原文地址：Springboot吞吐量优化解决方案_灬点点的博客-CSDN博客_springboot提高吞吐量
0.吞吐量是什么？
吞吐量：系统在单位时间内处理请du求的数量。只不过是一个很宽泛的术zhi语，大家经常指的吞吐量dao的单位可能是：TPS/QPS、页面数/秒、人数/天、处理业务数/小时等等。
几个相关的概念：TPS、QPS、RPS
TPS：Transactions Per Second（每秒事务处理数），指服务器每秒处理的事务次数。一般用于评估数据库、交易系统的基准性能。
QPS：Queries Per Second（查询量/秒），是服务器每秒能够处理的查询次数，例如域名服务器、Mysql查询性能。
RPS：Request Per Second（请求数/秒）
RPS（Request Per Second）和QPS可以认为是一回事。
RT：Response Time（响应时间）：客户端发一个请求开始计时，到客户端接收到从服务器端返回的响应结果结束所经历的时间，响应时间由请求发送时间、网络传输时间和服务器处理时间三部分组成。也叫Think Time。
并发数与TPS/QPS的关系：
QPS（TPS）= 并发数/平均响应时间
这里的并发数如果为事务处理请求数，则为TPS，如果为查询请求数，则为QPS。
提升吞吐量的方式？
零、webflux
Webflux 特点：
第一 非阻塞式：在有限资源下，提高系统吞吐量和伸缩性，以 Reactor 为基础实现响应式编程
第二 函数式编程：Spring5 框架基于 java8，Webflux 使用 Java8 函数式编程方式实现路由请求
学习 WebFlux 时需要 Java 8 中的函数式编程、Stream 流等技术作为前置知识。
Spring MVC 构建于 Servlet API 之上，使用的是同步阻塞式 I/O 模型，每一个请求对应一个线程去处理。
Spring WebFlux 是一个异步非阻塞式的 Web 框架，它能够充分利用多核 CPU 的硬件资源去处理大量的并发请求。
可参考：WebFlux 详解_程序猿秃头之路的博客-CSDN博客_webflux
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(() -> calc(50))
.thenApply((i) -> Integer.toString(i))
.thenApply((str) -> "\"" + str + "\"")
.thenAccept(System.out::println);
future.get();
}
}
【JAVA随记|Springboot吞吐量优化解决方案】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() {@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
@ComponentScan(“com.demo”)
@SpringBootApplication
public class SpringbootApplication {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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