MySQL驱动扯后腿?Spring Boot用虚拟线程可能比用物理线程还差

原创
01/19 00:01
阅读数 111

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:

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:

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:

  1. 从HTTP授权标头(authorization header)中提取 JWT
  2. 验证 JWT 并从中提取用户的电子邮件
  3. 使用提取到的电子邮件执行 MySQL 查询用户
  4. 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.MySQLDialect

User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:

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。

最后,对于MySQL驱动对虚拟线程支持好的,欢迎留言区推荐一下。如果您学习过程中如遇困难?可以加入我们超高质量的Spring技术交流群,参与交流与讨论,更好的学习与进步!更多Spring Boot教程可以点击直达!,欢迎收藏与转发支持!

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