spring boot 启动速度 spring boot 启动慢

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lingyuli 2023-09-18 23:18:49

文章标签 spring boot 启动速度 java 数据库程序人生后端 文章分类 spring boot 后端开发

在本教程中，我们将介绍有助于减少 Spring Boot 启动时间的不同配置和设置：

首先，我们将讨论 Spring 特定的配置。
其次，我们将介绍 Java 虚拟机选项。
最后，我们将介绍如何利用 GraalVM 和本机镜像编译来进一步缩短启动时间。

延迟初始化

Spring Framework 支持延迟初始化。延迟初始化意味着 Spring 不会在启动时创建所有 bean。此外，在需要该 bean 之前，Spring 不会注入任何依赖项。从 Spring Boot 2.2 版开始。可以使用application.properties启用延迟初始化：

spring.main.lazy-initialization=true

根据我们代码库的大小情况，延迟初始化甚至会导致很大的启动时间减少。这种减少取决于我们应用程序的依赖关系图。

此外，延迟初始化在使用 DevTools 热重启功能的开发过程中也有好处。使用延迟初始化增加重启次数将使 JVM 能够更好地优化代码。

但是，延迟初始化有一些缺点。最显着的缺点是应用程序会较慢地处理第一个请求。因为 Spring 需要时间来初始化所需的 bean，另一个缺点是我们可能会在启动时遗漏一些错误。这可能会在运行时导致ClassNotFoundException 。

排除不必要的自动配置

Spring Boot 总是喜欢约定而不是配置。Spring 可能会初始化我们的应用程序不需要的 bean。我们可以使用启动日志检查所有自动配置的 bean。在application.properties 中的org.springframework.boot.autoconfigure上将日志记录级别设置为 DEBUG ： logging.level.org.springframework.boot.autoconfigure=DEBUG 在日志中，我们将看到专用于自动配置的新行，然后根据这些输出，我们可以排除这些应用程序配置。为了排除部分配置，我们使用@EnableAutoConfiguration注解：

@EnableAutoConfiguration(exclude = {JacksonAutoConfiguration.class, JvmMetricsAutoConfiguration.class, LogbackMetricsAutoConfiguration.class, MetricsAutoConfiguration.class})

如果我们排除 Jackson JSON 库和一些我们不使用的指标配置，我们可以在启动时节省一些时间。

切换到 Undertow

Spring Boot 带有一个嵌入式 servlet 容器。默认情况下，我们得到 Tomcat。虽然 Tomcat 在大多数情况下已经足够好，但其他 servlet 容器的性能可能更高。在测试中，来自 JBoss 的 Undertow 的性能优于 Tomcat 或 Jetty。它需要更少的内存并具有更好的平均响应时间。要切换到 Undertow，我们需要更改pom.xml：

<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> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId> </dependency>

生成索引

Spring 类路径扫描是快速操作。当我们拥有大型代码库时，我们可以通过创建静态索引来缩短启动时间。我们需要给spring-context-indexer添加一个依赖来生成索引。Spring 不需要任何额外的配置。在编译时，Spring 将在META-INF\spring.components 中创建一个附加文件。Spring 会在启动时自动使用它：

<dependency> <groupId>org.springframework</groupId> <artifactId>spring-context-indexer</artifactId> <version>${spring.version}</version> <optional>true</optional> </dependency>

搜索多个位置

application.properties（或 .yml）文件有几个有效的位置。最常见的是在类路径根目录或与 jar 文件相同的文件夹中。我们可以通过使用spring.config.location参数设置显式路径来避免搜索多个位置，并在搜索时节省几毫秒：

java -jar .\target\springStartupApp.jar --spring.config.location=classpath:/application.properties

最后，Spring Boot 提供了一些 MBean 来使用 JMX 监控我们的应用程序。完全关闭 JMX 并避免创建这些 bean 的成本： spring.jmx.enabled=false

JVM的Verify调整

此标志设置字节码验证器模式。字节码验证提供类的格式是否正确以及是否在 JVM 规范约束内。我们在启动期间在 JVM 上设置了这个标志。 Verify标志有几个选项：

-Xverify是默认值并启用对所有非引导加载程序类的验证。
-Xverify:all启用对所有类的验证。此设置将对初创公司产生显着的负面性能影响。
-Xverify:none（或-Xnoverify）。此选项将完全禁用验证程序并将显着减少启动时间。

我们可以在启动时传递这个标志：

java -jar -noverify .\target\springStartupApp.jar

我们将收到来自 JVM 的警告，指出该选项已被弃用。但是启动时间减少了。这个标志带来了重要的权衡。我们的应用程序可能会在运行时因我们可以更早捕获的错误而中断。这是该选项在 Java 13 中被标记为已弃用的原因之一。因此它将在未来版本中删除。

JVM分层编译标志

Java 7 引入了分层编译。HotSpot 编译器将对代码使用不同级别的编译。

众所周知，Java 代码首先被解释为字节码。接下来，字节码被编译成机器码。这种转换发生在方法级别。C1 编译器在一定数量的调用后编译一个方法。运行更多次之后，C2 编译器会编译它，从而进一步提高性能。

使用-XX:-TieredCompilation标志，我们可以禁用中间编译层。这意味着我们的方法将使用 C2 编译器进行解释或编译，以实现最大程度的优化。这不会导致启动速度下降。我们需要的是禁用 C2 编译。我们可以使用-XX:TieredStopAtLevel=1选项来做到这一点。结合-noverify标志，这可以减少启动时间。不幸的是，这会在后期减慢 JIT 编译器的速度。