基於dubbo框架下的RPC通信協議性能測試

時間 2019-12-07

標籤基於 dubbo 框架 rpc 通信協議性能測試欄目 Dubbo 简体版

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1、前言

　　Dubbo RPC服務框架支持豐富的傳輸協議、序列化方式等通信相關的配置和擴展。dubbo執行一次RPC請求的過程大體以下：消費者（Consumer）向註冊中心（Registry）執行RPC請求，註冊中心分配服務URL並路由到具體服務提供方（Provider），消費者和服務提供方創建網絡鏈接，服務提供方在本地建立鏈接池對象並提供遠程服務，對於長鏈接類型協議（如dubbo協議）將保持鏈接，減小握手認證，調用過程當中能夠避免頻繁創建和斷開鏈接致使的性能開銷，保持長鏈接須要有心跳包的發送，因此對於非頻繁調用的服務保持鏈接一樣會有消耗。更多關於dubbo詳細介紹請參照官方文檔（http://alibaba.github.io/dubbo-doc-static/Home-zh.htm）。java

　　一、支持常見的傳輸協議：RMI、Dubbo、Hessain、WebService、Http等，其中Dubbo和RMI協議基於TCP實現，Hessian和WebService基於HTTP實現。git

　　二、傳輸框架：Netty、Mina、以及基於servlet等方式。github

　　三、序列化方式：Hessian二、dubbo、JSON（fastjson 實現）、JAVA、SOAP 等。web

　　本文主要基於dubbo框架下的通信協議進行性能測試對比。spring

2、測試方案

　　基於dubbo 2.5.3框架，使用zookeeper做爲dubbo服務註冊中心，分別以單線程和多線程的方式測試如下方案：json

	Protocol	Transporter	Serialization	Remark
A	dubbo 協議	netty	hessian2
B	dubbo 協議	netty	dubbo
C	dubbo 協議	netty	java
D	RMI 協議	netty	java
E	RMI 協議	netty	hessian2
F	Hessian 協議	servlet	hessian2	Hessian，基於tomcat容器
G	WebService 協議	servlet	SOAP	CXF，基於tomcat容器

3、傳輸測試數據

一、單POJO對象，嵌套複雜集合類型 tomcat

二、POJO集合，包含100個單POJO對象服務器

三、1K字符串網絡

四、100K字符串多線程

五、1M字符串

4、服務接口和實現

　　一、服務接口相關代碼：

 1 package ibusiness;
 2 
 3 import java.util.List;
 4 
 5 import model.*;
 6 
 7 public interface IBusinessOrder { 
 8     public String SendStr(String str); 
 9 
10     public List<OrderInfo> LoadOrders(List<OrderInfo> orders); 
11 
12     public OrderInfo LoadOrder(OrderInfo order);
13 }

　　二、服務實現相關代碼，測試數據在服務器端不作任何處理原樣返回：

 1 package business;
 2 
 3 import ibusiness.IBusinessOrder;
 4 
 5 import java.util.List;
 6 
 7 import model.*;
 8 
 9 public class BusinessOrder implements IBusinessOrder {
10     public String SendStr(String str) {
11         return str;
12     }
13 
14     public List<OrderInfo> LoadOrders(List<OrderInfo> orders) {
15         return orders;
16     }
17 
18     public OrderInfo LoadOrder(OrderInfo order) {
19         return order;
20     }
21 }

View Code

5、單線程測試

　　一、測試僅記錄rpc調用時間，測試數據的讀取組裝以及首次創建鏈接等相關耗時時間不做統計，循環執行100次取平均值。　　

　　二、服務消費方測試代碼

  1 import java.util.List;
  2 
  3 import org.springframework.context.ApplicationContext;
  4 import org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext;
  5 
  6 import com.alibaba.dubbo.rpc.service.EchoService;
  7 import common.Common;
  8 
  9 import ibusiness.*;
 10 import model.*;
 11 
 12 public class Program {
 13     public static void main(String[] args) throws Exception {
 14 
 15         ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("src//applicationContext.xml");
 16         IBusinessOrder orderBusiness = (IBusinessOrder) ctx.getBean("orderBusiness");
 17 
 18 //        EchoService echoService = (EchoService) orderBusiness;
 19 //        String status = echoService.$echo("OK").toString();
 20 //        if (!status.equals("OK")) {
 21 //            System.out.println("orderBusiness out of service!");
 22 //            return;
 23 //        } else {
 24 //            System.out.println("orderBusiness in service !");
 25 //        }
 26 
 27         long startMili, endMili;
 28         int loop = 100;
 29 
 30         // 單個pojo
 31         try {
 32             OrderInfo order = Common.BuildOrder();
 33             orderBusiness.LoadOrder(order); // 防止首次鏈接的開銷
 34 
 35             startMili = System.currentTimeMillis();
 36             OrderInfo returnOrder = null;
 37             for (int i = 0; i < loop; i++) {
 38                 returnOrder = orderBusiness.LoadOrder(order);
 39             }
 40             endMili = System.currentTimeMillis();
 41             System.out.println("單個pojo 平均傳輸耗時爲：" + ((endMili - startMili) / (float) loop) + "毫秒 ,返回對象BillNumber:" + returnOrder.getBillNumber());
 42         } catch (Exception ex) {
 43             System.out.println("單個pojo 測試失敗!");
 44             //ex.printStackTrace();
 45         }
 46 
 47         // pojo集合 (100)
 48         try {
 49             List<OrderInfo> orderList = Common.BuildOrderList();
 50             startMili = System.currentTimeMillis();
 51             List<OrderInfo> returnOrderList = null;
 52             for (int i = 0; i < loop; i++) {
 53                 returnOrderList = orderBusiness.LoadOrders(orderList);
 54             }
 55             endMili = System.currentTimeMillis();
 56             System.out.println("pojo集合 (100) 平均傳輸耗時爲：" + ((endMili - startMili) / (float) loop) + "毫秒 ,返回記錄數：" + returnOrderList.size());
 57         } catch (Exception ex) {
 58             System.out.println("pojo集合 (100) 測試失敗!");
 59         }
 60 
 61         // 1K String
 62         try {
 63             String str1k = Common.Build1KString();
 64             startMili = System.currentTimeMillis();
 65             String returnStr1k = null;
 66             for (int i = 0; i < loop; i++) {
 67                 returnStr1k = orderBusiness.SendStr(str1k);
 68             }
 69             endMili = System.currentTimeMillis();
 70             System.out.println("1K String 平均傳輸耗時爲：" + ((endMili - startMili) / (float) loop) + "毫秒,返回字符長度：" + returnStr1k.length());
 71         } catch (Exception ex) {
 72             System.out.println("1K String 測試失敗!");
 73         }
 74 
 75         // 100K String
 76         try {
 77             String str100K = Common.Build100KString();
 78             startMili = System.currentTimeMillis();
 79             String returnStr100k = null;
 80             for (int i = 0; i < loop; i++) {
 81                 returnStr100k = orderBusiness.SendStr(str100K);
 82             }
 83             endMili = System.currentTimeMillis();
 84             System.out.println("100K String 平均傳輸耗時爲：" + ((endMili - startMili) / (float) loop) + "毫秒,返回字符長度：" + returnStr100k.length());
 85         } catch (Exception ex) {
 86             System.out.println("100K String 測試失敗!");
 87         }
 88 
 89         // 1M String
 90         try {
 91             String str1M = Common.Build1MString();
 92             startMili = System.currentTimeMillis();
 93             String returnStr1M = null;
 94             for (int i = 0; i < loop; i++) {
 95                 returnStr1M = orderBusiness.SendStr(str1M);
 96             }
 97             endMili = System.currentTimeMillis();
 98             System.out.println("1M String 平均傳輸耗時爲：" + ((endMili - startMili) / (float) loop) + "毫秒,返回字符長度：" + returnStr1M.length());
 99         } catch (Exception ex) {
100             System.out.println("1M String 測試失敗!");
101         }
102 
103         System.out.println("all test done!");
104     } 
105 }

View Code

　　三、測試數據耗時記錄

A、dubbo 協議、netty 傳輸、hessian2 序列化

<dubbo:protocol name="dubbo" server="netty" port="30001" serialization="hessian2" />

單個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 協議、netty 傳輸、dubbo 序列化

<dubbo:protocol name="dubbo" server="netty" port="30001" serialization="dubbo" />

單個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 協議、netty 傳輸、java 序列化

<dubbo:protocol name="dubbo" server="netty" port="30001" serialization="java" />

單個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 協議、netty 傳輸、java 序列化

<dubbo:protocol name="rmi" server="netty" port="1099" serialization="java" />

單個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 協議、netty 傳輸、hessian2 序列化

<dubbo:protocol name="rmi" server="netty" port="1099" serialization="hessian2" />

單個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協議、servlet（tomcat容器）、hessian2 序列化

<dubbo:protocol name="hessian" port="8080" server="servlet" serialization="hessian2" />

單個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協議、servlet（tomcat容器）、SOAP序列化

<dubbo:protocol name="webservice" port="8080" server="servlet" />

單個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

　　四、性能對比

6、多線程測試

　　一、因爲測試機器配置較低，爲了不達到CPU瓶頸，測試設定服務消費方Consumer併發10個線程，每一個線程連續對遠程方法執行5次調用，服務提供方設置容許最大鏈接數100個，同時5個鏈接並行執行，超時時間設置爲5000ms，要求全部事務都能正確返回沒有異常，統計包含首次創建鏈接的消耗時間。