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今天我們將比較兩個在JVM上構建微服務的框架：Spring Boot和Micronaut。Spring Boot是JVM世界中最受歡迎和最具代表性的框架。Micronaut作為Spring Boot的競爭對手，通過構建無服務器功能或低內存占用微服務，迅速流行起來。我們將比較Spring Boot的2.1.4版本和Micronaut的1.0.0.RC1。比較標准是：
- 內存使用情況（堆和非堆）
- 生成
fat JAR文件的MB數 - 應用程序啟動時間
- 應用程序的性能，在樣本負載測試期間REST端口的平均響應時間的含義
為了使測試盡可能准確，我們將收集兩個幾乎相同的應用程序的統計數據。當然，唯一的區別在於構建的框架。示例應用程序非常簡單。它為一個實體公開了一些在內存中操作CRUD的端口。它還公開了info和health端點，以及通過Swagger API自動生成所有端點的文檔。
我將在JDK 11上測試示例應用程序性能。在啟動和負載測試期間使用Yourkit分析和監視內存使用情況，並使用Gatling來構建性能API測試。首先，簡要概述一下示例應用程序。
1. 源代碼
我已經實現了非常簡單的內存存儲bean，它將新對象添加到列表中，並提供了通過在add方法中生成的id搜索對象的find方法。
public class PersonRepository {
List<Person> ersons = new ArrayList<>();
public Person add(Person person) {
person.setId(persons.size()+1);
persons.add(person);
return person;
}
public Person findById(Long id) {
Optional<Person> person = persons.stream().filter(a -> a.getId().equals(id)).findFirst();
if (person.isPresent()) return person.get(); else return null; } public List<Person> findAll() { return persons; }
}
Repository Bean被注入到controller(控制器)。Controller公開了兩種HTTP方法。其中第一個(POST）用於添加新對象，而第二個（GET）用於通過id搜索它。這是Spring Boot應用程序中的控制器實現：
@RestController@RequestMapping("/persons")public class PersonsController {private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(PersonsController.class);@AutowiredPersonRepository repository;@PostMappingpublic Person add(@RequestBody Person person) {LOGGER.info("Person add: {}", person);return repository.add(person);}@GetMapping("/{id}")public Person findById(@PathVariable("id") Long id) {LOGGER.info("Person find: id={}", id);return repository.findById(id);}@GetMappingpublic List<Person> findAll() {LOGGER.info("Person find");return repository.findAll();}}
接下來是Micronaut的類似實現。為了實現REST端點：healthcheck和Swagger API，我們需要添加一些依賴項。以下是Spring Boot的依賴項列表：
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.1.4.RELEASE</version>
</parent>
<groupId>pl.piomin.services</groupId>
<artifactId>sample-app</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<properties>
<java.version>11</java.version>
<maven.compiler.source>${java.version}</maven.compiler.source>
<maven.compiler.target>${java.version}</maven.compiler.target>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.springfox</groupId>
<artifactId>springfox-swagger2</artifactId>
<version>2.9.2</version>
</dependency>
</dependencies>
以下是Micronaut所需的類似依賴列表：<dependency>
<groupId>io.micronaut</groupId>
<artifactId>micronaut-http-server-netty</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.micronaut</groupId>
<artifactId>micronaut-inject</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.micronaut</groupId>
<artifactId>micronaut-runtime</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.micronaut</groupId>
<artifactId>micronaut-management</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.micronaut</groupId>
<artifactId>micronaut-inject-java</artifactId>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.swagger.core.v3</groupId>
<artifactId>swagger-annotations</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>ch.qos.logback</groupId>
<artifactId>logback-classic</artifactId>
<version>1.2.3</version>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
在application.yml中必須使用一些額外的配置來啟用Swagger和healthchecks：micronaut: router: static-resources: swagger: paths: classpath:META-INF/swagger mapping: /swagger/**endpoints: info: enabled: true sensitive: false
2.開啟應用
首先，使用Intellij開始應用程序。基於Spring Boot構建的示例應用程序大約需要6-7秒。如下所示，正好需要6.344s.
建立在Micronaut之上的類似應用程序開啟大約3-4秒。如下所示，正好占用3.463。
無論如何，當我通過公共代理來啟動應用程序時，都必須設置VM選項Dmicronaut.cloud.platform=BARE_METAL來規避環境的影響。
這是Spring Boot和Micronaut啟動時間差異的圖表。
3. 應用構建
我們還將檢查應用程序fat JAR的大小。為此，推薦使用mvn clean install命令構建應用程序。對於Spring Boot，我們使用了兩個標准的starter包: Web，Actuator和Swagger SpringFox庫。因此，包含了50多個庫。當然，我們可以做一些去除或不使用starter包，但我選擇了最簡單的方法來構建應用程序。fat JAR的大小為24.2 MB。同樣的，基於Micronaut的應用程序就要小很多。fat JAR的大小為12.1 MB。我在pom.xml中包含了更多的庫，最后包含了37個庫。Spring Boot在標准配置中包含更多庫，但在另一方面它比Micronaut有更多的功能和自動配置。這是Spring Boot和Micronaut目標JAR大小差異的圖表。
4. 內存管理在啟動之后，Spring Boot應用程序為堆分配了305 MB，為non-heap(非堆)分配了81 MB。我沒有使用Xmx或任何其他選項設置任何內存限制。在堆中，old gen(老年代)消耗了8 MB，eden區消耗了60 MB，survivor消耗了15 MB。大多數non-heap(非堆)由metaspace消耗 - 52 MB。運行性能負載測試后，堆分配增加到369 MB，non-heap(非堆)到87 MB。這是性能測試之前和測試期間的CPU和RAM使用情況的截圖。
在啟動之后，Micronaut應用程序為堆分配了254 MB，為非堆分配了51 MB。我沒有使用Xmx或任何其他選項設置任何內存限制 - 與Spring Boot應用程序相同。在堆中，old gen(老年代)消耗了2.5 MB，eden區消耗了20 MB，survivor消耗了7 MB。大多數non-heap非堆內存由metaspace消耗 - 35 MB。運行性能負載測試后，堆分配沒有改變，非堆增加到63 MB。這是性能測試之前和測試期間CPU和RAM使用情況的截圖。
這是Spring Boot和Micronaut啟動之后堆內存使用情況比較。
non-heap：
5. 性能測試使用Gatling來構建性能負載測試。此工具允許在Scala中創建測試方案。我們使用20個線程同時發送40k樣本請求。這是為POST方法實現的測試類。
class SimpleTest extends Simulation {val scn = scenario("AddPerson").repeat(2000, "n") {exec(http("Persons-POST").post("http://localhost:8080/persons").header("Content-Type", "application/json").body(StringBody("""{"name":"Test${n}","gender":"MALE","age":100}""")).check(status.is(200)))}setUp(scn.inject(atOnceUsers(20))).maxDuration(FiniteDuration.apply(10, TimeUnit.MINUTES))}
這是為GET方法實現的測試類。
class SimpleTest2 extends Simulation {val scn = scenario("GetPerson").repeat(2000, "n") {exec(http("Persons-GET").get("http://localhost:8080/persons/${n}").check(status.is(200)))}setUp(scn.inject(atOnceUsers(20))).maxDuration(FiniteDuration.apply(10, TimeUnit.MINUTES))}
post/person方法的性能測試結果如下圖所示。一秒鍾內平均處理請求數是1176。
下面的截圖顯示了響應時間隨時間變化的百分位數的直方圖。GET / persons / {id}方法的性能測試結果如下圖所示。一秒鍾內平均處理請求數是1428。
以下截圖顯示了響應時間隨時間變化的百分位數的直方圖。
現在，我們為Micronaut應用程序進行相同的Gatling負載測試。 POST /person 方法的性能測試結果如下圖所示。在一秒鍾內平均處理請求數是1290。
以下截圖顯示了響應時間隨時間變化的百分位數的直方圖。GET / persons / {id}方法的性能測試結果如下圖所示。一秒鍾內平均處理請求數是1538。
以下截圖顯示了響應時間隨時間變化的百分位數的直方圖。
Spring Boot和Micronaut的處理時間沒有太大差別。時間上的微小差異可能與框架無關，而與基礎的服務器有關。默認情況下，Spring Boot使用Tomcat，而Micronaut使用Netty。