Spring Boot 調優內嵌 Tomcat 的三種方法
在 Spring Boot 中優化 Apache Tomcat 有三種方式，以便實現更好的性能和資源利用率。
- 線程池（連接器和執行器）設置
- 使用 NIO 或 APR 連接器
- JVM優化
線程池設置
在 Spring Boot 應用程序中調整 Apache Tomcat 線程涉及配置嵌入式 Tomcat 服務器，調整 Tomcat 的線程設置相對簡單。
在application.properties或application.yml中配置，調整線程平衡的主要屬性如下：
- server.tomcat.max-threads：設置Tomcat線程池中的最大線程數。
- server.tomcat.min-spare-threads：指定池中保留的最小空閑線程數。
- server.tomcat.accept-count：設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置為 100。你可以根據應用程序的要求調整該值。 適當的值取決于預期的流量以及服務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，這可能會導致客戶端連接被拒絕。 因此，根據應用程序的容量和服務器上的可用資源設置此值非常重要。
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）連接器可以顯著優化 Web 應用程序的性能，特別是在處理大量并發連接和非阻塞 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。 對于需要高并發性和高效處理許多同時連接的應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連接器的優點：
- 減少線程數量：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連接的應用程序，例如WebSocket和Comet應用程序。
APR連接器
APR 連接器使用 Apache Portable Runtime 庫來提供原生性能增強，建議用于生產部署。 它可以提高性能，特別是對于高流量、生產級應用程序。 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，你需要在服務器上安裝 APR 庫，并確保安裝的 Tomcat 是使用 APR 構建的。
APR連接器的優點：
- 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、請求處理優化和更好的連接處理等功能。
JVM優化
優化 Tomcat 的 Java 虛擬機 (JVM) 對于應用程序高效運行并表現良好至關重要。 以下是使用 Tomcat 時 JVM 優化的一些關鍵注意事項：
- 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。
- 選擇適當的垃圾收集器：垃圾收集器 (GC) 負責管理 JVM 中的內存。 選擇正確的 GC 算法會對應用程序的性能產生重大影響。 常見的選擇包括：
- Parallel：適用于大多數應用程序，尤其是那些具有大量短期對象的應用程序。
- 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測暫停時間的應用程序而設計。
- ZGC：最新 JVM 版本中提供的低延遲收集器。
根據你的應用程序的特點和性能要求選擇 GC 算法。可以使用 JAVA_OPTS 環境變量在 Tomcat 的 catalina.sh 或 setenv.sh 腳本中設置 GC。
- 調整堆大小：設置合適的堆大小對于JVM 性能至關重要。 Tomcat 應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）：根據應用程序的內存要求將其設置為適當的值。
- -Xms（初始堆大小）：將其配置為平衡啟動性能和內存效率的初始堆大小。
- -Xmn（年輕代大小）：考慮應用程序的對象創建模式，調整年輕代的大小。
- 啟用即時 (JIT) 編譯：JIT 編譯可以顯著提高應用程序性能。 現代 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：可能影響性能和內存管理的其他 JVM 選項。 一些常用的選項包括：
- -XX:MaxMetaspaceSize：調整最大元空間大小，特別是你使用的是 Java 8 或更早版本。
- -XX:MaxDirectMemorySize：如果應用程序嚴重依賴直接內存，則配置最大直接內存大小。
- 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期負載而不會降低性能。
結論
在 Spring Boot 應用程序中優化 Tomcat 對于實現最佳性能至關重要。 具體設置可能會因為應用程序要求而有所不同，所以持續監控和調整至關重要。
