一、前言
Dubbo RPC服务框架支持丰富的传输协议、序列化方式等通讯相关的配置和扩展。dubbo执行一次RPC请求的过程大致如下:消费者(Consumer)向注册中心(Registry)执行RPC请求,注册中心分配服务URL并路由到具体服务提供方(Provider),消费者和服务提供方建立网络连接,服务提供方在本地创建连接池对象并提供远程服务,对于长连接类型协议(如dubbo协议)将保持连接,减少握手认证,调用过程中可以避免频繁建立和断开连接导致的性能开销,保持长连接需要有心跳包的发送,所以对于非频繁调用的服务保持连接同样会有消耗。更多关于dubbo详细介绍请参照官方文档(http://alibaba.github.io/dubbo-doc-static/Home-zh.htm)。
1、支持常见的传输协议:RMI、Dubbo、Hessain、WebService、Http等,其中Dubbo和RMI协议基于TCP实现,Hessian和WebService基于HTTP实现。
2、传输框架:Netty、Mina、以及基于servlet等方式。
3、序列化方式:Hessian2、dubbo、JSON(fastjson 实现)、JAVA、SOAP 等。
本文主要基于dubbo框架下的通讯协议进行性能测试对比。
二、测试方案
基于dubbo 2.5.3框架,使用zookeeper作为dubbo服务注册中心,分别以单线程和多线程的方式测试以下方案:
Protocol
Transporter
Serialization
Remark
A
dubbo 协议
netty
hessian2
B
dubbo 协议
netty
dubbo
C
dubbo 协议
netty
java
D
RMI协议
netty
java
E
RMI协议
netty
hessian2
F
Hessian 协议
servlet
hessian2
Hessian,基于tomcat容器
G
WebService 协议
servlet
SOAP
CXF,基于tomcat容器
三、传输测试数据
1、单POJO对象,嵌套复杂集合类型
2、POJO集合,包含100个单POJO对象
3、1K字符串
4、100K字符串
5、1M字符串
四、服务接口和实现
1、服务接口相关代码:
package ibusiness;
import java.util.List;
import model.*;
public interface IBusinessOrder {
public String SendStr(String str);
public List<OrderInfo> LoadOrders(List<OrderInfo> orders);
public OrderInfo LoadOrder(OrderInfo order);
}
2、服务实现相关代码,测试数据在服务器端不做任何处理原样返回:
package business;
import ibusiness.IBusinessOrder;
import java.util.List;
import model.*;
public class BusinessOrder implements IBusinessOrder {
public String SendStr(String str) {
return str;
}
public List<OrderInfo> LoadOrders(List<OrderInfo> orders) {
return orders;
}
public OrderInfo LoadOrder(OrderInfo order) {
return order;
}
}
五、单线程测试
1、测试仅记录rpc调用时间,测试数据的读取组装以及首次建立连接等相关耗时时间不作统计,循环执行100次取平均值。
2、服务消费方测试代码
import java.util.List;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext;
import com.alibaba.dubbo.rpc.service.EchoService;
import common.Common;
import ibusiness.*;
import model.*;
public class Program {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("src//applicationContext.xml");
IBusinessOrder orderBusiness = (IBusinessOrder) ctx.getBean("orderBusiness");
// EchoService echoService = (EchoService) orderBusiness;
// String status = echoService.$echo("OK").toString();
// if (!status.equals("OK")) {
// System.out.println("orderBusiness out of service!");
// return;
// } else {
// System.out.println("orderBusiness in service !");
// }
long startMili, endMili;
int loop = 100;
// 单个pojo
try {
OrderInfo order = Common.BuildOrder();
orderBusiness.LoadOrder(order); // 防止首次连接的开销
startMili = System.currentTimeMillis();
OrderInfo returnOrder = null;
for (int i = 0; i < loop; i++) {
returnOrder = orderBusiness.LoadOrder(order);
}
endMili = System.currentTimeMillis();
System.out.println("单个pojo 平均传输耗时为:" + ((endMili - startMili) / (float) loop) + "毫秒 ,返回对象BillNumber:" + returnOrder.getBillNumber());
} catch (Exception ex) {
System.out.println("单个pojo 测试失败!");
//ex.printStackTrace();
}
// pojo集合 (100)
try {
List<OrderInfo> orderList = Common.BuildOrderList();
startMili = System.currentTimeMillis();
List<OrderInfo> returnOrderList = null;
for (int i = 0; i < loop; i++) {
returnOrderList = orderBusiness.LoadOrders(orderList);
}
endMili = System.currentTimeMillis();
System.out.println("pojo集合 (100) 平均传输耗时为:" + ((endMili - startMili) / (float) loop) + "毫秒 ,返回记录数:" + returnOrderList.size());
} catch (Exception ex) {
System.out.println("pojo集合 (100) 测试失败!");
}
// 1K String
try {
String str1k = Common.Build1KString();
startMili = System.currentTimeMillis();
String returnStr1k = null;
for (int i = 0; i < loop; i++) {
returnStr1k = orderBusiness.SendStr(str1k);
}
endMili = System.currentTimeMillis();
System.out.println("1K String 平均传输耗时为:" + ((endMili - startMili) / (float) loop) + "毫秒,返回字符长度:" + returnStr1k.length());
} catch (Exception ex) {
System.out.println("1K String 测试失败!");
}
// 100K String
try {
String str100K = Common.Build100KString();
startMili = System.currentTimeMillis();
String returnStr100k = null;
for (int i = 0; i < loop; i++) {
returnStr100k = orderBusiness.SendStr(str100K);
}
endMili = System.currentTimeMillis();
System.out.println("100K String 平均传输耗时为:" + ((endMili - startMili) / (float) loop) + "毫秒,返回字符长度:" + returnStr100k.length());
} catch (Exception ex) {
System.out.println("100K String 测试失败!");
}
// 1M String
try {
String str1M = Common.Build1MString();
startMili = System.currentTimeMillis();
String returnStr1M = null;
for (int i = 0; i < loop; i++) {
returnStr1M = orderBusiness.SendStr(str1M);
}
endMili = System.currentTimeMillis();
System.out.println("1M String 平均传输耗时为:" + ((endMili - startMili) / (float) loop) + "毫秒,返回字符长度:" + returnStr1M.length());
} catch (Exception ex) {
System.out.println("1M String 测试失败!");
}
System.out.println("all test done!");
}
}
3、测试数据耗时记录
A、dubbo 协议、netty 传输、hessian2 序列化
<dubbo:protocol name=“dubbo” server=“netty” port=“30001” serialization=“hessian2” />
单个POJO
0.958毫秒
POJO集合(100)
1.438毫秒
1K String
0.68毫秒
100K String
4.262毫秒
1M String
32.473毫秒
B、dubbo 协议、netty 传输、dubbo 序列化
<dubbo:protocol name=“dubbo” server=“netty” port=“30001” serialization=“dubbo” />
单个POJO
1.45毫秒
POJO集合(100)
3.42毫秒
1K String
0.94毫秒
100K String
4.35毫秒
1M String
27.92毫秒
C、dubbo 协议、netty 传输、java 序列化
<dubbo:protocol name=“dubbo” server=“netty” port=“30001” serialization=“java” />
单个POJO
1.91毫秒
POJO集合(100)
4.48毫秒
1K String
1.0毫秒
100K String
3.3毫秒
1M String
18.09毫秒
D、RMI协议、netty 传输、java 序列化
<dubbo:protocol name=“rmi” server=“netty” port=“1099” serialization=“java” />
单个POJO
1.63毫秒
POJO集合(100)
5.15毫秒
1K String
0.77毫秒
100K String
2.15毫秒
1M String
15.21毫秒
E、RMI协议、netty 传输、hessian2序列化
<dubbo:protocol name=“rmi” server=“netty” port=“1099” serialization=“hessian2” />
单个POJO
1.63毫秒
POJO集合(100)
5.12毫秒
1K String
0.76毫秒
100K String
2.13毫秒
1M String
15.11毫秒
F、Hessian协议、servlet(tomcat容器)、hessian2序列化
<dubbo:protocol name=“hessian” port=“8080” server=“servlet” serialization=“hessian2” />
单个POJO
1.6毫秒
POJO集合(100)
5.98毫秒
1K String
1.88毫秒
100K String
5.52毫秒
1M String
39.87毫秒
G、WebService协议、servlet(tomcat容器)、SOAP序列化
<dubbo:protocol name=“webservice” port=“8080” server=“servlet” />
单个POJO
7.4毫秒
POJO集合(100)
34.39毫秒
1K String
6.0毫秒
100K String
7.43毫秒
1M String
34.61毫秒
4、性能对比
六、多线程测试
1、由于测试机器配置较低,为了避免达到CPU瓶颈,测试设定服务消费方Consumer并发10个线程,每个线程连续对远程方法执行5次调用,服务提供方设置允许最大连接数100个,同时5个连接并行执行,超时时间设置为5000ms,要求所有事务都能正确返回没有异常,统计包含首次建立连接的消耗时间。
2、服务消费方测试代码
3、测试数据耗时记录
A、dubbo 协议、netty 传输、hessian2 序列化
<dubbo:protocol name=“dubbo” server=“netty” port=“30001” serialization=“hessian2” />
单个POJO
1165毫秒
POJO集合(100)
1311毫秒
1K String
1149毫秒
100K String
1273毫秒
1M String
2141毫秒
B、dubbo 协议、netty 传输、dubbo 序列化
<dubbo:protocol name=“dubbo” server=“netty” port=“30001” serialization=“dubbo” />
单个POJO
1220毫秒
POJO集合(100)
1437毫秒
1K String
1145毫秒
100K String
1253毫秒
1M String
2065毫秒
C、dubbo 协议、netty 传输、java 序列化
<dubbo:protocol name=“dubbo” server=“netty” port=“30001” serialization=“java” />
单个POJO
1188毫秒
POJO集合(100)
1401毫秒
1K String
1123毫秒
100K String
1227毫秒
1M String
1884毫秒
D、RMI协议、netty 传输、java 序列化
<dubbo:protocol name=“rmi” server=“netty” port=“1099” serialization=“java” />
单个POJO
1751毫秒
POJO集合(100)
1569毫秒
1K String
1766毫秒
100K String
1356毫秒
1M String
1741毫秒
E、RMI协议、netty 传输、hessian2序列化
<dubbo:protocol name=“rmi” server=“netty” port=“1099” serialization=“hessian2” />
单个POJO
1759毫秒
POJO集合(100)
1968毫秒
1K String
1239毫秒
100K String
1339毫秒
1M String
1736毫秒
F、Hessian协议、servlet、hessian2序列化
<dubbo:protocol name=“hessian” port=“8080” server=“servlet” serialization=“hessian2” />
单个POJO
1341毫秒
POJO集合(100)
2223毫秒
1K String
1800毫秒
100K String
1916毫秒
1M String
2445毫秒
G、WebService协议、servlet、SOAP序列化
<dubbo:protocol name=“webservice” port=“8080” server=“servlet” />
单个POJO
1975毫秒
POJO集合(100)
2768毫秒
1K String
1894毫秒
100K String
2098毫秒
1M String
2887毫秒
4、性能对比
七、性能分析
测试过程中尽管考虑了非常多的影响因素,但仍然有很多局限性,包括连接数限制、并发量、线程池策略、Cache、IO、硬件性能瓶颈等等因素,而且各自的适用场景不同,测试结果仅供参考。
从单线程测试结果可以看出,dubbo协议采用NIO复用单一长连接更适合满足高并发小数据量的rpc调用,而在大数据量下的传输性能并不好,建议使用rmi协议,多线程测试中dubbo协议对小数据量的rpc调用同样保持优势,在大数据量的传输中由于长连接的原因对比rmi协议传输耗时差距并不明显,这点同样验证了上述观点。关于数据的序列化方式选择需要考虑序列化和反序列化的效率问题,传输内容的大小,以及格式的兼容性约束,其中hessian2作为duobb协议下的默认序列化方式,推荐使用。
如果有描述错误或者不当的地方欢迎指正。