性能工具之Jmeter壓測Thrift RPC服務

本文轉載自查看原文 2021-06-27 14:59 155 jmeter

概述

Thrift是一個可互操作和可伸縮服務的框架，用來進行可擴展且跨語言的服務的開發。它結合了功能強大的軟件堆棧和代碼生成引擎，以構建在 C++, Java, Python, PHP, Ruby, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cocoa, JavaScript, Node.js, Smalltalk, and OCaml 等等編程語言間無縫結合的、高效的服務。

Thrift最初由facebook開發，07年四月開放源碼，08年5月進入apache孵化器。thrift允許你定義一個簡單的定義文件中的數據類型和服務接口（IDL）。以作為輸入文件，編譯器生成代碼用來方便地生成RPC客戶端和服務器通信的無縫跨編程語言。

其傳輸數據采用二進制格式，相對於XML和JSON等序列化方式體積更小，對於高並發、大數據量和多語言的環境更有優勢。 Thrift它含有三個主要的組件：protocol，transport和server，其中，protocol定義了消息是怎樣序列化的，transport定義了消息是怎樣在客戶端和服務器端之間通信的，server用於從transport接收序列化的消息，根據protocol反序列化之，調用用戶定義的消息處理器，並序列化消息處理器的響應，然后再將它們寫回transport。

官網地址：thrift.apache.org

基本概念

架構圖

堆棧的頂部是從Thrift定義文件生成的代碼。Thrift 服務生成的客戶端和處理器代碼。這些由圖中的棕色框表示。紅色框為發送的數據結構（內置類型除外）也會生成代碼。協議和傳輸是Thrift運行時庫的一部分。因此使用Thrift可以定義服務，並且可以自由更改協議和傳輸，而無需重新生成代碼。 Thrift還包括一個服務器基礎結構，用於將協議和傳輸綁定在一起。有可用的阻塞，非阻塞，單線程和多線程服務器。堆棧的“底層I / O”部分根據所開發語言而有所不同。對於Java和Python網絡I / O，Thrift庫利用內置庫，而C ++實現使用自己的自定義實現。

數據類型：

基本類型：

bool：布爾值，true 或 false，對應 Java 的 boolean
byte：8 位有符號整數，對應 Java 的 byte
i16：16 位有符號整數，對應 Java 的 short
i32：32 位有符號整數，對應 Java 的 int
i64：64 位有符號整數，對應 Java 的 long
double：64 位浮點數，對應 Java 的 double
string：未知編碼文本或二進制字符串，對應 Java 的 String

結構體類型：

struct：定義公共的對象，類似於 C 語言中的結構體定義，在 Java 中是一個 JavaBean

集合類型：

list：對應 Java 的 ArrayList
set：對應 Java 的 HashSet
map：對應 Java 的 HashMap

異常類型：

exception：對應 Java 的 Exception

服務類型：

service：對應服務的類

數據傳輸層Transport

TSocket —— 使用阻塞式 I/O 進行傳輸，是最常見的模式
TFramedTransport —— 使用非阻塞方式，按塊的大小進行傳輸，類似於 Java 中的 NIO，若使用 TFramedTransport 傳輸層，其服務器必須修改為非阻塞的服務類型
TNonblockingTransport —— 使用非阻塞方式，用於構建異步客戶端

數據傳輸協議Protocol

Thrift 可以讓用戶選擇客戶端與服務端之間傳輸通信協議的類別，在傳輸協議上總體划分為文本 (text) 和二進制 (binary) 傳輸協議，為節約帶寬，提高傳輸效率，一般情況下使用二進制類型的傳輸協議為多數，有時還會使用基於文本類型的協議，這需要根據項目 / 產品中的實際需求。

常用協議有以下幾種：

TBinaryProtocol : 二進制格式.
TCompactProtocol : 高效率的、密集的二進制壓縮格式
TJSONProtocol : JSON格式
TSimpleJSONProtocol : 提供JSON只寫協議, 生成的文件很容易通過腳本語言解析

注意：客戶端和服務端的協議要一致。

服務器類型Server

TSimpleServer ——單線程服務器端使用標准的阻塞式 I/O，一般用於測試。
TThreadPoolServer —— 多線程服務器端使用標准的阻塞式 I/O，預先創建一組線程處理請求。
TNonblockingServer —— 多線程服務器端使用非阻塞式 I/O，服務端和客戶端需要指定 TFramedTransport 數據傳輸的方式。
THsHaServer —— 半同步半異步的服務端模型，需要指定為： TFramedTransport 數據傳輸的方式。它使用一個單獨的線程來處理網絡I/O，一個獨立的worker線程池來處理消息。這樣，只要有空閑的worker線程，消息就會被立即處理，因此多條消息能被並行處理。
TThreadedSelectorServer —— TThreadedSelectorServer允許你用多個線程來處理網絡I/O。它維護了兩個線程池，一個用來處理網絡I/O，另一個用來進行請求的處理。當網絡I/O是瓶頸的時候，TThreadedSelectorServer比THsHaServer的表現要好。

實現邏輯

服務端

實現服務處理接口 impl

創建TProcessor 創建TServerTransport 創建TProtocol 創建TServer 啟動Server

客戶端

創建Transport 創建TProtocol 基於TTransport和TProtocol創建 Client 調用Client的相應方法

ThriftServerDemo實例

新建 Maven項目，並且添加 thrift依賴包

<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.apache.thrift</groupId>
<artifactId>libthrift</artifactId>
<version>0.9.3</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
<version>1.7.12</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-api</artifactId>
<version>2.7</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-core</artifactId>
<version>2.7</version>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<version>3.3</version>
<configuration>
<source>1.8</source>
<target>1.8</target>
<encoding>utf-8</encoding>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>

編寫 IDL接口並生成接口文件

namespace java thrift.service
// 計算類型 - 僅限整數四則運算
enum ComputeType {
ADD = 0;
SUB = 1;
MUL = 2;
DIV = 3;
}
// 服務請求
struct ComputeRequest {
1:required i64 x;
2:required i64 y;
3:required ComputeType computeType;
}
// 服務響應
struct ComputeResponse {
1:required i32 errorNo;
2:optional string errorMsg;
3:required i64 computeRet;
}
service ComputeServer {
ComputeResponse getComputeResult(1:ComputeRequest request);
}

執行編譯命令：

thrift-0.11.0.exe -r -gen java computeServer.thrift

拷貝生成的 Service類文件到 IDEA

服務端接口實現

public class ThriftTestImpl implements ComputeServer.Iface {
private static final Logger logger = LogManager.getLogger(ThriftTestImpl.class);
public ComputeResponse getComputeResult(ComputeRequest request) {
ComputeType computeType = request.getComputeType();
long x = request.getX();
long y = request.getY();
logger.info("get compute result begin. [x:{}] [y:{}] [type:{}]", x, y, computeType.toString());
long begin = System.currentTimeMillis();
ComputeResponse response = new ComputeResponse();
response.setErrorNo(0);
try {
long ret;
if (computeType == ComputeType.ADD) {
ret = add(x, y);
response.setComputeRet(ret);
} else if (computeType == ComputeType.SUB) {
ret = sub(x, y);
response.setComputeRet(ret);
} else if (computeType == ComputeType.MUL) {
ret = mul(x, y);
response.setComputeRet(ret);
} else {
ret = div(x, y);
response.setComputeRet(ret);
}
} catch (Exception e) {
response.setErrorNo(1001);
response.setErrorMsg(e.getMessage());
logger.error("exception:", e);
}
long end = System.currentTimeMillis();
logger.info("get compute result end. [errno:{}] cost:[{}ms]", response.getErrorNo(), (end - begin));
return response;
}
private long add(long x, long y) {
return x + y;
}
private long sub(long x, long y) {
return x - y;
}
private long mul(long x, long y) {
return x * y;
}
private long div(long x, long y) {
return x / y;
}
}

服務端實現

public class ServerMain {
private static final Logger logger = LogManager.getLogger(ServerMain.class);
public static void main(String[] args) {
try {
//實現服務處理接口impl
ThriftTestImpl workImpl = new ThriftTestImpl();
//創建TProcessor
TProcessor tProcessor = new ComputeServer.Processor<ComputeServer.Iface>(workImpl);
//創建TServerTransport,非阻塞式 I/O，服務端和客戶端需要指定 TFramedTransport 數據傳輸的方式
final TNonblockingServerTransport transport = new TNonblockingServerSocket(9999);
//創建TProtocol
TThreadedSelectorServer.Args ttpsArgs = new TThreadedSelectorServer.Args(transport);
ttpsArgs.transportFactory(new TFramedTransport.Factory());
//二進制格式反序列化
ttpsArgs.protocolFactory(new TBinaryProtocol.Factory());
ttpsArgs.processor(tProcessor);
ttpsArgs.selectorThreads(16);
ttpsArgs.workerThreads(32);
logger.info("compute service server on port :" + 9999);
//創建TServer
TServer server = new TThreadedSelectorServer(ttpsArgs);
//啟動Server
server.serve();
} catch (Exception e) {
logger.error(e);
}
}
}

服務端整體代碼結構

log4j2.xml配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>



<configuration status="INFO" monitorInterval="30">

<appenders>

<console name="Console" target="SYSTEM_OUT">

<PatternLayout pattern="%highlight{[ %p ] [%-d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}] [%l] %m%n}"/>
</console>
<RollingFile name="RollingFileInfo" fileName="log/log.log" filePattern="log/log.log.%d{yyyy-MM-dd}">

<ThresholdFilter level="info" onMatch="ACCEPT" onMismatch="DENY"/>
<PatternLayout pattern="[ %p ] [%-d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}] [ LOGID:%X{logid} ] [%l] %m%n"/>
<Policies>
<TimeBasedTriggeringPolicy modulate="true" interval="1"/>
<SizeBasedTriggeringPolicy/>
</Policies>
</RollingFile>
<RollingFile name="RollingFileError" fileName="log/error.log" filePattern="log/error.log.%d{yyyy-MM-dd}">

<Filters>
<ThresholdFilter level="warn" onMatch="ACCEPT" onMismatch="DENY" />
</Filters>
<PatternLayout pattern="[ %p ] %-d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [ %t:%r ] [%l] %m%n"/>
<Policies>
<TimeBasedTriggeringPolicy modulate="true" interval="1"/>
<SizeBasedTriggeringPolicy/>
</Policies>
</RollingFile>
</appenders>

<loggers>

<logger name="org.springframework" level="INFO"></logger>
<logger name="org.mybatis" level="INFO"></logger>
<root level="all">
<appender-ref ref="Console"/>
<appender-ref ref="RollingFileInfo"/>
<appender-ref ref="RollingFileError"/>
</root>
</loggers>
</configuration>

Jmeter測試類編寫

利用JMeter調用Java測試類去調用對應的后台服務，並記住每次調用並獲取反饋值的RT,ERR%，只需要按照單線程的方式去實現測試業務，也無需添加各種埋點收集數據

新建一個 JavaMaven工程,添加 JMeter及 thrift依賴包

<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.apache.jmeter</groupId>
<artifactId>ApacheJMeter_core</artifactId>
<version>4.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.jmeter</groupId>
<artifactId>ApacheJMeter_java</artifactId>
<version>4.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.thrift</groupId>
<artifactId>libthrift</artifactId>
<version>0.11.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-api</artifactId>
<version>2.11.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-core</artifactId>
<version>2.11.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
<version>1.7.25</version>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<version>3.7.0</version>
<configuration>
<source>1.8</source>
<target>1.8</target>
<encoding>utf-8</encoding>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>

ThriftClient測試類編寫

public class ThriftClient {
private ComputeServer.Client client = null;
private TTransport tTransport = null;
public ThriftClient(String ip,int port){
try {
TTransport tTransport = new TFramedTransport(new TSocket(ip,port));
tTransport.open();
TProtocol tProtocol = new TBinaryProtocol(tTransport);
client = new ComputeServer.Client(tProtocol);
} catch (TTransportException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public ComputeResponse getResponse(ComputeRequest request){
try {
ComputeResponse response = client.getComputeResult(request);
return response;
} catch (TException e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
public void close(){
if (tTransport != null && tTransport.isOpen()){
tTransport.close();
}
}
}

注意：需要把編寫 IDL接口文件拷貝到工程里

新建一個 JavaClass，如下例中的 TestThriftByJmeter，並繼承 AbstractJavaSamplerClient。 AbstractJavaSamplerClient中默認實現了四個可以覆蓋的方法，分別是 getDefaultParameters()， setupTest()， runTest()和 teardownTest()方法。