Spring Boot 3.4.x 性能优化实战:用 Undertow 替换 Tomcat 全指南

目录

引言:

[为什么选择 Undertow?性能为王的核心原因​](#为什么选择 Undertow?性能为王的核心原因)

环境准备与依赖调整​

[第一步:排除默认 Tomcat 依赖​](#第一步:排除默认 Tomcat 依赖)

[第二步:引入 Undertow 依赖​](#第二步:引入 Undertow 依赖)

启动验证与效果观察​

进阶优化建议​


引言:

在 Java 后端开发中,服务器容器的选择直接影响应用的性能表现。对于追求高性能的 Spring Boot 应用来说,将默认的 Tomcat 容器替换为 Undertow 是一个值得尝试的优化方向。本文将详细介绍在 JDK21 + Spring Boot 3.4.x 环境下,如何平滑替换容器并享受 Undertow 带来的性能提升。​

为什么选择 Undertow?性能为王的核心原因​

在现代微服务架构中,每一点性能提升都能带来显著的业务价值。Undertow 作为 Red Hat 推出的轻量级高性能 Web 服务器,相比 Tomcat 具有以下优势:​

  • 更低的内存占用,在高并发场景下资源消耗更稳定
  • 非阻塞 IO 模型设计,对异步请求的处理效率更高
  • 更好的吞吐量表现,尤其在长连接和高并发场景下优势明显
  • 轻量级架构,启动速度更快,适合容器化部署场景

对于追求极致性能的业务系统,用 Undertow 替代 Tomcat 已经成为行业公认的优化方案之一。​

环境准备与依赖调整​

本次实战基于以下环境:​

  • JDK 21(充分利用新版本 JVM 性能优化特性)
  • Spring Boot 3.4.x

由于 Spring Boot 的 web starter 默认内嵌了 Tomcat,我们需要通过两步关键操作完成容器替换:​

第一步:排除默认 Tomcat 依赖​

在 pom.xml 中修改 spring-boot-starter-web 依赖,通过 exclusions 标签移除 Tomcat 相关组件:​

java 复制代码
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

第二步:引入 Undertow 依赖​

添加 Spring Boot 提供的 Undertow starter 依赖,自动配置相关组件:​

java 复制代码
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId>
</dependency>

启动验证与效果观察​

完成依赖调整后,启动 Spring Boot 应用,通过控制台输出可以验证容器替换是否成功。当看到类似以下日志信息时,说明 Undertow 已成功启动:​

此时应用已经完全基于 Undertow 容器运行,你可以通过以下方式进一步验证性能提升:​

  • 使用 JMeter 或 Gatling 进行压力测试,对比替换前后的吞吐量和响应时间
  • 监控应用内存占用和 CPU 使用率,观察高并发场景下的资源消耗变化
  • 检查长连接场景下的连接稳定性和资源释放情况

进阶优化建议​

替换容器后,还可以通过 application.properties 或 application.yml 对 Undertow 进行针对性配置,进一步释放性能潜力:​

java 复制代码
server:
  undertow:
    threads:
      worker: 200  # 工作线程数
      io: 2  # IO线程数
    buffer-size: 1024  # 缓冲区大小
    direct-buffers: true  # 使用直接内存

这些参数可以根据服务器硬件配置和业务场景进行调整,一般建议工作线程数设置为 CPU 核心数的 8-16 倍。​

总结​

在 JDK21 + Spring Boot 3.4.x 环境下,通过简单的依赖调整即可完成 Tomcat 到 Undertow 的替换,这是一种低成本高回报的性能优化方案。对于高并发、高吞吐量要求的业务系统,Undertow 轻量级、非阻塞的特性能够显著提升应用性能表现。​

性能优化是一个持续迭代的过程,替换容器只是其中一环。建议在实际应用中结合性能测试数据,不断调整优化参数,找到最适合自身业务场景的配置方案。