小小小幸运 发表于 2024-4-9 19:42:07

MySQL驱动扯后腿?Spring Boot用虚拟线程可能比用物理线程还差

之前已经分享过多篇关于Spring Boot中使用Java 21新特性虚拟线程的性能测试案例:

[*]Spring Boot 3.2虚拟线程搭建静态文件服务器有多快?
[*]Spring Boot 虚拟线程与Webflux在JWT验证和MySQL查询上的性能比较
早上看到群友问到一个关于虚拟线程遇到MySQL连接不兼容导致的性能问题:
https://img2024.cnblogs.com/other/626506/202401/626506-20240119000116093-236327030.png
这个问题确实之前就有看到过相关的评测,顺着个这个问题,重新把相关评测找出来,给大家分享一下。
以下内容主要参考文章:https://medium.com/deno-the-complete-reference/springboot-physical-vs-virtual-threads-vs-webflux-performance-comparison-for-jwt-verify-and-mysql-23d773b41ffd
评测案例

评测采用现实场景中的处理流程,具体如下:

[*]从HTTP授权标头(authorization header)中提取 JWT
[*]验证 JWT 并从中提取用户的电子邮件
[*]使用提取到的电子邮件执行 MySQL 查询用户
[*]返回用户记录
这个场景其实是Spring Boot 虚拟线程与Webflux在JWT验证和MySQL查询上的性能比较测试的后续。前文主要对比了虚拟线程和WebFlux的,但没有对比虚拟线程与物理线程的区别。所以,接下来的内容就是本文关心的重点:在物理线程和虚拟线程下,MySQL驱动是否有性能优化。
测试环境


[*]Java 20(使用预览模式,开启虚拟线程)
[*]Spring Boot 3.1.3
[*]依赖的第三方库:jjwt、mysql-connector-java
测试工具:Bombardier
采用了开源负载测试工具:Bombardier。在测试场景中预先创建 100,000 个 JWT 列表。
在测试期间,Bombardier 从该池中随机选择了JWT,并将它们包含在HTTP请求的Authorization标头中。
MySQL表结构与数据准备
User表结构如下:
mysql> desc users;
+--------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field| Type         | Null | Key | Default | Extra |
+--------+--------------+------+-----+---------+-------+
| email| varchar(255) | NO   | PRI | NULL    |       |
| first| varchar(255) | YES|   | NULL    |       |
| last   | varchar(255) | YES|   | NULL    |       |
| city   | varchar(255) | YES|   | NULL    |       |
| county | varchar(255) | YES|   | NULL    |       |
| age    | int          | YES|   | NULL    |       |
+--------+--------------+------+-----+---------+-------+
6 rows in set (0.00 sec)准备大约10w条数据:
mysql> select count(*) from users;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|    99999 |
+----------+
1 row in set (0.01 sec)测试代码:使用物理线程

配置文件:
server.port=3000
spring.datasource.url= jdbc:mysql://localhost:3306/testdb?useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true
spring.datasource.username= dbuser
spring.datasource.password= dbpwd
spring.jpa.hibernate.ddl-auto= update
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.jpa.properties.hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.MySQLDialectUser实体定义:
@Entity
@Table(name = "users")
public class User {
@Id
private String email;

private String first;

private String last;

private String city;

private String county;

private int age;

// 省略了getter和setter
}数据访问实现:
public interface UserRepository extends CrudRepository<User, String> {

}API实现:
@RestController
public class UserController {

    @Autowired
    UserRepository userRepository;

    private SignatureAlgorithm sa = SignatureAlgorithm.HS256;
    private String jwtSecret = System.getenv("JWT_SECRET");

    @GetMapping("/")
    public User handleRequest(@RequestHeader(HttpHeaders.AUTHORIZATION) String authHdr) {
      String jwtString = authHdr.replace("Bearer","");
      Claims claims = Jwts.parser()
            .setSigningKey(jwtSecret.getBytes())
            .parseClaimsJws(jwtString).getBody();

      Optional<User> user = userRepository.findById((String)claims.get("email"));
      return user.get();
    }
}应用主类:
@SpringBootApplication
public class UserApplication {

    public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(UserApplication.class, args);
    }
}测试代码:使用虚拟线程

主要调整应用主类,其他一样,具体修改如下:
@SpringBootApplication
public class UserApplication {

    public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(UserApplication.class, args);
    }

    @Bean
    public TomcatProtocolHandlerCustomizer<?> protocolHandlerVirtualThreadExecutorCustomizer() {
      return protocolHandler -> {
            protocolHandler.setExecutor(Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor());
      };
    }
}测试代码:使用WebFlux

server.port=3000
spring.r2dbc.url=r2dbc:mysql://localhost:3306/testdb?allowPublicKeyRetrieval=true&ssl=false
spring.r2dbc.username=dbuser
spring.r2dbc.password=dbpwd
spring.r2dbc.pool.initial-size=10
spring.r2dbc.pool.max-size=10@Table(name = "users")
public class User {
@Id
private String email;

private String first;

private String last;

private String city;

private String county;

private int age;

// 省略getter、setter和构造函数
}数据访问实现:
public interface UserRepository extends R2dbcRepository<User, String> {

}业务逻辑实现:
@Service
public class UserService {

@Autowired
UserRepository userRepository;

public Mono<User> findById(String id) {
    return userRepository.findById(id);
}
}API实现:
@RestController
@RequestMapping("/")
public class UserController {
@Autowired
UserService userService;

private SignatureAlgorithm sa = SignatureAlgorithm.HS256;
private String jwtSecret = System.getenv("JWT_SECRET");

@GetMapping("/")
@ResponseStatus(HttpStatus.OK)
public Mono<User> getUserById(@RequestHeader(HttpHeaders.AUTHORIZATION) String authHdr) {
    String jwtString = authHdr.replace("Bearer","");
    Claims claims = Jwts.parser()
      .setSigningKey(jwtSecret.getBytes())
      .parseClaimsJws(jwtString).getBody();
    return userService.findById((String)claims.get("email"));
}
}应用主类:
@EnableWebFlux
@SpringBootApplication
public class UserApplication {

public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(UserApplication.class, args);
}

}测试结果

每次测试都包含 100 万个请求,分别评估了它们在不同并发(50、100、300)水平下的性能。下面是结果展示:
https://img2024.cnblogs.com/other/626506/202401/626506-20240119000116382-735548827.png
https://img2024.cnblogs.com/other/626506/202401/626506-20240119000116688-655935877.png
https://img2024.cnblogs.com/other/626506/202401/626506-20240119000116996-1000495314.png
https://img2024.cnblogs.com/other/626506/202401/626506-20240119000117303-1527921313.png
https://img2024.cnblogs.com/other/626506/202401/626506-20240119000117595-522092406.png
https://img2024.cnblogs.com/other/626506/202401/626506-20240119000117876-609346886.png
https://img2024.cnblogs.com/other/626506/202401/626506-20240119000118170-1465418585.png
https://img2024.cnblogs.com/other/626506/202401/626506-20240119000118462-428795458.png
https://img2024.cnblogs.com/other/626506/202401/626506-20240119000118762-424397797.png
https://img2024.cnblogs.com/other/626506/202401/626506-20240119000119050-1183284039.png
https://img2024.cnblogs.com/other/626506/202401/626506-20240119000119393-1423354011.png
https://img2024.cnblogs.com/other/626506/202401/626506-20240119000119699-1292357161.png
https://img2024.cnblogs.com/other/626506/202401/626506-20240119000120019-162475608.png
分析总结

在这个测试案例中使用了MySQL驱动,虚拟线程的实现方式性能最差,WebFlux依然保持领先。所以,主要原因在于这个MySQL的驱动对虚拟线程不友好。如果涉及到数据库访问的情况下,需要寻找对虚拟线程支持最佳的驱动程序。另外,该测试使用的是Java 20和Spring Boot 3.1。对于Java 21和Spring Boot 3.2建议读者在使用的时候自行评估。
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