Springboot 微服务应用启动慢的克星

2023-07-31

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背景

随着业务的复杂程度越来越大，所启动的实例或函数越来越多，Spring cloud 应用的启动越来越慢，那么如何发现 Spring 容器启动慢的原因或位置，有没有一款工具，帮助我们用户发现 Spring 应用启动慢的位置呢？同时，还可以提供 Spring Bean 异步初始化的工具。那么答案是有的。

实战操作

下面，我们可以通过下面的方法尝试分析一下自己的应用吧，Let us go~

安装工具组件

第一步：在 gitlab 网站下面其最新 tag：https://github.com/linyimin0812/spring-startup-analyzer/releases/tag/v2.0.5，下载tar.gz包。

第二步：解压下载的安装包，记住解压后的路径，下面一步要用：

win 下直接工具解压
linux 或 mac 通过 tar -zxvf 压缩文件名.tar.gz 解压

项目参数设置

第一步：编辑 Spring Boot 的启动参数，包括：

该工具采用 agent 的方式启动，所以要添加参数-javaagent:$HOME/spring-startup-analyzer/lib/spring-profiler-agent.jar，这里 $HOME 代表以前的解压路径，记得根据上面解压后的路径编辑这个参数，我的是：-javaagent:G:/Downloads/spring-startup-analyzer/lib/spring-profiler-agent.jar

配置分析工具的参数，这里根据自己需要添加即可，比如可以配置超时时间 10 分钟：-Dspring-startup-analyzer.app.health.check.timeout=10，其他可配置项如下表，你可以工具自己应用的情况去修改：

英文版：

中文版：

spring-startup-analyzer:
  admin:
    http:
      server:
        port: 8065
  app:
    health:
      check:
        endpoints: "http://127.0.0.1:7002/actuator/health"
        timeout: 10
  async:
    profiler:
      interval:
        millis: 5
      sample:
        thread:
          names: main

最后一步：查看该工具的日志，可以通过 $HOME/spring-startup-analyzer/logs路径，这里 $HOME 代表以前的解压路径，日志文件的类别为：

startup.log: 启动过程中的日志
transform.log: 被 re-transform 的类/方法信息

应用启动完成后会在 console 和 startup.log 文件中输出======= spring-startup-analyzer finished, click http://localhost:8065 to visit details. ======，可以通过此输出来判断采集是否完成。

当然，该组件还支持自定义扩展，更多详情请看：https://github.com/linyimin0812/spring-startup-analyzer/tree/v2.0.5#configuration。

接入异步 Bean 优化

这里提到了一个启动加速的优化思路，就是把一些耗时的 Bean 初始化改成异步就能实现。该项目提供了 Bean 的异步初始化工具，也非常好用，只需要下面几步就能完成。提供一个 Spring Bean 异步初始化 jar 包，针对初始化耗时比较长的 bean，异步执行 init 和@PostConstruct 方法提高应用启动速度。

第一步：引入依赖

<dependency>
    <groupId>io.github.linyimin0812</groupId>
    <artifactId>spring-async-bean-starter</artifactId>
    <version>2.0.5</version>
</dependency>

第二步：配置参数

spring-startup-analyzer:
  boost:
    spring:
      async:
        ## 指定异步的Bean名称
        bean-names: restTemplate,testBean,testComponent
        #异步化的Bean可能在Spring Bean初始化顺序的末尾，导致异步优化效果不佳，打开配置优先加载异步化的Bean
        bean-priority-load-enable: true
        # 执行异步化Bean初始化方法线程池的核心线程数
        init-bean-thread-pool-core-size: 8
        # 执行异步化Bean初始化方法线程池的最大线程数
        init-bean-thread-pool-max-size: 8

第三步：检查 Bean 是否异步初始化。查看日志$HOME/spring-startup-analyzer/logs/startup.log 文件，对于异步执行初始化的方法，会按照以下格式写一条日志:

1	async-init-bean, beanName: ${beanName}, async init method: ${initMethodName}

但是，异步并不是万能的，你还需要注意以下这几点：

应该优先从代码层面优化初始化时间长的 Bean，从根本上解决 Bean 初始化耗时长问题
对于二方包/三方包中初始化耗时长的 Bean(无法进行代码优化)再考虑 Bean 的异步化
对于不被依赖的 Bean 可以放心进行异步化，可以通过各个 Bean 加载耗时中的 Root Bean 判断 Bean 是否被其他 Bean 依赖
对于被依赖的 Bean 需要小心分析，在应用启动过程中不能其他 Bean 被调用，否则可能会存在问题

支持异步化的 Bean 类型

支持@Bean, @PostConstruct 及@ImportResource 方式初始化 bean

@Bean(initMethod = “init”)标识的 Bean

@Bean(initMethod = "init")
public TestBean testBean() {
    return new TestBean();
}


@Bean(initMethod = "init")
public RestTemplate restTemplate() {
  SimpleClientHttpRequestFactory requestFactory = new SimpleClientHttpRequestFactory();
  requestFactory.setReadTimeout(env.getProperty("client.http.request.readTimeout", Integer.class, 15000));
  requestFactory.setConnectTimeout(env.getProperty("client.http.request.connectTimeout", Integer.class, 3000));
  RestTemplate rt = new RestTemplate(requestFactory);
  return rt;
}

@PostConstruct 标识的 Bean

@Component
public class TestComponent {
    @PostConstruct
    public void init() throws InterruptedException {
        Thread.sleep(20 * 1000);
    }
}

关于作者

笔名：Damon，技术爱好者，微服务架构设计，云原生、容器化技术，现从事Go相关，涉及云原生、边缘计算、AI人工智能、云产品Devops落地实践等云原生技术。拿过专利。公众号 交个朋友之猿天地 发起人。个人微信 DamonStatham，星球：《交个朋友之猿田地》，个人网站：交个朋友之猿天地 | 微服务 | 容器化 | 自动化，欢迎來撩。