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今天我们将比较两个在JVM上构建微服务的框架：Spring Boot和Micronaut。Spring Boot是JVM世界中最受欢迎和最具代表性的框架。Micronaut作为Spring Boot的竞争对手，通过构建无服务器功能或低内存占用微服务，迅速流行起来。我们将比较Spring Boot的2.1.4版本和Micronaut的1.0.0.RC1。比较标准是：
- 内存使用情况（堆和非堆）
- 生成
fat JAR文件的MB数 - 应用程序启动时间
- 应用程序的性能，在样本负载测试期间REST端口的平均响应时间的含义
为了使测试尽可能准确，我们将收集两个几乎相同的应用程序的统计数据。当然，唯一的区别在于构建的框架。示例应用程序非常简单。它为一个实体公开了一些在内存中操作CRUD的端口。它还公开了info和health端点，以及通过Swagger API自动生成所有端点的文档。
我将在JDK 11上测试示例应用程序性能。在启动和负载测试期间使用Yourkit分析和监视内存使用情况，并使用Gatling来构建性能API测试。首先，简要概述一下示例应用程序。
1. 源代码
我已经实现了非常简单的内存存储bean，它将新对象添加到列表中，并提供了通过在add方法中生成的id搜索对象的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公开了两种HTTP方法。其中第一个(POST）用于添加新对象，而第二个（GET）用于通过id搜索它。这是Spring Boot应用程序中的控制器实现：
@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();}}
接下来是Micronaut的类似实现。为了实现REST端点：healthcheck和Swagger API，我们需要添加一些依赖项。以下是Spring Boot的依赖项列表：
<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所需的类似依赖列表：<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中必须使用一些额外的配置来启用Swagger和healthchecks：micronaut: router: static-resources: swagger: paths: classpath:META-INF/swagger mapping: /swagger/**endpoints: info: enabled: true sensitive: false
2.开启应用
首先，使用Intellij开始应用程序。基于Spring Boot构建的示例应用程序大约需要6-7秒。如下所示，正好需要6.344s.
建立在Micronaut之上的类似应用程序开启大约3-4秒。如下所示，正好占用3.463。
无论如何，当我通过公共代理来启动应用程序时，都必须设置VM选项Dmicronaut.cloud.platform=BARE_METAL来规避环境的影响。
这是Spring Boot和Micronaut启动时间差异的图表。
3. 应用构建
我们还将检查应用程序fat JAR的大小。为此，推荐使用mvn clean install命令构建应用程序。对于Spring Boot，我们使用了两个标准的starter包: Web，Actuator和Swagger SpringFox库。因此，包含了50多个库。当然，我们可以做一些去除或不使用starter包，但我选择了最简单的方法来构建应用程序。fat JAR的大小为24.2 MB。同样的，基于Micronaut的应用程序就要小很多。fat JAR的大小为12.1 MB。我在pom.xml中包含了更多的库，最后包含了37个库。Spring Boot在标准配置中包含更多库，但在另一方面它比Micronaut有更多的功能和自动配置。这是Spring Boot和Micronaut目标JAR大小差异的图表。
4. 内存管理在启动之后，Spring Boot应用程序为堆分配了305 MB，为non-heap(非堆)分配了81 MB。我没有使用Xmx或任何其他选项设置任何内存限制。在堆中，old gen(老年代)消耗了8 MB，eden区消耗了60 MB，survivor消耗了15 MB。大多数non-heap(非堆)由metaspace消耗 - 52 MB。运行性能负载测试后，堆分配增加到369 MB，non-heap(非堆)到87 MB。这是性能测试之前和测试期间的CPU和RAM使用情况的截图。
在启动之后，Micronaut应用程序为堆分配了254 MB，为非堆分配了51 MB。我没有使用Xmx或任何其他选项设置任何内存限制 - 与Spring Boot应用程序相同。在堆中，old gen(老年代)消耗了2.5 MB，eden区消耗了20 MB，survivor消耗了7 MB。大多数non-heap非堆内存由metaspace消耗 - 35 MB。运行性能负载测试后，堆分配没有改变，非堆增加到63 MB。这是性能测试之前和测试期间CPU和RAM使用情况的截图。
这是Spring Boot和Micronaut启动之后堆内存使用情况比较。
non-heap：
5. 性能测试使用Gatling来构建性能负载测试。此工具允许在Scala中创建测试方案。我们使用20个线程同时发送40k样本请求。这是为POST方法实现的测试类。
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${n}","gender":"MALE","age":100}""")).check(status.is(200)))}setUp(scn.inject(atOnceUsers(20))).maxDuration(FiniteDuration.apply(10, TimeUnit.MINUTES))}
这是为GET方法实现的测试类。
class SimpleTest2 extends Simulation {val scn = scenario("GetPerson").repeat(2000, "n") {exec(http("Persons-GET").get("http://localhost:8080/persons/${n}").check(status.is(200)))}setUp(scn.inject(atOnceUsers(20))).maxDuration(FiniteDuration.apply(10, TimeUnit.MINUTES))}
post/person方法的性能测试结果如下图所示。一秒钟内平均处理请求数是1176。
下面的截图显示了响应时间随时间变化的百分位数的直方图。
GET / persons / {id}方法的性能测试结果如下图所示。一秒钟内平均处理请求数是1428。
以下截图显示了响应时间随时间变化的百分位数的直方图。
现在，我们为Micronaut应用程序进行相同的Gatling负载测试。 POST /person 方法的性能测试结果如下图所示。在一秒钟内平均处理请求数是1290。
以下截图显示了响应时间随时间变化的百分位数的直方图。
GET / persons / {id}方法的性能测试结果如下图所示。一秒钟内平均处理请求数是1538。
以下截图显示了响应时间随时间变化的百分位数的直方图。
Spring Boot和Micronaut的处理时间没有太大差别。时间上的微小差异可能与框架无关，而与基础的服务器有关。默认情况下，Spring Boot使用Tomcat，而Micronaut使用Netty。