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流量突增别只知扩容!Tomcat性能调优提升应用性能

发布时间:2025-05-27

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针对那些提供接口服务的应用intellij idea tomcat配置,多数采用的是预设的容器。在初期部署上线时,鉴于流量普遍不大,我们并未对参数进行特别调整。然而,随着流量的持续增长,应用的表现逐渐下滑,此时我们通常会采取增加资源的方式来应对。

除了增加容量,我们还可以考虑对系统进行性能优化,这样可以在不额外增加开支的前提下提高系统性能。若面试官询问在流量激增时通常采取何种措施,仅回答扩容显然不够出色。今天,树哥将向大家简要介绍如何对系统进行简单的性能优化,以增强应用的整体性能。

组件架构

为了对系统进行性能优化,我们首先必须掌握其组成部分的架构设计。该系统的组件架构图如下所示:

SpringBoot Tomcat参数配置_Tomcat性能调优_intellij idea tomcat配置

观察图表可知,该业务已被提炼为诸如……等若干组件,而这些组件各自承担着独特的职能。

至此,该系统的核心部分已经大致介绍完毕。实际上,这些核心组件内部还包含着众多子组件。若对业务抽象的细节感兴趣,不妨进一步查阅相关内容。

观察可知,Host 代表着虚拟主机的概念,象征着应用程序的模型,同时也是一种抽象的体现,而处理层则是对应的抽象概念。

核心参数

在掌握核心参数之前,我们首先应当对请求的处理过程有一个初步的认识。该处理流程可概括为以下几点:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

上述过程可以用如下示意图来表示:

Tomcat性能调优_intellij idea tomcat配置_SpringBoot Tomcat参数配置

图示中凸显了三个至关重要的核心指标,这些指标同样构成了性能优化的重要环节,具体包括:

当线程池的线程数量达到上限且无空闲线程可用,同时其队列也达到容量上限,此时操作系统所能容纳的最大连接数。当线程池的线程数量达到上限且无空闲线程可用,此时队列所能接纳的最大线程数。线程池中处理线程的最大数量。

从上面三个参数的含义我们可以知道如下几点结论:

客户端并非直接与那些组件进行连接,而是首先与操作系统建立联系,之后才将任务转交给它们。这一点至关重要,否则你将无法理解那个参数。不仅那些组件内部存在队列,操作系统同样设有队列,用于暂时存储与客户端的连接,这一点同样至关重要。我们所说的线程池,实际上是指那个容器内的线程集合。

理解这三个关键参数的内涵至关重要,否则将无法开展后续的性能优化任务。

我们知道该参数代表的是请求处理线程的最大限额,在配置文件中和系统默认值中均设定为200。

在设定该参数时,必须依据任务的具体执行需求进行相应的调整;通常情况下,计算公式可表述为:最大线程数等于(I/O操作时间与CPU处理时间之和除以CPU处理时间)再乘以CPU核心数。实际上,这个公式的原理相当直观,目的在于尽可能充分地利用CPU的资源。任务的执行时间主要包含输入输出操作和中央处理器处理的时间,通常情况下,输入输出操作所占用的时间更为显著,此时中央处理器则处于闲置状态。

所以,若能让处理器在等待输入输出操作期间执行其他工作,CPU的利用率自然能得到提升。通常情况下,因为IO操作所需时间远远超过CPU处理时间,所以按照公式得出的数值通常会远超CPU核心的数量,这种现象是完全合理的。

需要注意的是,该数值并非越高越佳。线程数量一旦过多,CPU 将不得不频繁进行上下文切换,从而耗费一定量的CPU资源。因此,最理想的做法是首先利用上述公式推算出一个基准数值,接着通过压力测试对其进行调整,使其达到一个恰当的水平。通常而言,若提升该数值而吞吐量未相应增加或反而减少,这通常意味着系统可能已经触及了性能瓶颈。

这指的是在线程池中的线程数量达到上限且全部处于忙碌状态时,队列能够承载的最大连接数。通常情况下,我们需要设定一个恰当的数值,避免其无限累积。由于处理能力终究有限,一旦超出一定量,便无法继续处理,因此过多的堆积并无益处,反而可能引发内存累积,最终导致内存溢出(OOM)的问题。

通常情况下,一个经验值可以被设定为与另一个经验值相等。这样的设定相对合理,因为队伍中的连接最多只需等待线程处理一个任务的时间,等待时间不会过长,响应时间也不会太长。若要进一步缩短响应时间,可以将某个值调低一些,这有助于减少响应时间。然而,需留意的是,若降低程度过高,可能会显著削弱性能,并减少处理能力。

指的是在线程池人数已达上限且无空闲线程可用,且队列容量也已满载的情况下,操作系统所能容纳的最大连接数。一旦队列人数触及上限,后续的请求将遭到拒绝,其默认上限为100。这实际上可以视作操作系统的一种自我保护策略,面对过多的连接请求无法处理,系统便会选择直接拒绝,以维护自身资源的稳定。

关于这个参数的优化资料较为稀缺,然而依据其内涵,该数值不宜设定得过高。因为在此队列中,连接的建立需要经历等待过程。数值过高意味着大量连接将得不到处理。连接数量越多,等待时间相应增长,响应速度也随之减慢。若希望缩短响应时间,或许可以考虑适当降低该数值。

有些同学可能会感到困惑,既然已经有了某个数值,为何还需要另一个数值?这难道不是在重复吗?实际上,在 BIO 时代,这两个数值通常是相等的。我推测,这可能是由于后来出现了 NIO、AIO 等技术,使得操作系统能够处理更多的客户端连接。操作系统可以先创建并保存连接缓存,之后便可以直接从该系统中提取连接,这样便无需再等待操作系统完成耗时较长的TCP连接过程,进而提升了整体效率。

除了上述三个关键因素,尚存在若干非主要参数,尽管如此,我认为它们仍具有一定的效用。

总结

今日,我们共同探讨了系统的核心构成部分,随后,我们详细阐述了在处理请求环节中至关重要的三个关键参数,并分享了相应的优化技巧。

对于该参数来说,若依循公式进行推算,我们便需搜集输入输出(IO)操作所耗费的时间和中央处理器(CPU)的运行时长。然而intellij idea tomcat配置,实际上这两个数据的获取并不容易。因此,在多数情况下,我们可通过压力测试的手段来获取一个相对合理的数值。

对于该参数,可以设定一个与原值一致的数值,随后根据实际情况进行相应调整。若意图缩短响应时长,可适当减小该参数值;反之,若需延长响应时长,则可适当增大。该参数的优化策略与前者相仿,同样可设定一个近似值,然后依据对响应时间的具体需求进行细微调整。

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