Spring 5 WebFlux 性能测试[译]

Java 世界对反应式编程抱有很高的期望。 根据 官方文档 的描述,它使程序员能够构建更具弹性,弹性,响应和消息驱动的应用程序。 简而言之,它是一种更好,更快,更现代的模型,可以防止应用程序空闲。

Spring 5 通过结合基于 Project ReactorSpring 反应计划,引入了一种新的响应式编程模型。 但它能完成这项工作吗?

我们研究了 Spring 提供的新功能,并对它进行了一次性能测试,测试结果请往下看,我想不会让你失望的。

注意:我们的结果可能会在几周/几个月内改变。 实际上,截至目前,尚未发布真实的 Spring 样本,并且文档不完整。 Spring 5Spring Boot 2 仍在开发中( Spring Framework 5.0.0 RC3Spring Boot 2.0.0.M2 ), Project Reactor 也在不断发展。 此外,社区的反馈仍然很少( JHipsterSpringReddit )。

What’s new in Spring 5?

Spring框架引入了很多新功能 。其中最重要的是反应式编程。

Spring MVC and Spring WebFlux

可能仍然有一些人可能试图用旧的 Spring 4 技术进行反应式编程,如果你这样做,那么你肯定可能会遇到一些麻烦。 Spring 5 提供了一个易于使用的新模块: spring-webflux 。 它与它的兄弟 spring-mvc 做同样的事情,但是它是一种响应式编程模型。 让我们看看它是如何工作的吧。

WebFlux 主要围绕两个 Project Reactor 的类: MonoFlux

MonoCompletableFuture 类型的反应等价物,允许以反应方式处理单个对象。 Flux 是多个对象的等价物。 它们像 Stream 一样处理(准备好使用 lambda 表达式)。 因此,你可能会看到如下所示的代码

reactiveService.getResults()
    .mergeWith(Flux.interval(100))
    .map(r -> r * 2)
    .doOnNext(Service1::someObserver)
    .doAfterTerminate(Service2::incrementTerminate);

它们都是 Reactive Streams 规范的 Publisher 接口的实现,因此它们需要注册到订阅服务器以便数据开始流动。

幸运的是,基于注解的编程模型仍然是最新的,与 Spring MVC 的唯一区别是 REST 层的方法现在返回 MonoFlux

@PutMapping("/operations")
public Mono<Operation> updateOperation(@Valid @RequestBody Operation operation)
throws URISyntaxException {

   log.debug("REST request to update Operation : {}", operation);
   return operationRepository.save(operation);
}

Spring 知道如何处理 MonosFluxs 。 它会自动将封装的对象传递给前端。

关于与数据库的通信, Spring 5 支持 CassandraCouchBaseMongoDBRedis 的反应驱动程序,它们可以跟 Spring Data 一起使用。

下面是操作 MongoDB 代码例子

@Repository
public interface BankAccountRepository extends ReactiveMongoRepository<BankAccount,String> {
   Mono<BankAccount> getFirstByBalanceEndingWith(BigDecimal bigDecimal);
   Mono<Long> countByBalanceEquals(BigDecimal bigDecimal);
   Flux<BankAccount> findAllByIdBefore(UUID uuid);
}

Our tests

Why?

反应式编程现在正在流行,当然, Pivotal 决定在逻辑上将其集成到 Spring 框架中,并承诺提供更好的性能和可扩展性。 可悲的是,没有给出任何性能测试数据……

How?

我们通过在生产模式下对不同的 JHipster 生成的应用程序( MySQLMongoModel ……)进行压力测试(使用 Gatling )。

这些应用程序中的每一个都经过多次复制和修改,以确保我们的测试有丰富的测试数据,从而确保测试的正确性。

例如,对于MySQL应用程序,我们创建了四个类似的应用程序:

  • 使用 Spring 4 (因为你可以使用 JHipster 实际生成)
  • 使用 Spring 5 (仅迁移)
  • 使用 Spring 5 和反应式编程(在 REST 层上)
  • 使用 Spring 5 和反应式编程(仅在一个实体的 RestController 类上)

对于具有异步驱动程序的Mongo,我们创建了应用程序:

  • 使用 Spring 4 (因为你可以使用 JHipster 实际生成)
  • 使用 Spring 5 (仅迁移)
  • 使用 Spring 5 和反应式编程(在 REST 层上)
  • 使用 Spring 5 和反应式编程(仅在一个实体的 RestController 类上)
  • 使用 Spring 5 和实体上的反应式编程一直到存储库。

Spring 允许程序员配置自己的调度程序(处理被动调用的线程池)。 因此,当使用反应式编程时,仅在 REST 层(而不是实体)上,我们尝试了不同的调度程序: Schedulers.parallel() 每个CPU核心使用一个线程,而 Schedulers.elastic() 动态创建线程。

每个测试包括同时启动 Gatling 5000/10000/15000 用户,每个用户执行场景中描述的操作:

scenario("Test the Operation entity")
        .exec(http("First unauthenticated request")
        .get("/api/account")
        .headers(headers_http)
        .check(status.is(401))).exitHereIfFailed
        .pause(5)
        .exec(http("Authentication")
        .post("/api/authenticate")
        .headers(headers_http_authentication)
        .body(StringBody("""{"username":"admin", "password":"admin"}""")).asJSON
        .check(header.get("Authorization").saveAs("access_token"))).exitHereIfFailed
        .pause(1)
        .repeat(2) {
            exec(http("Authenticated request")
            .get("/api/account")
            .headers(headers_http_authenticated)
            .check(status.is(200)))
            .pause(5)
        }
        .repeat(2) {
            exec(http("Get all operations")
            .get("/api/operations")
            .headers(headers_http_authenticated)
            .check(status.is(200)))
            .pause(5 seconds, 10 seconds)
            .exec(http("Create new operation")
            .post("/api/operations")
            .headers(headers_http_authenticated)
            .body(StringBody("""{"id":null, "date":"2020-01-01T00:00:00.000Z", "description":"SAMPLE_TEXT", "amount":"1"}""")).asJSON
            .check(status.is(201))
            .check(headerRegex("Location", "(.*)").saveAs("new_operation_url"))).exitHereIfFailed
            .pause(5)
            .repeat(8) {
                exec(http("Get created operation")
                .get("${new_operation_url}")
                .headers(headers_http_authenticated))
                .pause(3)
            }
            .exec(http("Delete created operation")
            .delete("${new_operation_url}")
            .headers(headers_http_authenticated))
            .pause(5)
       }

然后,我们可以通过比较时间或错误/崩溃来分析这些结果。

Our big configuration:

  • 机器1用作 Spring Boot 服务器和本地数据库: i7-4790K 4GHz - 16Go - SSD - Ubuntu 16.04 64bits
  • 机器2用作加特林客户端: i7-4790K 4GHz - 16Go - SSD - Ubuntu 16.04 64bits
  • Cisco SG100-24 24 端口千兆交换机

Spring 5 WebFlux 性能测试[译]

Results

5000 个用户的模拟生成了以下结果。 我们还使用 10000/15000/20000 用户进行了测试,但由于错误数量很多,结果并不一致。

With a MySQL-based JHipster application:

(注意:下面的结果不包括场景中的暂停。)

Spring 5 WebFlux 性能测试[译]

当用户在他的Gatling场景中出现错误时,他的模拟将停止。 因此,如果存在一些错误,则请求服务器的用户较少,因此负载较低且时间更改。

错误可以有几种:超时,达到数据库连接的阈值,使用Spring创建/销毁bean并发问题,……

这些图表显示了用户运行Gatling场景所需的总时间。

Spring 5 WebFlux 性能测试[译]

Spring 5 WebFlux 性能测试[译]

With a Mongo-based JHipster application:

Spring 5 WebFlux 性能测试[译]

Spring 5 WebFlux 性能测试[译]

Spring 5 WebFlux 性能测试[译]

Regarding the execution times

我们可以看到,总体而言, Reactive 应用程序比“经典” Spring 应用程序慢。

对于MySQL,它是可预测的,因为数据库在使用过程中设置了所有,并且没有官方的响应/异步驱动程序。

对于 Mongo ,有一堆完整的反应组件(驱动程序,存储库,……),但即便如此,性能也会更差。

此外,我们注意到 Spring 4Spring 5 之间的速度没有明显改善,即使没有添加反应式编程。

Regarding scalability

关于可扩展性, Reactive 应用程序可以处理比 Spring4 / Spring5 应用程序更少的用户。

实际上,我们通过使用 Gatling 模拟 5000,10000,1500020000 用户注意到了这种差异。

10000 个用户开始,我们在 Reactive 应用程序上有太多错误,通常超过 40%KO 请求。

Conclusion

  • 我们的反应式应用程序没有观察到速度的提高( Gatling 的结果甚至略差)。
  • 关于用户友好性,反应式编程不会添加大量新代码,但它肯定是一种更复杂的编码(和调试……)方式。 可能需要快速 Java 8 复习。
  • 目前的主要问题是缺乏文件。 这是我们生成测试应用程序的最大障碍,因此我们可能错过了一个关键点。
  • 因此,我们建议不要在反应式编程上跳得太快并等待更多反馈。 Spring WebFlux 尚未证明其优于 Spring MVC 的优势。

你可以在此存储库中找到我们的代码: jhipster / webflux-jhipster 。

Gatling 结果可以在每个模块根目录gatling-results 目录中找到。

原文 

https://www.hchstudio.cn/article/2018/b971/

本站部分文章源于互联网,本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载,为网友免费提供。如有著作权人或出版方提出异议,本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们,以便我们及时纠正。

PS:推荐一个微信公众号: askHarries 或者qq群:474807195,里面会分享一些资深架构师录制的视频录像:有Spring,MyBatis,Netty源码分析,高并发、高性能、分布式、微服务架构的原理,JVM性能优化这些成为架构师必备的知识体系。还能领取免费的学习资源,目前受益良多

转载请注明原文出处:Harries Blog™ » Spring 5 WebFlux 性能测试[译]

赞 (0)
分享到:更多 ()

评论 0

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址