强悍!Spring Boot究竟能同时处理多少请求?深入剖析并发性能

科技   2024-11-07 07:31   河北  


强悍!Spring Boot究竟能同时处理多少请求?深入剖析并发性能

Spring Boot 作为 Java 开发中不可或缺的框架,极大地提升了开发效率和使用体验。它通过提供简化配置和内置的 Web 容器,使得开发者能够专注于业务逻辑的实现,而无需关注底层细节。随着 Spring Boot 的广泛应用,面试中关于其核心功能的考察也变得越来越常见。其中一个经典的面试问题便是:Spring Boot 能同时处理多少个请求? 这个问题不仅涉及到框架的使用,还牵扯到 Web 容器的配置和优化。理解这个问题,不仅有助于面试的表现,更重要的是,能帮助开发者深入掌握如何配置和优化 Spring Boot 应用的并发处理能力,以便应对不同业务场景的需求。

Spring Boot 提供了高效且用户友好的工具。因此,相关的面试问题也具有一定的重要性。今天,我们来探讨一个经典的面试问题:Spring Boot 可以同时处理多少个请求?

准确地说,Spring Boot 能同时处理的请求数量并不取决于 Spring Boot 框架本身,而是取决于其嵌入的 Web 容器(因为 Web 容器的行为决定了 Spring Boot 的表现,我们可以认为这两个问题的答案是一样的)。

三大主要 Web 容器

目前,市场上主要有三种 Web 容器:Tomcat、Undertow 和 Jetty。

其中,Tomcat 是 Spring Boot 框架的默认 Web 容器。

它们的差异如下:

Tomcat

Tomcat 是 Apache 软件基金会旗下的一个开源项目,是最广泛使用的 Servlet 容器之一。它完全实现了 Java Servlet 和 JavaServer Pages (JSP) 规范。

Tomcat 不仅仅是一个 Servlet 容器,它还是一个轻量级的应用服务器,虽然相较于其他轻量服务器来说稍显“重”。

Tomcat 支持许多企业级功能,例如 SSL、连接池等,适合运行大型、复杂的企业级应用程序。

多年来,Tomcat 的稳定性和成熟性在企业级应用中得到了验证,因此成为许多企业的首选 Web 容器。

Undertow

Undertow 是由 Red Hat 开发的一个灵活、高性能的 Web 服务器和反向代理服务器。

它是 WildFly 应用服务器的默认 Web 容器。Undertow 设计的目标是低内存使用和高并发,擅长处理大量的短连接,例如 RESTful API 服务。

Undertow 支持 Servlet 3.1、WebSocket 和非阻塞 IO (NIO),并且是支持 HTTP/2 协议的现代服务器之一。

它的设计理念是提供一个模块化、可嵌入的解决方案,易于集成到现有系统中,适合微服务架构。

Jetty

Jetty 是一个由 Eclipse 基金会维护的开源轻量级 Web 服务器和 Servlet 容器。

Jetty 以其可嵌入性和高度可配置性著称,通常用于需要快速启动和轻量级部署的场景,如开发阶段、测试环境或轻量级应用程序。

Jetty 也支持 Servlet 规范和 WebSocket,并且基于 NIO,能很好地处理大量并发连接。

Jetty 在设计上注重灵活性和可扩展性,易于通过 API 进行定制以满足特定需求,因此在云环境、持续集成和 DevOps 中非常受欢迎。

总结来说,Tomcat 因其成熟度和企业级功能适合大型应用;

Undertow 以高性能和低内存使用见长,尤其适合高并发短连接场景;

Jetty 则以轻量、灵活和易嵌入为特点,适合快速开发和轻量级部署。

最大连接数和最大等待数

以 Spring Boot 框架的默认 Web 容器 Tomcat 为例,它可以同时处理的请求数量在 Spring Boot 框架的 spring-configuration-metadata.json 文件中配置,如下所示:

打开此文件并搜索 server.tomcat.max-connections(Tomcat 的最大连接数),可以找到如下结果:

这意味着默认情况下,Tomcat 允许的最大连接数为 8192(8192 = 8 * 1024)。

此时你可能会认为,“默认情况下,Spring Boot 可以同时处理 8192 个请求。” 如果你这么认为,那你就错了。为什么?

因为虽然 Tomcat 可以允许最多 8192 个连接,但 Tomcat 还有一个最大等待数,这意味着如果达到 8192 个连接,还会有一个等待队列来存储请求的连接。

因此,Spring Boot 能够同时处理的连接数等于 Tomcat 的最大连接数加上 Tomcat 的最大等待数。

那么,最大等待数是多少呢?

我们继续在 spring-configuration-metadata.json 文件中搜索 server.tomcat.accept-count(Tomcat 的最大等待数)。搜索结果如下所示:

也就是说,默认情况下,Tomcat 的最大等待数是 100。

并发请求处理*

因此,我们可以得出结论:默认情况下,Spring Boot 能够同时处理的请求数量 = 最大连接数 (8192) + 最大等待数 (100),总计 8292。

当然,这两个值可以在 Spring Boot 的配置文件中进行修改,如下所示:

server:
tomcat:
max-connections: 2000 # 最大连接数
accept-count: 200 # 最大等待数

附加知识:设置 Web 容器

那么,如何在 Spring Boot 框架中将 Web 容器设置为 Jetty 或 Undertow 呢?让我们来看看。

将容器设置为 Jetty

要将 Spring Boot 框架的 Web 容器设置为 Jetty,只需修改 pom.xml 文件,如下所示:

<dependencies>
<!-- Spring Boot Web 启动器,但排除 Tomcat -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
<!-- 排除 Tomcat -->
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<!-- 添加 Jetty 启动器依赖 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>
</dependency>
</dependencies>

换句话说,只需排除默认的 Tomcat 并添加 Jetty 依赖即可。

将容器设置为 Undertow

要将 Spring Boot 框架的 Web 容器设置为 Undertow,方法与设置 Jetty 类似。只需修改 pom.xml 文件,如下所示:

<dependencies>
<!-- Spring Boot Web 启动器,但排除 Tomcat -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<!-- 添加 Undertow 启动器依赖 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId>
</dependency>
</dependencies>

结语

通过对 Spring Boot 并发请求处理能力的探讨,我们可以清楚地看到,Spring Boot 本身并不直接决定并发请求的处理能力,而是依赖于其使用的 Web 容器,如 Tomcat、Jetty 和 Undertow 等。不同的 Web 容器在最大连接数、内存使用和并发性能方面各具特点。因此,大家不仅需要了解 Spring Boot 的配置方式,还要根据具体应用场景选择合适的 Web 容器并进行相应的优化。此外,通过适当配置最大连接数和等待数,能够显著提升应用的并发处理能力,从而确保系统在高并发环境下依然稳定高效运行。在实际开发中,选择合适的容器并优化配置,不仅是提升系统性能的关键,也是保证系统长期稳定运行的基础。


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作者:路条编程(转载请获本公众号授权,并注明作者与出处)

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