Spring Webflux

Spring在2017年下半年迎来了Webflux,Webflux的出现填补了Spring在响应式编程上的空白,在一些特殊的场景下Webflux体现出了不俗的性能。那到底Webflux和WebMVC有什么区别呢。

Servlet模型

在这之前,首先介绍传统的Servlet模型

Spring Webflux_第1张图片
Sevlet模型

servlet由servlet container进行生命周期管理。container启动时构造servlet对象并调用servlet init()进行初始化;container关闭时调用servlet destory()销毁servlet;container运行时接受请求,并为每个请求分配一个线程(一般从线程池中获取空闲线程)然后调用service()。

弊端:servlet是一个简单的网络编程模型,当请求进入servlet container时,servlet container就会为其绑定一个线程,在并发不高的场景下这种模型是适用的,但是一旦并发上升,线程数量就会上涨,而线程资源代价是昂贵的(上线文切换,内存消耗大)严重影响请求的处理时间。在一些简单的业务场景下,不希望为每个request分配一个线程,只需要1个或几个线程就能应对极大并发的请求,这种业务场景下servlet模型没有优势。

spring webmvc是基于servlet之上的一个路由模型,即spring实现了处理所有request请求的一个servlet(DispatcherServlet),并由该servlet进行路由。所以spring webmvc无法摆脱servlet模型的弊端。

Webflux模型

Webflux模式替换了旧的Servlet线程模型。用少量的线程处理request和response io操作,这些线程称为Loop线程,而业务交给响应式编程框架处理,响应式编程是非常灵活的,用户可以将业务中阻塞的操作提交到响应式框架的work线程中执行,而不阻塞的操作依然可以在Loop线程中进行处理,大大提高了Loop线程的利用率。官方结构图:

Spring Webflux_第2张图片
webflux官方架构

性能测试

将WebFlux,VertX和Servlet(JAXRS2.1 Tomcat)三者进行性能对比测试。

测试场景

1. 1000/user, 总request数量500000

2. request:/product?productID=10 response:{"productId":"10"}

3. service server 参数:

    cpu = 32  Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2690 0 @ 2.90GHz,

    memory = 252GB

    linux = version 2.6.32-358.el6.x86_64

    java = Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_73-b02)

    JVM = Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.73-b02, mixed mode)

4. client server 参数:same with service server

5. 客户端测试工具 Apache Jmeter 4.0

注:为了尽量和实际service保持一致,每个request耗时控制在20MS。

测试结果

VertX:

summary = 2574404 in 00:00:57 = 45311.3/s Avg: 21 Min: 5 Max: 1133 Err: 75 (0.00%)

WebFlux:

summary = 2499748 in 00:00:57 = 44004.2/s Avg: 22 Min: 4 Max: 4020 Err: 65 (0.00%)

Tomcat:

summary = 1831730 in 00:01:01 = 30234.1/s Avg: 27 Min: 3 Max: 31020 Err: 72 (0.00%)

结论

VertX 吞吐量45311.3/s排名第一,在1000并发平均响应性能损失5%,最坏情况性能损失5665%。

WebFlux吞吐量44004.2/s排名第二,在1000并发平均响应性能损失10%,最坏情况性能损失20100%。

Tomcat 吞吐量30234.1/s排名第三,在1000并发平均响应性能损失35%,最坏情况性能损失155100%。

试用场景

Spring Webflux由于支持@Controller,对于一些已有的Spring MVC Service来说,迁移的工作量和风险相对较小。对于一些service业务逻辑简单,并发高的可以考虑切换至Webflux,可以减少service的部署,降低机器成本。

Demo

spring webflux demo

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