xmx（最大堆大小）：根據(jù)應(yīng)用程序的內(nèi)存要求將其設(shè)置為適當?shù)闹怠?/li>
- -Xms（初始堆大小）：將其配置為平衡啟動性能和內(nèi)存效率的初始堆大小。
- -Xmn（年輕代大小）：考慮應(yīng)用程序的對象創(chuàng)建模式，調(diào)整年輕代的大小。
- 啟用即時 (JIT) 編譯：JIT 編譯可以顯著提高應(yīng)用程序性能。 現(xiàn)代 JVM 配備了先進的 JIT 編譯器，所以確保你配置了 JIT 編譯。
- JVM 選項配置：可能影響性能和內(nèi)存管理的其他 JVM 選項。 一些常用的選項包括：
- -XX:MaxMetaspaceSize：調(diào)整最大元空間大小，特別是你使用的是 Java 8 或更早版本。
- -XX:MaxDirectMemorySize：如果應(yīng)用程序嚴重依賴直接內(nèi)存，則配置最大直接內(nèi)存大小。
- 進行負載測試以模擬真實的流量，并確保線程配置可以處理預(yù)期負載而不會降低性能。
結(jié)論
在 Spring Boot 應(yīng)用程序中優(yōu)化 Tomcat 對于實現(xiàn)最佳性能至關(guān)重要。 具體設(shè)置可能會因為應(yīng)用程序要求而有所不同，所以持續(xù)監(jiān)控和調(diào)整至關(guān)重要。
