Java微服務可以和Go一樣快嗎？

作者：聞數起舞 2020-11-12 08:30:38

業界普遍認為Java是"老的"，"慢的"和"無聊的"。 Go是"快速"，"新"和"酷"。但是我們想知道這些特性是否得到實際性能數據的保證或支持。

我們想進行實驗，看看Java微服務是否可以像Go微服務一樣快速運行。業界普遍認為Java是"老的"，"慢的"和"無聊的"。 Go是"快速"，"新"和"酷"。但是我們想知道這些特性是否得到實際性能數據的保證或支持。

我們想要一個公平的測試，所以我們創建了一個非常簡單的微服務，沒有外部依賴項(例如數據庫)，并且代碼路徑非常短(僅處理字符串)。我們確實包含了指標和日志記錄，因為它們似乎總是包含在任何實際的微服務中。我們使用了小型輕量級的框架(Helidon for Java和Go-Kit for Go)，并且還嘗試了Java的純JAX-RS。我們嘗試了不同版本的Java和不同的JVM。我們對堆大小和垃圾收集器進行了一些基本調整。我們在測試運行之前對微服務進行了預熱。

Java的歷史

Java由Sun Microsystems開發，后來被Oracle收購。其1.0版本于1996年發布，最新版本是2020年的Java15。主要設計目標是Java虛擬機和字節碼的可移植性以及帶有垃圾回收的內存管理。它仍然是最流行的語言之一(根據StackOverflow和TIOBE之類的來源)，它是在開源中開發的。

讓我們談談" Java問題"。

多年來，Java有許多不同的垃圾收集算法，包括串行，并行，并發標記/清除，G1和新的ZGC垃圾收集器。現代垃圾收集器旨在最大程度地減少垃圾收集"停止世界"暫停的時間。

Oracle實驗室開發了一種新的名為GraalVM的Java虛擬機，該Java虛擬機用Java編寫，具有新的編譯器和一些令人興奮的新功能，例如能夠將Java字節碼轉換為無需Java VM即可運行的本機映像。

Go的歷史

Go由Google的Robert Griesemer，Rob Pike和Ken Thomson創建。

Go受C，Python，Javascript和C的影響。它被設計為用于高性能網絡和多處理的最佳語言。

在我們演講時，StackOverflow有27,872個被" Go"標記的問題，而Java則為1,702,730。

Go是一種靜態類型的編譯語言。

Go是許多CNCF項目的首選語言，例如Kubernetes，Istio，Prometheus和Grafana都(大部分)用Go編寫。

它旨在具有快速的構建時間和快速的執行。

Go(與Java相比)有什么好處-根據我的經驗，這是我的個人看法：

容易實現功能模式，例如合成，純函數，不可變狀態。
樣板代碼少得多(但仍然太多)。
它仍然處于生命周期的早期，因此它不具有向后兼容的沉重負擔-他們仍然可以打破現狀來改進它。
它可以編譯成本地靜態鏈接的二進制文件-無虛擬機層-二進制文件具有運行程序所需的一切，這對于" FROM scratch"容器非常有用。
它具有體積小，啟動快和執行快的特點。
沒有OOP，繼承，泛型，斷言，指針算術。
括號較少，例如
沒有循環依賴性，沒有未使用的變量或導入，沒有隱式類型轉換的強制。

那么，Go的"問題"是什么?

工具生態系統還不成熟，尤其是依賴管理-有多種選擇，沒有一個是完美的，特別是對于非開源開發而言;
建立具有新/更新依賴關系的代碼非常慢(例如Maven著名的"下載Internet"問題。
導入會將代碼綁定到存儲庫，這使代碼在噩夢中移動。
IDE非常適合編程，文檔查找，自動完成等。
指針!
沒有Java風格的try / catch異常(如果err!= nil的使用頻率太高，您最終會寫出來)，沒有功能風格的原語，例如列表，映射函數等。
由于它尚不可用，您通常會最終實現一些基本算法。最近，我寫了一些代碼，由sloe進行了兩個字符串(列表)的比較，并進行了轉換。用一種功能語言，我本可以使用諸如map這樣的內置函數來做到這一點。
沒有動態鏈接! (您問"誰在乎?"。)如果您要使用帶有"感染"靜態鏈接代碼的GPL許可證的代碼，這可能是一個真正的問題。
調節執行或垃圾收集，配置文件執行或優化算法的旋鈕并不多-Java具有數百種垃圾收集調整選項，而Go具有一個-啟用或禁用。

負載測試方法

我們使用JMeter進行負載測試。測試多次調用服務，并收集有關響應時間，吞吐量(每秒事務)和內存使用情況的數據。對于Go，我們收集常駐集大小;對于Java，我們跟蹤本機內存。

在許多測試中，我們將JMeter與被測應用程序在同一臺計算機上運行。如果我們在另一臺機器上運行JMeter，結果似乎沒有任何干擾或差異，因此可以簡化設置。當我們以后將應用程序部署到Kubernetes中時，JMeter在集群外部的遠程計算機上運行。

在進行測量之前，我們使用了1,000次服務調用來預熱了應用程序。

應用程序本身的源代碼以及負載測試的定義都在以下GitHub存儲庫中：

https://github.com/markxnelson/go-java-go

第一輪測試

在第一輪中，我們在"小型"計算機上進行了測試，在這種情況下，該計算機是2.5GHz雙核Intel Core i7筆記本電腦，具有16GB RAM，運行macOS。

結果如下：

我們宣布Go成為第一輪的獲勝者!

以下是我們根據這些結果得出的觀察結果：

日志記錄似乎是主要的性能問題，尤其是java.util.logging。因此，我們在進行日志記錄和不進行日志記錄的情況下都進行了測試。我們還注意到，日志記錄是Go應用程序性能好的重要因素。
Java版本具有顯著的更大的內存占用空間，即使對于如此小的簡單應用程序也是如此
預熱對JVM產生了很大的影響-我們知道JVM在運行時會進行優化，因此這很有意義
在此測試中，我們正在比較不同的執行模型-Go應用程序被編譯為本地可執行二進制文件，而Java應用程序被編譯為字節代碼，然后在虛擬機上運行。

GraalVM本機映像

GraalVM具有本機映像功能，可讓您采用Java應用程序并將其本質上編譯為本機可執行代碼。

該可執行文件包括應用程序類，其依賴項中的類，運行時庫類以及JDK中的靜態鏈接本機代碼。