Spring Boot Web 应用请求响应太慢排查

线上接口响应太慢，Spring Boot + 内嵌的 Tomcat 服务器，Tomcat 处理请求的最大线程数普通情况是 150 左右，最大是 200，所以当同时处理的请求过多，并且每个请求一直没有处理完成。所有的线程都在繁忙，没有办法处理新的请求，就会导致新的请求排队等待处理，从而造成了迟迟无法响应的线上事故，用户体验太差。

场景复现

一个简单的 controller 接口

<code>@RestController

public class SpringBootController {

@GetMapping("/")

public String index() throws InterruptedException {

// 每个线程都睡眠，模拟业务接口响应慢的问题

Thread.sleep(60 * 30 * 1000);

System.out.println("current thread: " + Thread.currentThread().getName());

return "Hello Spring Boot!";

}

}

随后设置 tomcat 服务器的最大线程为 5 ：

server:

port: 8080

tomcat:

threads:

max: 5

spring:

application:

name: simple-application

测试

之后我们在单元测试中模拟 10 个线程对接口发起请求

public class RequestTest {

public static void main(String[] args) {

for (int i = 0; i < 10; i++) {

new Thread(new RequestTask()).start();

}

}

private static class RequestTask implements Runnable {

@Override

public void run() {

try {

URL url = new URL("http://localhost:8080/");

HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

connection.setRequestMethod("GET");

int responseCode = connection.getResponseCode();

System.out.println("Response Code: " + responseCode);

}

catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

首先，我们注释掉 controller 中的睡眠代码，运行测试得到以下的输出：

spring boot web 应用响应输出：

2024-08-01T15:56:25.369+08:00 INFO 7304 --- [simple-application] [nio-8080-exec-2] o.s.web.servlet.DispatcherServlet : Completed initialization in 0 ms

current thread: http-nio-8080-exec-4

current thread: http-nio-8080-exec-5

current thread: http-nio-8080-exec-1

current thread: http-nio-8080-exec-2

current thread: http-nio-8080-exec-3

current thread: http-nio-8080-exec-5

current thread: http-nio-8080-exec-2

current thread: http-nio-8080-exec-4

current thread: http-nio-8080-exec-1

current thread: http-nio-8080-exec-3

测试输出：

Response Code: 200

Response Code: 200

Response Code: 200

Response Code: 200

Response Code: 200

Response Code: 200

Response Code: 200

Response Code: 200

Response Code: 200

Response Code: 200

我们看到线程在响应输出。接下来，打开注释代码，模拟事故现场。将会在控制台看不到任何输出，测试方法也会卡住不动。

排查

我们使用 JVM 的一些命令来进行排查：

# 首先查看 java 的进程 id

C:\Users\Administrator>jps -l

18400 indi.yuluo.tomcat.SpringBootApplication

10324 jdk.jcmd/sun.tools.jps.Jps

16872 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher

18072 org.jetbrains.idea.maven.server.RemoteMavenServer36

9624

7372 inid.yuluo.tomcat.RequestTest

我们看到 SpringBootApplication 和 RequestTest 在运行，之后使用 jstack 命令生成线程快照，并保存为文件。

C:\Users\Administrator>jstack 18400 > C:\Users\Administrator\Desktop\spring-boot-thread_dump.txt

打开线程快照文件，搜索 http-nio 就能看到 Tomcat 的请求处理线程，所有的请求处理线程状态都是 TIMED_WAITING ，表示线程正在等待另一个线程执行特定的动作，但是有一个指定的等待时间。而且能直接看到请求是阻塞在了哪个代码位置。

"http-nio-8080-exec-2" #28 daemon prio=5 os_prio=0 cpu=0.00ms elapsed=187.14s tid=0x0000015ffe6089f0 nid=0x1ee4 waiting on condition [0x00000026eb5fc000]

# `TIMED_WAITING`

java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)

at java.lang.Thread.sleep(java.base@17.0.1/Native Method)

# 阻塞位置：

at indi.yuluo.tomcat.controller.SpringBootController.index(SpringBootController.java:18)

解决方案

适当修改 Tomcat 的最大线程数，可以增加并发请求的处理能力。

适当调大 Tomcat 的最小空闲线程数，可以确保在并发高峰时刻，Tomcat 能迅速响应新的请求，而不需要重新创建线程。

修改值需要对用户体量做出预估之后，进行测试之后确定。