让 Spring Boot 启动更快一点
“Spring有多快？”
这是 2018 Spring One Platform 中的一场会议。看完会议视频，我自己动手试了一下。下面是我做出的测试结果。
还没有观看视频的朋友推荐看一下，非常有意思。
https://springoneplatform.io/2018/sessions/how-fast-is-spring-
本文使用的代码
https://github.com/bufferings/spring-boot-startup-mybench
我使用的是 OpenJDK 11。
java --version
openjdk 11.0.1 2018-10-16
OpenJDK Runtime Environment 18.9 (build 11.0.1+13)
OpenJDK 64-Bit Server VM 18.9 (build 11.0.1+13, mixed mode)
可以按照下面这样运行基准测试。运行起来可能需要一些时间，下面会执行所有的测试。
./mvnw clean package
(cd benchmarks/; java -jar target/benchmarks.jar)
1. FluxBaseline
我使用 SpringInitializr 创建项目，仅包含 Reactive Web。接下来，我会写一个 WebMVC 风格的极简controller。
@SpringBootApplication
@RestController
public class DemoApplication {
@GetMapping("/")
public String home() {
return "Hello";
}
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
}
}
Spring Boot 版本是 2.1.0.RELEASE。
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.1.0.RELEASE</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
启动结果 2.938 ± 0.287 s/op。
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
现在，以这个结果作为基线。让我们从这里开始。
2. WebMVC
我很好奇为什么要用 WebMVC 而不是 WebFlux？我尝试了一下。也许仅仅是为了比较 Tomcat 和 Netty？
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case02_Web ss 10 3.281 ± 0.342 s/op
WebFlux 快了一点，难道不是吗？
3. spring-context-indexer
接下来，我试了 spring-context-indexer，似乎创建了 component index。
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context-indexer</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
嗯…慢了一点点？
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case03_WithContextIndexer ss 10 3.063 ± 0.102 s/op
我检查了 spring.components，发现只包含了一个组件。了解…我应该尝试更大一点的项目，这样才能看到效果。
#
#Sun Nov 04 18:42:59 JST 2018
com.example.DemoApplication=org.springframework.stereotype.Component
4. 惰性初始化
尝试了惰性初始化。
@Configuration
public class LazyInitBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
@Override
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
for (String beanName : beanFactory.getBeanDefinitionNames()) {
beanFactory.getBeanDefinition(beanName).setLazyInit(true);
}
}
}
查看结果，启动变快了一点。
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case04_WithLazyInit ss 10 2.844 ± 0.129 s/op
5. NoVerify
运行加 -noverify 选项：
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case05_WithNoVerifyOption ss 10 2.582 ± 0.060 s/op
启动变得快了一点。不知道为什么有这个结果，稍后需要仔细了解一下。
6. TieredStopAtLevel
运行加 -XX:TieredStopAtLevel=1 选项：
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case06_WithTieredStopAtLevel1Option ss 10 1.980 ± 0.037 s/op
嗯，快多了！减少了几乎2秒。还是不知道这个参数有什么含义，稍后需要仔细了解一下。
7. 指定 SpringConfigLocation 参数
运行加 -Dspring.config.location=classpath:/application.properties 选项：
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case07_WithSpringConfigLocationOption ss 10 3.026 ± 0.139 s/op
嗯，又变慢了。
8. 关闭 JMX
运行加 -Dspring.jmx.enabled=false 选项：
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case08_WithJmxDisabledOption ss 10 2.877 ± 0.097 s/op
变得快了一点。
9. 取消 Logback
从这里开始，我开始减少函数库。开始，取消 Logback：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
<exclusions>
<exclusion>
<artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-jdk14</artifactId>
</dependency>
结果如下：
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case09_WithoutLogback ss 10 2.904 ± 0.096 s/op
嗯…似乎有一点点改进？
10. 取消 Jackson
接下来是 Jackson
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
<exclusions>
<exclusion>
<artifactId>spring-boot-starter-json</artifactId>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
结果如下：
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case10_WithoutJackson ss 10 2.789 ± 0.093 s/op
结果变快了一点。
11. 取消 HibernateValidator
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
<exclusions>
<exclusion>
<artifactId>hibernate-validator</artifactId>
<groupId>org.hibernate.validator</groupId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
结果如下：
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case11_WithoutHibernateValidator ss 10 2.857 ± 0.084 s/op
也有一点效果。
到这里为止，不再取消函数库了。
12. AppCDS
AppCDS (Application Class Data Sharing) 是 Oracle JDK 的一个企业版功能。OpenJDK 10 开始包含了这个功能。
看起来 AppCDS 转储信息存到了一个共享压缩文件，所以启动时间变短了。
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case12_WithAppCds ss 10 2.957 ± 0.079 s/op
嗯…并没有变快…然后我阅读了CDS的相关文章，找到原因了。
SpringBoot FatJAR 不在 CDS 管理范围内。
13. 使用 Thin Launcher 的 Flux
嗯，对不起，“Exploded” 基准测试错了。我曾经试着使用 FatJAR，但是 CDS 不能这么干。所以，我转而使用 Thin Launcher，所以 “Exploded” 就变成了 “Thin Launche”。
使用 CDS 以前，我会测试使用 Thin Launcher 打包 JAR 文件的启动速度。
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot.experimental</groupId>
<artifactId>spring-boot-thin-layout</artifactId>
<version>1.0.15.RELEASE</version>
</dependency>
</dependencies>
</plugin>
</plugins>
尽管我使用 Thin Launcher 打包 app，但并没有使用 Thin Launcher 启动类，而是使用 Main class 让启动尽可能快一些。
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case13_Exploded ss 10 2.476 ± 0.091 s/op
嗯，快了一点，对吗？
14. Thin Launcher + CDS
现在，我要使用 AppCDS 。
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case14_ExplodedWithAppCds ss 10 1.535 ± 0.036 s/op
喔！变得更快了！
15. 所有操作都上
最终，我把所有操作都用上。
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case15_AllApplied ss 10 0.801 ± 0.037 s/op
小于1秒钟！(∩´∀｀)∩耶
更进一步
在 Dave 的视频中，他提到了“函数式 Bean 定义”，尝试仅使用 Spring 不用 SpringBoot，app变得更快了。其中的道理还需要进一步了解。
结果：
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.case01_FluxBaseline ss 10 2.938 ± 0.287 s/op
MyBenchmark.case02_Web ss 10 3.281 ± 0.342 s/op
MyBenchmark.case03_WithContextIndexer ss 10 3.063 ± 0.102 s/op
MyBenchmark.case04_WithLazyInit ss 10 2.844 ± 0.129 s/op
MyBenchmark.case05_WithNoVerifyOption ss 10 2.582 ± 0.060 s/op
MyBenchmark.case06_WithTieredStopAtLevel1Option ss 10 1.980 ± 0.037 s/op
MyBenchmark.case07_WithSpringConfigLocationOption ss 10 3.026 ± 0.139 s/op
MyBenchmark.case08_WithJmxDisabledOption ss 10 2.877 ± 0.097 s/op
MyBenchmark.case09_WithoutLogback ss 10 2.904 ± 0.096 s/op
MyBenchmark.case10_WithoutJackson ss 10 2.789 ± 0.093 s/op
MyBenchmark.case11_WithoutHibernateValidator ss 10 2.857 ± 0.084 s/op
MyBenchmark.case12_WithAppCds ss 10 2.957 ± 0.079 s/op
MyBenchmark.case13_Exploded ss 10 2.476 ± 0.091 s/op
MyBenchmark.case14_ExplodedWithAppCds ss 10 1.535 ± 0.036 s/op
MyBenchmark.case15_AllApplied ss 10 0.801 ± 0.037 s/op
真的很有意思。感谢！
腾讯云开发者
