SpringBoot可以同时处理多少请求流程分析

时间:2023-03-23 Robod 人气:0

前言

前两天面试的时候，面试官问我：一个ip发请求过来，是一个ip对应一个线程吗？我突然愣住了，对于SpringBoot如何处理请求好像从来没仔细思考过，所以面试结束后就仔细研究了一番，现在就来探讨一下这个问题。

正文

我们都知道，SpringBoot默认的内嵌容器是Tomcat，也就是我们的程序实际上是运行在Tomcat里的。所以与其说SpringBoot可以处理多少请求，到不如说Tomcat可以处理多少请求。

关于Tomcat的默认配置，都在spring-configuration-metadata.json文件中，对应的配置类则是org.springframework.boot.autoconfigure.web.ServerProperties。

和处理请求数量相关的参数有四个：

server.tomcat.threads.min-spare：最少的工作线程数，默认大小是10。该参数相当于长期工，如果并发请求的数量达不到10，就会依次使用这几个线程去处理请求。server.tomcat.threads.max：最多的工作线程数，默认大小是200。该参数相当于临时工，如果并发请求的数量在10到200之间，就会使用这些临时工线程进行处理。server.tomcat.max-connections：最大连接数，默认大小是8192。表示Tomcat可以处理的最大请求数量，超过8192的请求就会被放入到等待队列。
server.tomcat.accept-count：等待队列的长度，默认大小是100。

举个例子说明一下这几个参数之间的关系：

如果把Tomcat比作一家饭店的话，那么一个请求其实就相当于一位客人。min-spare就是厨师(长期工)；max是厨师总数(长期工+临时工)；max-connections就是饭店里的座位数量；accept-count是门口小板凳的数量。来的客人优先坐到饭店里面，然后厨师开始忙活，如果长期工可以干的完，就让长期工干，如果长期工干不完，就再让临时工干。图中画的厨师一共15人，饭店里有30个座位，也就是说，如果现在来了20个客人，那么就会有5个人先在饭店里等着。如果现在来了35个人，饭店里坐不下，就会让5个人先到门口坐一下。如果来了50个人，那么饭店座位+门口小板凳一共40个，所以就会有10人离开。

也就是说，SpringBoot同时所能处理的最大请求数量是max-connections+accept-count，超过该数量的请求直接就会被丢掉。

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

上面只是理论结果，现在通过一个实际的小例子来演示一下到底是不是这样：

创建一个SpringBoot的项目，在application.yml里配置一下这几个参数，因为默认的数量太大，不好测试，所以配小一点：

server:
  tomcat:
    threads:
      # 最少线程数
      min-spare: 10
      # 最多线程数
      max: 15
    # 最大连接数
    max-connections: 30
    # 最大等待数
    accept-count: 10

再来写一个简单的接口：

    @GetMapping("/test")
    public Response test1(HttpServletRequest request) throws Exception {
        log.info("ip:{},线程:{}", request.getRemoteAddr(), Thread.currentThread().getName());
        Thread.sleep(500);
        return Response.buildSuccess();
    }

代码很简单，只是打印了一下线程名，然后休眠0.5秒，这样肯定会导致部分请求处理一次性处理不了而进入到等待队列。

然后我用Apifox创建了一个测试用例，去模拟100个请求：

观察一下测试结果：

从结果中可以看出，由于设置的 max-connections+accept-count 的和是40，所以有60个请求会被丢弃，这和我们的预期是相符的。由于最大线程是15，也就是有25个请求会先等待，等前15个处理完了再处理15个，最后在处理10个，也就是将40个请求分成了15,15,10这样三批进行处理。

再从控制台的打印日志可以看到，线程的最大编号是15，这也印证了前面的想法。

总结一下：如果并发请求数量低于server.tomcat.threads.max，则会被立即处理，超过的部分会先进行等待，如果数量超过max-connections与accept-count之和，则多余的部分则会被直接丢弃。

延伸：并发问题是如何产生的

到目前为止，就已经搞明白了SpringBoot可以同时处理多少请求的问题。但是在这里我还想基于上面的例子再延伸一下，就是为什么并发场景下会出现一些值和我们预期的不一样？

设想有以下场景：厨师们用一个账本记录一共做了多少道菜，每个厨师做完菜都记录一下，每次记录都是将账本上的数字先抄到草稿纸上，计算x+1等于多少，然后将计算的结果写回到账本上。

Spring容器中的Bean默认是单例的，也就是说，处理请求的Controller、Service实例就只有一份。在并发场景下，将cookSum定义为全局变量，是所有线程共享的，当一个线程读到了cookSum=20，然后计算，写回前另一个线程也读到是20，两个线程都加1后写回，最终cookSum就变成了21，但是实际上应该是22，因为加了两次。

private int cookSum = 0;

@GetMapping("/test")
public Response test1(HttpServletRequest request) throws Exception {
	// 做菜。。。。。。
	cookSum += 1;
    log.info("做了{}道菜", cookSum);
    Thread.sleep(500);
	return Response.buildSuccess();
}

如果要避免这样的情况发生，就涉及到加锁的问题了，就不在这里讨论了。

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