Spring 框架給企業軟體開發者提供了常見問題的通用解決方案，包括那些在未來開發中沒有意識到的問題。但是，它構建的 J2EE 專案變得越來越臃腫，逐漸被 Spring Boot 所替代。Spring Boot 讓我們建立和執行專案變得更為迅速，現在已經有越來越多的人使用它。我們已經在幾個專案中使用了 Spring Boot ，今天我們就來一起討論一下如何改進 Spring Boot 應用的效能。

首先，從之前我在開發中遇到的一個問題說起。在一次檢視專案執行日誌的時候，我偶然發現了一個問題，日誌裡顯示這個專案總是載入 Velocity 模板引擎，但實際上這個專案是一個沒有 web 頁面的 REST Service 專案。於是我花了一點時間去尋找產生這個問題的原因，以及如何改進 Spring Boot 應用的效能。在查找了相關的資料後，我得出的結論如下：

元件自動掃描帶來的問題

預設情況下，我們會使用 @SpringBootApplication 註解來自動獲取的應用的配置資訊，但這樣也會給應用帶來一些副作用。使用這個註解後，會觸發自動配置（ auto-configuration ）和 元件掃描 （ component scanning ），這跟使用 @Configuration、@EnableAutoConfiguration 和 @ComponentScan 三個註解的作用是一樣的。這樣做給開發帶來方便的同時，也會有兩方面的影響：

1、會導致專案啟動時間變長。當啟動一個大的應用程式,或將做大量的整合測試啟動應用程式時，影響會特別明顯。

2、會載入一些不需要的多餘的例項（beans）。

3、會增加 CPU 消耗。

針對以上兩個情況，我們可以移除 @SpringBootApplication 和 @ComponentScan 兩個註解來禁用元件自動掃描，然後在我們需要的 bean 上進行顯式配置：

// 移除 @SpringBootApplication and @ComponentScan, 用 @EnableAutoConfiguration 來替代
@Configuration
@EnableAutoConfiguration
public class SampleWebUiApplication {

    // ...

    // 用 @Bean 註解明確顯式配置，以便被 Spring 掃描到
    @Bean
    public MessageController messageController(MessageRepository messageRepository) {
        return new MessageController(messageRepository);
    }
 

如何避免元件自動掃描帶來的問題

我們在上面提到，@SpringBootApplication 註解的作用跟 @EnableAutoConfiguration 註解的作用是相當的，那就意味著它也能帶來上述的三個問題。要避免這些問題，我們就要知道我們需要的元件列表是哪些，可以用 -Ddebug 的方式來幫助我們明確地定位：

mvn spring-boot:run -Ddebug  
…
=========================
AUTO-CONFIGURATION REPORT  
=========================


Positive matches:  
-----------------

   DispatcherServletAutoConfiguration
      - @ConditionalOnClass classes found: org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet (OnClassCondition)
      - found web application StandardServletEnvironment (OnWebApplicationCondition)

...

接著拷貝 Positive matches 中列出的資訊：

DispatcherServletAutoConfiguration  
EmbeddedServletContainerAutoConfiguration  
ErrorMvcAutoConfiguration  
HttpEncodingAutoConfiguration  
HttpMessageConvertersAutoConfiguration  
JacksonAutoConfiguration  
JmxAutoConfiguration  
MultipartAutoConfiguration  
ServerPropertiesAutoConfiguration  
PropertyPlaceholderAutoConfiguration  
ThymeleafAutoConfiguration  
WebMvcAutoConfiguration  
WebSocketAutoConfiguration  

然後來更新專案配置，顯式地引入這些元件，引入之後，再執行一下應用確保沒有錯誤發生：

@Configuration
@Import({
        DispatcherServletAutoConfiguration.class,
        EmbeddedServletContainerAutoConfiguration.class,
        ErrorMvcAutoConfiguration.class,
        HttpEncodingAutoConfiguration.class,
        HttpMessageConvertersAutoConfiguration.class,
        JacksonAutoConfiguration.class,
        JmxAutoConfiguration.class,
        MultipartAutoConfiguration.class,
        ServerPropertiesAutoConfiguration.class,
        PropertyPlaceholderAutoConfiguration.class,
        ThymeleafAutoConfiguration.class,
        WebMvcAutoConfiguration.class,
        WebSocketAutoConfiguration.class,
})
public class SampleWebUiApplication {  

在上面的程式碼中，我們可以刪掉我們不需要的元件資訊，來提高應用的效能，比如在我的專案中，不需要 JMX 和 WebSocket 功能，我就刪掉了它們。刪掉之後，再次執行專案，確保一切正常。

將Servlet容器變成Undertow

預設情況下，Spring Boot 使用 Tomcat 來作為內嵌的 Servlet 容器。我們可以啟動專案，然後用 VisualVM 或者 JConsole 來檢視應用所佔的記憶體情況：

以上是我使用 Spring Boot 的預設方式啟動應用後，用 VisualVM 監控到的記憶體的佔用情況：堆記憶體佔用 110M，16 個執行緒被開啟。

可以將 Web 伺服器切換到 Undertow 來提高應用效能 。Undertow 是一個採用 Java 開發的靈活的高效能 Web 伺服器，提供包括阻塞和基於 NIO 的非堵塞機制。Undertow 是紅帽公司的開源產品，是 Wildfly 預設的 Web 伺服器。首先，從依賴資訊裡移除 Tomcat 配置：

<exclusions>  
        <exclusion>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
        </exclusion>
</exclusions>  

然後新增 Undertow：

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

啟動專案後，用 VisualVM 監控到的資訊顯示：堆記憶體佔用 90M，13個執行緒被開啟。

總結

這些都是我們在專案開發中使用到的一些優化 Spring Boot 應用的小技巧，對於大的應用效能的提高還是很明顯的。大家可以嘗試一下，然後告訴我們你的測試結果。

文中大部分內容參考英國一個架構師的 部落格 和 DZone 近期釋出的文章，在此感謝兩位大牛。參考文章及連結：

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