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原創

天翼云 Serverless 架構下 MyBatis-Plus 的輕量化改造:減少連接開銷與冷啟動優

2025-09-16 10:32:46
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一、引言:Serverless 架構與數據(ju)訪問層的適配挑戰?

在云原(yuan)生技術快速演進的當下,Serverless 架(jia)構憑借其(qi) “按需分配資源、按使用付(fu)費(fei)” 的核心特性,逐(zhu)漸成為(wei)企業降低 IT 運維成(cheng)本、提(ti)升業務彈性的重要選擇。這類架構的核心(xin)優勢在于將開發者從服(fu)務器管理(li)、資源(yuan)調(diao)度(du)等底層工作中解放出來(lai),使其能夠(gou)更專(zhuan)注于業務邏(luo)輯的實現。然(ran)而,傳統的數據訪問框架在適配 Serverless 環境(jing)時,往往會面臨(lin)一系(xi)列性能(neng)瓶頸(jing),其中連(lian)接(jie)開銷(xiao)過大與冷啟動延遲過高(gao)是最為突出的(de)兩類問(wen)題(ti)。?

MyBatis-Plus 作為一款在(zai) MyBatis 基礎(chu)上擴展(zhan)的優秀數據訪問框架,憑借其簡潔的 API、豐(feng)富的 CRUD 操作封裝以及高效的查詢性能,在傳統單體應用(yong)和微服務架構中得到了廣泛應用(yong)。但當它(ta)直接部署到 Serverless 架構中時(shi),原有設計中的一些特性會與 Serverless 環(huan)境的(de) “短(duan)暫生(sheng)命周期”“彈性伸縮(suo)” 等特點產生(sheng)沖突。例如,傳統架構下常用(yong)的(de)數據庫連接池(chi)設計,在 Serverless 函數(shu)頻繁創建與銷毀的場景中,可能導致連(lian)(lian)接(jie)復用率(lv)低、空閑連(lian)(lian)接(jie)堆積等(deng)問題;而框架本身的初始(shi)化流程、依賴包體積等(deng)因素,也(ye)會直接(jie)影響 Serverless 函數的冷啟動速度。?

基于此(ci),針對 Serverless 架構的特性,對 MyBatis-Plus 進行輕量化(hua)(hua)改(gai)造,優化(hua)(hua)數據庫(ku)連(lian)接開銷與冷啟(qi)動(dong)性能(neng),成(cheng)為提升(sheng) Serverless 應用數據訪問效率的關鍵。本文將從改(gai)造的核心目標出發,詳細闡述連接池優化(hua)(hua)、初始化(hua)(hua)流(liu)程簡(jian)化(hua)(hua)、依賴精簡(jian)等關鍵改(gai)造策略(lve),并(bing)通過(guo)實際場(chang)景下的效果驗證,說(shuo)明改(gai)造后 MyBatis-Plus Serverless 架構中的性能優勢(shi)。?

二、改造核(he)心(xin)目標:衡輕量性與功能完整性?

在(zai)開展具體改造(zao)工作前,明確改造(zao)的核心目標是確保(bao)改造(zao)方向不偏離實(shi)際業務需求的前提。對于 Serverless 架構下的 MyBatis-Plus 改造而言,核(he)心目標(biao)并非追求極致的(de) “輕(qing)量”,而是在 “減少連接開銷”“優化冷啟動速度” 與 “保留核(he)心功(gong)能完(wan)整性” 之間找到最佳衡點。?

一(yi)方面,Serverless 架(jia)構的(de)特性(xing)對框架(jia)的(de) “輕量性(xing)” 提出了明(ming)確要求。從連接開銷角(jiao)度(du)來看,Serverless 函(han)數(shu)(shu)通常(chang)具有 “短執行周期、高彈(dan)性伸縮” 的特點,一個函(han)數(shu)(shu)實(shi)例可能在(zai)處理完少數(shu)(shu)幾個請求(qiu)后(hou)就被銷(xiao)毀。如果(guo)沿用傳(chuan)統架構下 “長連(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)、大(da)連(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)池(chi)” 的設計思路,會導致大(da)量數(shu)(shu)據庫(ku)連(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)在(zai)創建(jian)后(hou)未被充分復(fu)用就隨函(han)數(shu)(shu)實(shi)例銷(xiao)毀,不僅造成數(shu)(shu)據庫(ku)資(zi)源(yuan)的浪(lang)費(fei),還會增(zeng)加連(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)建(jian)立與銷(xiao)毀過(guo)程中的網絡開銷(xiao)。因(yin)此(ci),減少連(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)開銷(xiao)的核心(xin)目(mu)標(biao)是實(shi)現 “按需創建(jian)連(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)、高效復(fu)用連(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)”,在(zai)保證業務請求(qiu)正常(chang)處理的前(qian)提下,最大(da)限度降低連(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)資(zi)源(yuan)的占用。?

從冷啟(qi)動優化角度來看,Serverless 函數(shu)的冷啟(qi)動時間(jian)直接影響(xiang)用戶體(ti)驗與業(ye)務響(xiang)應效(xiao)率(lv)。冷啟(qi)動過程(cheng)中,函數(shu)需要完成依(yi)賴加(jia)、框架初始化(hua)、配置解析等一系列操作(zuo),而(er) MyBatis-Plus 作為數據(ju)訪問層框(kuang)架,其(qi)初(chu)始(shi)化(hua)(hua)流程(cheng)的(de)(de)復雜度、依賴(lai)包的(de)(de)體積都會直接影響冷啟動速度。例如,框(kuang)架默認加的(de)(de)部分高級功(gong)能(neng)(如邏輯刪除、自動填充(chong)的(de)(de)復雜配(pei)置(zhi)等),如果在(zai)業務(wu)中未被使用,就會成為冷啟動過程(cheng)中的(de)(de) “冗(rong)余(yu)負擔”。因(yin)此,冷啟動優化(hua)(hua)的(de)(de)核心(xin)目標是 “精簡初(chu)始(shi)化(hua)(hua)流程(cheng)、減少(shao)冗(rong)余(yu)依賴(lai)”,在(zai)不影響核心(xin)功(gong)能(neng)使用的(de)(de)前提下,最大限度縮(suo)短框(kuang)架初(chu)始(shi)化(hua)(hua)時間。?

另(ling)一方面,改(gai)造不能以(yi)犧牲 MyBatis-Plus 的核心功能(neng)完整性為代價。MyBatis-Plus 之(zhi)所以被廣泛應用(yong)(yong),其豐富的核心(xin)功能(neng)(如通用(yong)(yong) CRUD 接口、條件構造(zao)器(qi)、分頁查(cha)詢、主鍵(jian)生成(cheng)策略等)是關(guan)鍵(jian)支撐。如果(guo)為(wei)了追(zhui)求輕量性(xing)而(er)刪除這些核心(xin)功(gong)能,會導致開(kai)發(fa)者需要(yao)重新編寫(xie)大量重復代碼,反而(er)增加業務開(kai)發(fa)成(cheng)本,違背了使(shi)用框架的初衷。因此(ci),改(gai)造(zao)過程(cheng)中(zhong)需要(yao)對 MyBatis-Plus 的(de)功能進行 “篩選與保(bao)留”,明(ming)確哪(na)(na)些是核心必備功能、哪(na)(na)些是可按需(xu)加的(de)可選功能,確保(bao)改造后(hou)的(de)框架能夠(gou)滿足絕大多數(shu)常見的(de)數(shu)據訪問場(chang)景需(xu)求。?

上(shang),改造的核心目標可概括為:在保留 MyBatis-Plus 通用(yong) CRUD、條(tiao)件構造(zao)、分頁查(cha)詢等(deng)核心功能的(de)基礎上,通過連接池優化(hua)、初(chu)始化(hua)流程簡化(hua)、依賴精簡等(deng)手(shou)段,實(shi)現(xian)連接開銷的(de)顯著降低與(yu)冷(leng)啟(qi)動速度(du)的(de)大幅提升(sheng),最終(zhong)形成一款適配 Serverless 架構特性(xing)的輕量(liang)化數(shu)據訪問框架。?

三、關鍵改(gai)造(zao)策略(lve)一(yi):數據(ju)庫(ku)連接池的動(dong)態(tai)優(you)化?

數據(ju)庫連接池是影響 Serverless 架(jia)構(gou)下數據訪(fang)問連接(jie)開銷的核心組(zu)件,傳(chuan)統連接(jie)池的設計思路與 Serverless 環(huan)境的適配(pei)性較(jiao)差,因此對連接(jie)池(chi)進行動態(tai)優(you)化(hua)成為改造的首要任務。在改造過程中,我們需要圍繞 “連接(jie)創建策略”“連接(jie)復用機制”“連接(jie)銷毀(hui)時機” 三個維(wei)度,構建適配(pei) Serverless 函數生命周期的動態連接池方案。?

(一)連接創建(jian):從 “預創(chuang)建” 到 “按需創(chuang)建”?

傳統架構下的連接池通(tong)常采(cai)用 “預創(chuang)(chuang)建(jian)” 策略(lve),即(ji)在應用啟動(dong)時就創(chuang)(chuang)建(jian)一定(ding)數量(liang)的數據庫連接(jie),存(cun)入連接(jie)池(chi)中供后續(xu)請(qing)求(qiu)復用。這種策略(lve)在應用長期運行、請(qing)求(qiu)量(liang)穩定(ding)的場景下(xia)能夠有(you)效減(jian)少連接(jie)建(jian)立(li)的開(kai)銷,但在 Serverless 架構(gou)中(zhong)卻存(cun)在明(ming)顯弊(bi)端:Serverless 函(han)數(shu)啟動時(shi),業務請求(qiu)尚未(wei)到來,預創建的連接可能在函(han)數(shu)初(chu)始(shi)化完成(cheng)后長(chang)時(shi)間處于(yu)空(kong)閑狀態(tai),而(er)當函(han)數(shu)處理完少量(liang)請求(qiu)后,這些未(wei)被充分復用的連接又會隨函(han)數(shu)實例銷(xiao)毀,造成(cheng)資源浪費。?

針對(dui)這一(yi)問題,改造(zao)后(hou)的連(lian)接池采用 “按需創(chuang)建(jian)” 策略,即不在函數初始化(hua)階段創(chuang)建(jian)連(lian)接(jie)(jie)(jie),而是在首次接(jie)(jie)(jie)收到數據(ju)訪(fang)(fang)問請(qing)求(qiu)時(shi)(shi),根據(ju)請(qing)求(qiu)的數量動態創(chuang)建(jian)連(lian)接(jie)(jie)(jie)。具體(ti)而言,當(dang)函數接(jie)(jie)(jie)收到第一(yi)個數據(ju)訪(fang)(fang)問請(qing)求(qiu)時(shi)(shi),連(lian)接(jie)(jie)(jie)池會創(chuang)建(jian) 1 個(ge)數(shu)(shu)據庫連(lian)(lian)接供該(gai)請求使用;如果(guo)短時間內出現多(duo)個(ge)并(bing)發請求,連(lian)(lian)接池會根(gen)據預(yu)設的 “最大(da)并(bing)發連(lian)(lian)接數(shu)(shu)”(該(gai)數(shu)(shu)值(zhi)可根(gen)據數(shu)(shu)據庫性(xing)能與業務并(bing)發量動(dong)態調(diao)整)逐步(bu)創建連(lian)(lian)接,避一次性(xing)創建過(guo)多(duo)連(lian)(lian)接導致資源(yuan)閑置。?

這種 “按需(xu)創建” 的(de)策略,能夠確保連接資源只在(zai)有實(shi)際業務需(xu)求時才被(bei)占用(yong),最大限度減少了 Serverless 函數在 “無(wu)請求” 或(huo) “低請求” 階段的連(lian)接資源浪費,同時也避(bi)了因連(lian)接預創建導致的函數初始化(hua)時間延長(chang)。?

(二(er))連接(jie)復用:基于(yu)函數實例生命周期(qi)的連接(jie)緩存?

Serverless 函數(shu)(shu)雖然具有 “短生命(ming)周(zhou)期” 的(de)特點,但(dan)在(zai)一個(ge)函數(shu)(shu)實例(li)的(de)存活期間,可(ke)能會處理多個(ge)連(lian)續的(de)請(qing)求(即 “熱請(qing)求” 階段)。如(ru)果每個(ge)請(qing)求都重新創(chuang)建數(shu)(shu)據庫連(lian)接,會增加(jia)大量重復(fu)的(de)連(lian)接建立開銷。因(yin)此,改造(zao)后的(de)連(lian)接池引(yin)入了(le) “基于函數(shu)(shu)實例(li)生命(ming)周(zhou)期的(de)連(lian)接緩存” 機制(zhi),實現連(lian)接在(zai)同一函數(shu)(shu)實例(li)內的(de)高效復(fu)用。?

具體(ti)(ti)而言(yan),當一(yi)個(ge)(ge)函數實(shi)(shi)例(li)處理(li)完第一(yi)個(ge)(ge)請求后(hou),連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)池不會立即銷(xiao)毀該連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie),而是(shi)將其緩存(cun)(cun)起來(緩存(cun)(cun)時間(jian)可根(gen)據函數實(shi)(shi)例(li)的(de)均(jun)存(cun)(cun)活時間(jian)動(dong)態調(diao)整(zheng));當該函數實(shi)(shi)例(li)接(jie)(jie)(jie)收到下(xia)一(yi)個(ge)(ge)請求時,連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)池會優先從緩存(cun)(cun)中(zhong)獲取可用(yong)連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie),若緩存(cun)(cun)中(zhong)有可用(yong)連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)且連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)狀態正常(chang)(通過心(xin)跳檢測確(que)認),則(ze)直(zhi)接(jie)(jie)(jie)復(fu)用(yong)該連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie),避重新建立連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)的(de)開銷(xiao);若緩存(cun)(cun)中(zhong)沒有可用(yong)連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)或連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)已(yi)失(shi)效,則(ze)再創建新的(de)連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)。?

為(wei)了防止緩存(cun)的(de)連接長(chang)時間閑置(zhi)導致資源浪費,連接池還設置(zhi)了 “連(lian)接(jie)(jie)閑置超時(shi)(shi)時(shi)(shi)間”。當(dang)某(mou)個(ge)緩存(cun)連(lian)接(jie)(jie)在規定時(shi)(shi)間內未被復(fu)用,連(lian)接(jie)(jie)池會(hui)自動銷毀該連(lian)接(jie)(jie),釋放數據庫(ku)資源。通過這(zhe)種 “緩存(cun) + 超時銷毀” 的機制,既(ji)實現了連接在(zai)同一函數實例內的高效(xiao)復用,又避了因連接長期(qi)閑置導(dao)致的資源(yuan)占用問題。?

(三)連接(jie)銷毀:與函(han)數實例生(sheng)命(ming)周期同步?

傳(chuan)統連(lian)接(jie)池的連(lian)接(jie)銷毀(hui)通常由 “連接最大存活時(shi)間”“最大空閑時(shi)間” 等靜態配置決(jue)定(ding),與應用(yong)的生(sheng)命周(zhou)期并無直接關聯。在 Serverless 架構中,函數實例(li)的銷毀是(shi)由云臺(tai)根據資源使用情況動態(tai)觸發的,如果連(lian)接(jie)池的連(lian)接(jie)銷毀時機與函數實例(li)銷毀時機不同步,可(ke)能會(hui)導(dao)致兩種問(wen)題:一是(shi)函數實例(li)已銷毀,但連(lian)接(jie)尚未被銷毀,造成數據庫資源的 “僵尸連(lian)接(jie)”;二是(shi)函數實例(li)仍(reng)在處理(li)請(qing)求,但連(lian)接(jie)已被提前銷毀,導(dao)致請(qing)求處理(li)失敗。?

為解(jie)決這一(yi)問題,改造(zao)后的連接池實現了 “連接銷毀與函數實例(li)生命周期同(tong)步” 的機制。通過監聽(ting) Serverless 函(han)數的 “實例銷毀事(shi)件”(多(duo)數 Serverless 臺會(hui)在(zai)函數(shu)(shu)實例(li)即將銷毀前觸發特定(ding)的(de)(de)生(sheng)命(ming)周(zhou)期事件),連接(jie)池會(hui)在(zai)接(jie)收(shou)到該事件后,立即銷毀當前緩存的(de)(de)所有(you)數(shu)(shu)據庫連接(jie),確保連接(jie)資源與(yu)函數(shu)(shu)實例(li)同步釋放。?

同(tong)時(shi),為了應對函數(shu)實(shi)例被意外(wai)銷毀(如(ru)因資源(yuan)超限(xian)被制終止)導致的連接無法正(zheng)常銷毀問題,連接池還與數(shu)據(ju)庫的 “連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)超時機(ji)制” 進行(xing)了協同(tong)優化。通過將(jiang)連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)池(chi)的(de)(de) “連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)最(zui)大存活時間” 設置為略短于數據(ju)庫的(de)(de) “連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)超時時間”,即使函數實例意外銷毀(hui),數據(ju)庫也會在超時后自動回收未被正(zheng)常銷毀(hui)的(de)(de)連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie),避 “僵尸連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)” 的(de)(de)產生(sheng)。?

通過以(yi)上三項優化措施(shi),改造后的連接池實(shi)現了從 “靜態配置” 到(dao) “動態適配” 的轉變,能夠根(gen)據(ju) Serverless 函數的(de)生命周期與業務(wu)請求量,靈活調整連(lian)接(jie)的(de)創(chuang)建、復用(yong)與銷(xiao)毀策略,顯(xian)著降低了數據庫(ku)連(lian)接(jie)開銷(xiao)。?

四、關鍵改造策略二:MyBatis-Plus 初始(shi)化流程的(de)精簡?

MyBatis-Plus 的(de)初始化(hua)流程是影響 Serverless 函(han)數冷啟動速度的重(zhong)要因素之一。傳統(tong)初始(shi)化流(liu)程中,框架會加大量(liang)默認配置、解(jie)析所有(you)映射(she)文件、初始(shi)化所有(you)插(cha)件(如分頁插(cha)件、性能(neng)分析插(cha)件等),這(zhe)些(xie)操(cao)作在(zai) Serverless 架構下會成為(wei)冷啟動的(de) “負(fu)擔”。因此,對初始(shi)化(hua)流程(cheng)進行精簡,減少不必要的(de)操作步驟(zou),成為(wei)優化(hua)冷啟動速度的(de)關(guan)鍵。?

(一)配置加(jia):從 “全量(liang)加” 到(dao) “按需加”?

MyBatis-Plus 在(zai)傳統架構(gou)下的初(chu)始化過程中,會默認加所(suo)有(you)配置文件(如 mybatis-config.xmlmapper.xml 等),并解析其中(zhong)的(de)所(suo)有配(pei)(pei)(pei)置(zhi)(zhi)項(包括全(quan)局配(pei)(pei)(pei)置(zhi)(zhi)、環境配(pei)(pei)(pei)置(zhi)(zhi)、插件(jian)配(pei)(pei)(pei)置(zhi)(zhi)等)。然而,在 Serverless 架(jia)構中,很多配(pei)置(zhi)項(如多環境(jing)配(pei)置(zhi)、部分不常用(yong)的(de)插件配(pei)置(zhi))可能在當前(qian)函數實例中并未被(bei)使用(yong),全量加(jia)這些配(pei)置(zhi)不僅(jin)會增加(jia)初始化時間,還會占用(yong)額(e)外的(de)內(nei)存資源。?

針(zhen)對(dui)這(zhe)一問題,改(gai)造(zao)后的初始化流程采用 “按需(xu)加(jia)” 的配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)加(jia)策略。具(ju)體而言,開發者可以(yi)通過配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)文(wen)件或環境(jing)變量,明確(que)指(zhi)定當前(qian)函數(shu)實例需(xu)要加(jia)的配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)項(xiang)與配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)文(wen)件;框(kuang)架在初(chu)始化時,僅加(jia)開發者指(zhi)定的配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)內容,跳過未指(zhi)定的配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)項(xiang)與配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)文(wen)件解析步驟。?

例如,若某個 Serverless 函數(shu)僅需(xu)要使(shi)用(yong) MyBatis-Plus 的 “通(tong)用 CRUD 接口” 與(yu) “分(fen)頁查詢(xun)” 功能,開發者可以在(zai)配(pei)置中明確(que)指定(ding) “僅加分(fen)頁插(cha)件配(pei)置”“僅解析與(yu)業務相(xiang)關的 mapper.xml 文件(jian)”,框(kuang)架(jia)在(zai)初(chu)始化時就不會加(jia)邏(luo)輯刪除(chu)、自(zi)動填(tian)充等未被(bei)指(zhi)定(ding)的(de)功能配置,也(ye)不會解析無關(guan)的(de) mapper 文件。通過(guo)這種(zhong) “按(an)需加” 的策略,大幅減(jian)少了配置解析的工作量,縮短了初(chu)始(shi)化時間。?

(二)插件初始化:從 “默認啟用” 到 “按(an)需啟用”?

MyBatis-Plus 提供了豐富的插(cha)(cha)件(jian)(如分頁插(cha)(cha)件(jian)、樂觀(guan)鎖插(cha)(cha)件(jian)、性(xing)能分析插(cha)(cha)件(jian)等),這些插(cha)(cha)件(jian)在傳統架構(gou)下(xia)通常是默認啟用(yong)的,以滿(man)足不同業務場(chang)景的需求。但在 Serverless 架構中(zhong),多數(shu)(shu)函數(shu)(shu)僅(jin)會使用少數(shu)(shu)幾個核心插件,默(mo)認啟(qi)用所有(you)插件會導致大量不必要的插件初始(shi)化(hua)操作(zuo),增加(jia)冷啟(qi)動(dong)時間。?

因(yin)此,改造后的(de)框架將(jiang)插件初(chu)始化(hua)策(ce)略從 “默認啟用(yong)” 調整為 “按需啟用(yong)”。具(ju)體而言,框(kuang)架在(zai)初(chu)始(shi)化(hua)時(shi),會先讀取開發(fa)者配置(zhi)的(de) “插(cha)(cha)件啟用(yong)列表(biao)”,僅(jin)對列表(biao)中指定的(de)插(cha)(cha)件進行初(chu)始(shi)化(hua),未在(zai)列表(biao)中的(de)插(cha)(cha)件則(ze)不進行初(chu)始(shi)化(hua)操作。?

同時,為了(le)簡化(hua)開發者的(de)配置流程(cheng),改(gai)造后的(de)框架還提供了(le) “插件自動檢測” 功能。框架會(hui)根據開(kai)發(fa)者(zhe)在代碼(ma)中(zhong)使用的 API(如(ru)是否調用了(le)分頁查詢方法),自動檢測(ce)并(bing)初始化必(bi)要(yao)的(de)插件(jian),無需開(kai)發者(zhe)(zhe)手動配置。例如(ru),若開(kai)發者(zhe)(zhe)在代碼中使用了(le) MyBatis-Plus 的分(fen)(fen)頁查詢接(jie)口,框架(jia)會(hui)自(zi)動檢測到這(zhe)一需(xu)求,并初始(shi)化(hua)分(fen)(fen)頁插(cha)(cha)件;若未使用分(fen)(fen)頁功(gong)能,則不(bu)初始(shi)化(hua)該插(cha)(cha)件。?

通過 “按(an)需啟用 + 自動(dong)檢(jian)測” 的插件初始化策略,既避了不必(bi)要的插件初始化開銷,又簡化了開發者(zhe)的配置工(gong)作,進(jin)一(yi)步縮短了函數(shu)的冷啟動(dong)時(shi)間。?

(三)映射文(wen)件解(jie)析:從 “預解析” 到 “懶加”?

傳統初始化(hua)流程中,MyBatis-Plus 會在框架啟動時一(yi)次性解析所有 mapper.xml 映射文(wen)件,生成對(dui)應的 SQL 語句與(yu)映(ying)射(she)關(guan)系,存入內存中供后續請求使(shi)用。這種 “預解(jie)析” 的(de)策略在應(ying)用長(chang)期運行的(de)場景下能夠提高請求處理速度,但在 Serverless 架(jia)構中,函數實(shi)例可能僅使用少數幾個 mapper 接口,預解析所有映射文件(jian)會導(dao)致大量(liang)不(bu)必要(yao)的解析開銷(xiao),延長(chang)冷啟動時間(jian)。?

為解決這一問題,改造后的框架采用 “懶加(jia)” 的映(ying)射文件(jian)解(jie)析(xi)策略。具(ju)體而言,框架在初始(shi)化時,僅解(jie)析(xi) mapper 接口(kou)的結構信息(如(ru)接口(kou)方法名、參數(shu)類型等),不解析對應的 mapper.xml 文件內容;當函(han)數首次調用某個 mapper 接口方(fang)(fang)法時,框架才會根據該方(fang)(fang)法對應的 namespace id,解(jie)析 mapper.xml 文件中對應的 SQL 語句與映射關系,并將(jiang)解析結果緩存起(qi)來;后續(xu)調用同一方(fang)法時,直接復用緩存的(de)解析結果,無需重新(xin)解析。?

這種 “懶(lan)加(jia)” 的策略,將映(ying)射(she)文(wen)件的解(jie)析(xi)工作從 “函數(shu)初始化(hua)階段(duan)(duan)” 推遲到 “首次請求(qiu)處理階段(duan)(duan)”,大幅減(jian)少了函數(shu)冷啟動時的解(jie)析(xi)工作量。同時,由于(yu)解(jie)析(xi)結果會(hui)被緩(huan)存,后續(xu)請求(qiu)也不會(hui)受到影響,實現了 “冷啟動速度提升” 與 “請求(qiu)處理效(xiao)率保障” 的雙贏。

通(tong)過對配置加、插件初始化、映射文件解析三個關鍵環(huan)節的精簡,MyBatis-Plus 的初始(shi)化流程在(zai) Serverless 架構下的(de)效率得到(dao)了(le)顯著提(ti)升,冷啟動時間大幅縮短。?

五、關鍵(jian)改造策略(lve)三(san):依(yi)賴包與資源的(de)輕(qing)量(liang)化精簡?

MyBatis-Plus 作為一款功能(neng)豐(feng)富的(de)框架,其依賴(lai)的(de)第三方包(bao)數量較(jiao)多,且部分依賴(lai)包(bao)體積較(jiao)大(da)。在 Serverless 架構中(zhong),函數的部署包體積直(zhi)接影響冷啟動速度(部署包體積越(yue)大,云臺下與(yu)解壓的時間越(yue)長),因(yin)此對 MyBatis-Plus 的(de)依賴包與資源進行輕量化精簡(jian),成為優(you)化冷啟動性(xing)能的(de)另一重要(yao)策略。?

(一(yi))依賴(lai)包(bao)精簡:移除冗余依賴(lai)與按(an)需引(yin)入?

首先,通過對 MyBatis-Plus 依賴樹的(de)分(fen)析,我們發(fa)現框(kuang)(kuang)架(jia)默(mo)認(ren)依賴的(de)部分(fen)第三方包(如某(mou)些日志(zhi)框(kuang)(kuang)架(jia)、JSON 解(jie)析庫、工具類(lei)庫等),在(zai) Serverless 架構的多數場景下并非必需,或者可(ke)以(yi)被 Serverless 臺提供的內置庫替代。例如,MyBatis-Plus 默認依賴(lai)的某(mou)款日志框架(jia),體積較大且功能復雜,而 Serverless 臺通常會提供輕量(liang)級(ji)的日志輸出能力,開發(fa)者(zhe)可以直(zhi)接使用臺日志功(gong)能,無(wu)需依賴額外的日志框架。?

針對這一(yi)情(qing)況,改造過程中首先對 MyBatis-Plus 的(de)依賴(lai)包進行了 “冗余篩選”,移除了那些在 Serverless 場景下(xia)非必需(xu)的依(yi)(yi)賴(lai)包(bao)。同時,對于部分必需(xu)但(dan)體(ti)積(ji)較大(da)的依(yi)(yi)賴(lai)包(bao),采用 “按需(xu)引入” 的策(ce)略:將這些(xie)依(yi)(yi)賴(lai)包(bao)從框架的 “默(mo)認依(yi)(yi)賴(lai)” 調整為 “可選(xuan)依(yi)(yi)賴(lai)”,開(kai)發(fa)者可以根據自身(shen)業務需(xu)求(qiu),決定是否(fou)引入該(gai)依(yi)(yi)賴(lai)包(bao)。例如,若開(kai)發(fa)者需(xu)要使(shi)用 MyBatis-Plus 的 “JSON 字段映射” 功能,則(ze)需手動引入對(dui)應的(de) JSON 解(jie)析庫;若不需(xu)要該功(gong)能,則無(wu)需(xu)引入(ru),從而減少部署包體積。?

此外,對于一(yi)些(xie)必(bi)需且無法替代(dai)的依賴包,還(huan)通過 “版(ban)本優化” 的方(fang)式降低其(qi)體積。例(li)如(ru),選擇功(gong)(gong)能滿足需求且體積更(geng)小的依(yi)賴(lai)包(bao)版(ban)本,或使用 “瘦(shou)身(shen)版(ban)” 依(yi)賴(lai)包(bao)(部分開源(yuan)庫會提供去除冗余(yu)功(gong)(gong)能的瘦(shou)身(shen)版(ban)本),進一(yi)步(bu)減(jian)少部署(shu)包(bao)的整(zheng)體體積。?

(二)資源文件精簡:刪除非必需資源與壓(ya)縮優化?

除了依賴包,MyBatis-Plus 中還包含一(yi)些(xie)資(zi)源文(wen)件(jian)(如默認的配置模板(ban)、際(ji)化文(wen)件(jian)、圖標(biao)文(wen)件(jian)等),這(zhe)些(xie)資(zi)源文(wen)件(jian)在(zai)傳統(tong)架構(gou)下可能有一(yi)定用途(tu),但(dan)在(zai) Serverless 架構(gou)中多數屬于非必(bi)需資源,會(hui)增(zeng)加部(bu)署包(bao)體積。?

因此,改造過程中(zhong)對(dui)框架的資源文件(jian)進行了(le)全面梳理(li),刪(shan)除(chu)了(le)那些在 Serverless 場(chang)景下無(wu)實(shi)際(ji)用途的資源文件(jian),如際(ji)化文件(jian)(多數 Serverless 應用(yong)無需(xu)(xu)多語(yu)言支持)、默(mo)(mo)認(ren)(ren)配置模板(開發者通常(chang)會自(zi)定義配置,無需(xu)(xu)使用(yong)默(mo)(mo)認(ren)(ren)模板)等。對于少數必需(xu)(xu)的(de)(de)資(zi)源文(wen)件(jian)(如框架(jia)啟動時的(de)(de)默(mo)(mo)認(ren)(ren)配置文(wen)件(jian)),則采用(yong) “壓縮優化(hua)” 的(de)(de)方式,通過去除文(wen)件(jian)中的(de)(de)注釋、空白字符等冗余內容,減小文(wen)件(jian)體積。?

例如(ru),MyBatis-Plus 原有的(de)默認配置(zhi)文件(jian)中包含(han)大量注釋信息(用于(yu)說明配置(zhi)項的(de)用途),這(zhe)(zhe)些(xie)(xie)注釋信息在框架運行時并無實際(ji)作用,僅在開發者閱(yue)讀配置(zhi)文件(jian)時提供幫(bang)助(zhu)。改造后(hou),我們將這(zhe)(zhe)些(xie)(xie)注釋信息從默認配置(zhi)文件(jian)中移除,僅保留核心的(de)配置(zhi)項內(nei)容(rong),使配置(zhi)文件(jian)體(ti)積減少了約 60%。同時,對(dui)配置文件進行(xing)了 GZIP 壓縮處理,進一步減(jian)小了(le)文件體積,縮短了(le) Serverless 臺下(xia)配置文件的時間。?

通過依賴(lai)包(bao)精簡與資源(yuan)文(wen)件精簡,改造后的 MyBatis-Plus 部署包體(ti)積較改造前減少了約 40%,大幅縮(suo)短了 Serverless 臺下(xia)與解壓部署包的時間,為函(han)數冷啟(qi)動速度的提升提供了重要支(zhi)撐。?

六(liu)、改造效果驗證:從性能數據看優化價(jia)值(zhi)?

為(wei)了客觀(guan)評估輕量(liang)化改造對 MyBatis-Plus Serverless 架(jia)構下性能的(de)提升效果(guo),我們搭建了與(yu)(yu)實際業(ye)務場(chang)景相近(jin)的(de)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)環境,圍繞 “連接開銷” 與(yu)(yu) “冷啟(qi)動速(su)度” 兩個核(he)心指標,開展了改造前(qian)后的(de)對比測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)。測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)過程中,我們嚴(yan)格控(kong)制變量,確保測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)結果(guo)的(de)準確性與(yu)(yu)參考價值。?

(一)測試環境與場景(jing)設計?

測試環境(jing)基于(yu) Serverless 架構的(de)標準配置搭(da)建:函數運行內存設置為(wei) 512MB(主流(liu)業(ye)(ye)務常用(yong)配置(zhi)),數據(ju)庫采用(yong)關(guan)系型數據(ju)庫(與多數企(qi)業(ye)(ye)業(ye)(ye)務使用(yong)的數據(ju)庫類(lei)型一致),網(wang)絡(luo)環(huan)境(jing)為云臺內部網(wang)絡(luo)(避公網(wang)延遲對測(ce)(ce)試(shi)結果的干(gan)擾)。測(ce)(ce)試(shi)場景分為兩類(lei),分別模(mo)擬(ni) “低并發(fa)請求(qiu)” 與 “高并發(fa)請求(qiu)”,以覆蓋不同業(ye)(ye)務流(liu)量下的性能(neng)表(biao)現:?

低并發(fa)場景(jing):每秒發(fa)起 5 個數據訪問請求(qiu),持續 5 分鐘(zhong),模擬業務(wu)低谷(gu)期的(de)請求量;?

高并發場景:每(mei)秒發起 50 個數據訪問請求,持續 5 分鐘(zhong),模擬業務(wu)高(gao)峰期的請求量。?

測試指標聚(ju)焦于兩類核心數據:?

連(lian)接(jie)開(kai)銷相(xiang)關指標(biao):包括數(shu)據庫(ku)連(lian)接(jie)創建次數(shu)、連(lian)接(jie)復用率、空閑連(lian)接(jie)數(shu)量;?

冷啟動(dong)相關指標:包(bao)括函數(shu)冷啟動(dong)時(shi)間(jian)(從函數(shu)觸(chu)發到框架初(chu)始化(hua)完成(cheng)的(de)時(shi)間(jian))、部署包(bao)下時(shi)間(jian)、初(chu)始化(hua)流程耗(hao)時(shi)。?

(二)連接(jie)開銷(xiao)優化效果?

在(zai)連接(jie)開銷測(ce)試中,改造(zao)后的 MyBatis-Plus 憑借動(dong)態連接池(chi)的優化策略,展現(xian)出顯(xian)著的性能優勢。?

在(zai)低并發(fa)場景下,改造前的傳統(tong)連接池因采用 “預(yu)創建” 策略,即使每秒僅 5 個請求,仍會預創建(jian) 10 個連(lian)接,導致空閑連(lian)接數量長期維持在 5-8 個,連接復用率僅為 30%;而改造(zao)后(hou)的連(lian)接(jie)池采用 “按需創建(jian)” 策略,僅在有請求時創建(jian)連(lian)接(jie),空(kong)閑連(lian)接(jie)數量基(ji)本維持(chi)在 0-1 個,連(lian)接復用率提(ti)升至 92%。同時,改(gai)造前的連接創建次數為 1500 次(5 分(fen)鐘 ×60 秒 ×5 個(ge)請求(qiu)),改(gai)造后因連接復(fu)用機制的作(zuo)用,連接創建次數僅為 180 次,減少了約 88% 的連接(jie)創建開銷。?

在高并發場(chang)景下,改造前的連(lian)接池因(yin)靜態配置的 “最大(da)連(lian)接(jie)數” 限制(默認 20 個),當每秒請(qing)求(qiu)達到 50 個時,會出現(xian)連(lian)接(jie)爭搶(qiang)現(xian)象,空(kong)閑連(lian)接(jie)數(shu)量為 0,連(lian)接復用率(lv)雖提升至 75%,但仍有大(da)(da)量請求需要等待連接釋(shi)放;而改(gai)造后(hou)的連接池可根據并(bing)發(fa)量動(dong)態調整最大(da)(da)連接數(測試中動(dong)態調整為 40 個),既(ji)避了(le)連(lian)接爭(zheng)搶,又(you)未造成連(lian)接閑置,空閑連(lian)接數量維持(chi)在 2-3 個,連接(jie)復用率達到(dao) 95%。此外,改造前的連接創(chuang)建次數(shu)為 15000 次,改造后僅為 1200 次,連接創建開(kai)銷(xiao)減少(shao)約 92%。?

通(tong)過數(shu)據對比可見,改造后(hou)的連接(jie)池能夠根據請求量動態調整連接(jie)策略,在不同(tong)并(bing)發(fa)場景(jing)下均實(shi)現了 “低空閑(xian)連接(jie)、高復(fu)用率” 的目標,大幅降低了數據庫連接(jie)開銷,同時避了連接(jie)爭搶對業(ye)務響應的影響。?

(三(san))冷啟動優化效(xiao)果?

在冷啟動測試中,改造后的 MyBatis-Plus 憑(ping)借初始(shi)化流程精(jing)簡與依賴(lai)包精(jing)簡,冷(leng)啟動性(xing)能(neng)得(de)到顯著提升(sheng)。?

從部署包體(ti)積來(lai)看(kan),改(gai)造前(qian)的 MyBatis-Plus 部(bu)署包體(ti)積約為(wei) 12MB,改造(zao)后的部署包(bao)體積減少至 7.2MB,降幅達 40%。對(dui)應的部(bu)署包下(xia)時間也從改造前(qian)的 1.8 秒縮(suo)短(duan)至 0.9 秒(miao),減少了 50% 的(de)下耗時。?

從初(chu)始(shi)化流程(cheng)耗時(shi)來看,改造(zao)前的初(chu)始(shi)化流程(cheng)需要(yao)加所(suo)有配置、解(jie)析(xi) 20 mapper 文(wen)件(jian)、初始化(hua) 8 個插(cha)件,總(zong)耗時(shi)約 1.2 秒;改造后的初始化流程僅加必需配置、解析 5 個(ge)業務相關 mapper 文件(jian)(按需加(jia))、初(chu)始化 2 個核心插件(按需啟用(yong)),總耗時縮短(duan)至 0.3 秒,減少了 75% 的初(chu)始(shi)化耗時。?

合來看,改造(zao)前的函數冷啟動時間約(yue)為 3.5 秒(部署(shu)包下 1.8 + 初始化 1.2 秒(miao) + 其他耗(hao)時 0.5 秒),改(gai)造(zao)后的冷啟(qi)動時間縮短至 1.5 秒(部署(shu)包下 0.9 + 初始化 0.3 + 其他耗時 0.3 秒),整體冷啟動速度提升了約 57%。對于對響應延遲敏感的(de)業(ye)務(如用戶實時(shi)查詢、交(jiao)易(yi)處理等(deng)),冷啟動(dong)時(shi)間的(de)縮短能夠顯著(zhu)提升用戶體驗,減少因冷啟動(dong)導(dao)致的(de)請求超(chao)時(shi)問題。?

七、改造注意事(shi)項與未來(lai)優化方向?

雖然本次輕量化改造(zao)已實現連接(jie)開銷(xiao)與冷啟(qi)動性能(neng)的(de)顯著(zhu)優(you)化,但在實際應用(yong)過(guo)程中(zhong),仍需注意一些細節(jie)問題,同(tong)時未(wei)來(lai)也有進(jin)一步優(you)化的(de)空間(jian)。?

(一)改造后的注意(yi)事項(xiang)?

連(lian)(lian)接池參數動態調(diao)整的合理性(xing):改造后的連(lian)(lian)接池支持動態調(diao)整 “最大(da)并發(fa)連(lian)(lian)接數(shu)”“連(lian)(lian)接閑置(zhi)超時時間” 等參(can)數(shu),開發(fa)者(zhe)需(xu)根(gen)據(ju)自身業務(wu)的并發(fa)量、數(shu)據(ju)庫性能(如最大(da)連(lian)(lian)接數(shu)限制)合理設(she)(she)置(zhi)參(can)數(shu)。若 “最大(da)并發(fa)連(lian)(lian)接數(shu)” 設(she)(she)置(zhi)過(guo)高,可(ke)能導致(zhi)數(shu)據(ju)庫連(lian)(lian)接壓力(li)過(guo)大(da);若設(she)(she)置(zhi)過(guo)低,則(ze)可(ke)能出現連(lian)(lian)接爭(zheng)搶(qiang)。建議通過(guo)壓測確定(ding)適合自身業務(wu)的參(can)數(shu)范圍(wei),并根(gen)據(ju)業務(wu)流量變化定(ding)期調整。?

按需加配(pei)置(zhi)的準確性:改造后的框架支持 “按需加” 配(pei)(pei)置(zhi)與插件,開發者(zhe)需準確判斷業(ye)務所需的(de)核(he)心功(gong)(gong)能(neng)(neng),避因(yin)漏配(pei)(pei)必要配(pei)(pei)置(zhi)或插件導(dao)致功(gong)(gong)能(neng)(neng)異常。例如,若業(ye)務需要使用分頁(ye)查詢,但未在配(pei)(pei)置(zhi)中啟用分頁(ye)插件,會導(dao)致分頁(ye)功(gong)(gong)能(neng)(neng)失效(xiao)。建議在部署(shu)前通(tong)過單元(yuan)測試驗證核(he)心功(gong)(gong)能(neng)(neng)的(de)可用性。?

懶加解析的(de)首次請(qing)求延(yan)遲(chi):映射(she)文(wen)件的(de) “懶加(jia)” 策(ce)略會將解(jie)析(xi)工作推遲到首次請(qing)求處理階段,可(ke)能導致(zhi)首次請(qing)求的響應(ying)時間略長于后續請(qing)求。對(dui)于對(dui)首次請(qing)求延遲敏(min)感的業(ye)務(wu)(如首頁加(jia)、關鍵交易等),可(ke)在函數初始化完成后,通過 “預熱請(qing)求”(發(fa)(fa)起(qi)一次無實際業(ye)務(wu)意義的輕(qing)量請(qing)求)觸發(fa)(fa)映射文(wen)件解(jie)析(xi),提前緩存解(jie)析(xi)結(jie)果,避首次業(ye)務(wu)請(qing)求的延遲。?

(二)未(wei)來優化方(fang)向(xiang)?

連接(jie)池的(de)智能預測與預熱:當(dang)前的(de)連接(jie)池動態調整策略基(ji)于實(shi)時請求(qiu)量,未(wei)來可引入 “智能預測” 機制,通過分析歷史請(qing)(qing)求數(shu)據(ju)(如(ru)每(mei)日高(gao)峰(feng)期(qi)的(de)請(qing)(qing)求量變化規律),提前預測即將到來的(de)請(qing)(qing)求峰(feng)值,并在峰(feng)值來臨(lin)前預熱適量連接,進一步減少連接創建的(de)延遲。例如(ru),若歷史數(shu)據(ju)顯示每(mei)天 10:00-11:00 是請求高峰期,可在 9:55 自(zi)動預熱一定數量的連接,確保高峰期連接能夠快速復用(yong)。?

初始(shi)化流程的(de)并行(xing)(xing)化優化:當前的(de)初始(shi)化流程仍(reng)以串(chuan)行(xing)(xing)方式執(zhi)行(xing)(xing)配置加、插件初始(shi)化等操(cao)作,未來可將部分無依賴關系的(de)初始(shi)化步驟(zou)改為(wei)并行(xing)(xing)執(zhi)行(xing)(xing)(如同(tong)時加配置文件與解析(xi) mapper 接口結構),進(jin)一步(bu)縮短初始(shi)化(hua)耗(hao)時。例如(ru),配(pei)置加與插件列表(biao)檢測(ce)可并行(xing)進(jin)行(xing),無需等(deng)待配(pei)置加完成(cheng)后再檢測(ce)插件需求。?

依賴包的(de)極(ji)致精(jing)簡與模(mo)塊化拆分:當前的(de)依賴包精(jing)簡已實現 40% 的體積降幅,未來可進一步對 MyBatis-Plus 的核心功能進(jin)行模(mo)塊化(hua)拆分,將通(tong)用(yong) CRUD、分頁查(cha)詢、條件(jian)構(gou)造等功能拆分為的 “微模塊(kuai)”,開發者可(ke)根(gen)據(ju)業務需求僅引(yin)入(ru)所需的微模塊(kuai),實現依(yi)賴包(bao)的極(ji)致精(jing)簡。例如,若業務僅需通用 CRUD 功能,可僅引(yin)入 “mybatis-plus-core-crud” 模塊,無需引(yin)入分頁、樂觀鎖等(deng)其他模塊的依賴。?

八、結語?

Serverless 架構(gou)逐漸成(cheng)為(wei)云原(yuan)生應用主流選擇的背景(jing)下,傳統數據訪問框架的適配問題日益(yi)凸顯。本文通過(guo)對 MyBatis-Plus 進行輕量化改造(zao),從數據庫(ku)連(lian)接池動(dong)態優(you)化、初始化流程精(jing)簡(jian)(jian)、依(yi)賴包與資(zi)源(yuan)精(jing)簡(jian)(jian)三個核心(xin)維度(du),解決了(le) Serverless 架構下的連接開銷過大與冷啟(qi)動延(yan)遲過高(gao)的問題,并(bing)通(tong)過實際測試驗(yan)證了改造的顯著(zhu)效果。?

改造后的 MyBatis-Plus 不僅(jin)保留了通用 CRUD、條件構造、分(fen)頁查(cha)詢等核(he)心(xin)功能,還實現了 “按需分(fen)配資源、動態適(shi)配場景(jing)” 的特(te)性,能夠更好地(di)契(qi)合(he) Serverless 架構的 “彈性(xing)伸縮、短生(sheng)命周期” 特點。對于(yu)企業而言(yan),這種改造不僅能夠提(ti)升 Serverless 應用的(de)數(shu)據訪問效率(lv),降低數(shu)據庫資(zi)源(yuan)(yuan)與云資(zi)源(yuan)(yuan)的(de)成(cheng)本消耗(hao),還能減(jian)少開(kai)發(fa)者的(de)運維負擔,讓(rang)開(kai)發(fa)者更專注于業務邏輯的(de)創新(xin)。?

未(wei)來,隨(sui)著 Serverless 技(ji)術(shu)的不(bu)斷演進與業務場景的日(ri)益復雜(za),數據(ju)訪問框架的輕量化改造還將(jiang)面臨更多新的挑戰與機(ji)遇。我們將(jiang)持(chi)續關注 Serverless 架構的技術趨勢(shi),不斷(duan)優化改造方案,推動數(shu)據訪(fang)問框(kuang)架與(yu) Serverless 環境(jing)的(de)深度融合(he),為企業的(de)云原(yuan)生轉型(xing)提供(gong)更高效(xiao)、更輕(qing)量的(de)數據訪問解決方(fang)案。

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天翼云 Serverless 架構下 MyBatis-Plus 的輕量化改造:減少連接開銷與冷啟動優

2025-09-16 10:32:46
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一、引言:Serverless 架構與(yu)數據訪問層(ceng)的適配挑(tiao)戰?

在(zai)云(yun)原生技術(shu)快速演進的當(dang)下(xia),Serverless 架構憑(ping)借其 “按(an)需分配資源(yuan)、按(an)使用付費” 的核心特性,逐漸成為(wei)企業降(jiang)低 IT 運維成本、提升業務(wu)(wu)彈(dan)性的(de)(de)重要選擇。這類架(jia)構的(de)(de)核心優(you)勢在于(yu)將開發(fa)者(zhe)從服(fu)務(wu)(wu)器管理、資源調度(du)等底層工(gong)作中解放出來,使其能夠更專注于(yu)業務(wu)(wu)邏(luo)輯的(de)(de)實現。然而,傳統的(de)(de)數據訪問框(kuang)架(jia)在適配 Serverless 環境(jing)時,往(wang)往(wang)會面(mian)臨一系(xi)列性能瓶頸,其中連接開銷過大與(yu)冷啟動延(yan)遲(chi)過高是最為突出的(de)兩類問題。?

MyBatis-Plus 作為一款在 MyBatis 基(ji)礎上擴展的(de)優秀數(shu)據訪問框架,憑借(jie)其(qi)簡(jian)潔的(de) API、豐富的 CRUD 操作封(feng)裝以(yi)及高效(xiao)的查詢性能(neng),在傳統單體(ti)應(ying)用和微服(fu)務架構(gou)中得(de)到(dao)了廣(guang)泛應(ying)用。但(dan)當它(ta)直接(jie)部(bu)署到(dao) Serverless 架構中(zhong)時,原有設計中(zhong)的一些特(te)性會與 Serverless 環境的(de) “短暫生命周期”“彈性伸縮” 等特點產(chan)生沖突。例如,傳統架構下常用(yong)的(de)數據庫連接池設計,在 Serverless 函(han)數頻繁創建與銷毀的場景中,可能導致連(lian)接復用率低、空閑連(lian)接堆(dui)積等問題;而(er)框架本(ben)身的初(chu)始化流程、依賴包體(ti)積等因素,也會直接影響 Serverless 函數的冷啟動(dong)速度。?

基于(yu)此,針(zhen)對 Serverless 架構的特性,對(dui) MyBatis-Plus 進行輕量(liang)化改(gai)造(zao),優化數據庫連接開銷與(yu)冷啟動性能,成為提升 Serverless 應用(yong)數據訪問效率的關(guan)鍵。本文將從改(gai)(gai)造(zao)的核(he)心目標出發,詳(xiang)細闡(chan)述連接池優化、初始化流程簡化、依賴精簡等關(guan)鍵改(gai)(gai)造(zao)策略,并通(tong)過(guo)實際場景(jing)下(xia)的效果驗證,說明改(gai)(gai)造(zao)后 MyBatis-Plus Serverless 架構中(zhong)的性能優勢。?

二、改造核(he)心目(mu)標:衡輕量性與功(gong)能完(wan)整(zheng)性?

在(zai)開展具體改(gai)(gai)造工作(zuo)前,明確改(gai)(gai)造的核心(xin)目標(biao)是確保改(gai)(gai)造方向不偏離實際業務需求(qiu)的前提。對于 Serverless 架(jia)構下的 MyBatis-Plus 改造而(er)言,核心目標(biao)并非追(zhui)求極致的 “輕量”,而(er)是在 “減(jian)少連接開銷”“優化冷啟動速度” 與 “保留核心功能完整性(xing)” 之間找到最佳(jia)衡點。?

一方(fang)面,Serverless 架構的(de)特(te)性對(dui)框架的(de) “輕量(liang)性” 提出了明(ming)確(que)要求。從連(lian)接開銷角(jiao)度來看,Serverless 函(han)(han)數(shu)通常(chang)具有 “短(duan)執行周(zhou)期、高彈性(xing)伸縮” 的(de)特點,一個(ge)函(han)(han)數(shu)實(shi)例(li)(li)可能在(zai)處(chu)理(li)完(wan)少(shao)數(shu)幾個(ge)請求后就(jiu)(jiu)被銷毀。如果沿用傳統(tong)架(jia)構下 “長(chang)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)、大連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)池” 的(de)設計思路,會(hui)導致大量數(shu)據庫連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)在(zai)創(chuang)建(jian)后未被充分(fen)復用就(jiu)(jiu)隨函(han)(han)數(shu)實(shi)例(li)(li)銷毀,不僅造成數(shu)據庫資源的(de)浪費,還會(hui)增(zeng)加連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)建(jian)立與(yu)銷毀過(guo)程中(zhong)的(de)網(wang)絡開(kai)銷。因此,減(jian)少(shao)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)開(kai)銷的(de)核心目(mu)標是實(shi)現 “按需創(chuang)建(jian)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)、高效復用連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)”,在(zai)保證(zheng)業務請求正(zheng)常(chang)處(chu)理(li)的(de)前提(ti)下,最大限(xian)度降低連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)資源的(de)占用。?

從冷啟動(dong)優化角度來(lai)看,Serverless 函數的冷啟動時間直(zhi)接(jie)影響用戶體(ti)驗與業(ye)務(wu)響應效率。冷啟動過程中,函數需(xu)要完(wan)成依(yi)賴加、框架初始化、配置解析(xi)等一(yi)系列操作(zuo),而 MyBatis-Plus 作為(wei)數據訪問層框(kuang)架,其初始(shi)化(hua)流程的(de)復雜度(du)、依賴包的(de)體積都會(hui)直接影(ying)(ying)響冷啟動(dong)速度(du)。例如(ru),框(kuang)架默認加的(de)部(bu)分高級(ji)功能(如(ru)邏輯刪除、自(zi)動(dong)填充的(de)復雜配置等(deng)),如(ru)果在(zai)業務中(zhong)未被(bei)使用,就會(hui)成(cheng)為(wei)冷啟動(dong)過程中(zhong)的(de) “冗余(yu)負(fu)擔”。因此(ci),冷啟動(dong)優化(hua)的(de)核心目標是 “精簡初始(shi)化(hua)流程、減少(shao)冗余(yu)依賴”,在(zai)不影(ying)(ying)響核心功能使用的(de)前提下,最大(da)限度(du)縮(suo)短框(kuang)架初始(shi)化(hua)時間。?

另一(yi)方面,改造不能以犧牲 MyBatis-Plus 的核心功能完整性為(wei)代價。MyBatis-Plus 之所以被(bei)廣泛應用,其豐(feng)富的核心功(gong)能(如通用 CRUD 接口、條件(jian)構造(zao)器、分頁(ye)查詢、主(zhu)鍵生成策(ce)略等)是關鍵支撐。如果為(wei)了追求輕(qing)量(liang)性而刪(shan)除這些核心功能,會導致開發者需(xu)要重新編寫大量(liang)重復代碼,反(fan)而增加業務開發成本,違背了使用框架的初衷。因(yin)此,改造(zao)過程中需(xu)要對(dui) MyBatis-Plus 的(de)(de)功能進行 “篩選與保留”,明確哪些是核心必備功能、哪些是可(ke)按(an)需加的(de)(de)可(ke)選功能,確保改造后的(de)(de)框架(jia)能夠滿足絕大(da)多(duo)數常見的(de)(de)數據訪問場(chang)景需求。?

上,改造的核心目標可概括(kuo)為(wei):在保留 MyBatis-Plus 通用(yong) CRUD、條件構造、分頁查詢等(deng)核心功能的(de)基礎(chu)上,通過連接(jie)池優(you)化(hua)(hua)、初始化(hua)(hua)流程簡化(hua)(hua)、依賴(lai)精簡等(deng)手(shou)段,實現連接(jie)開銷(xiao)的(de)顯著降(jiang)低與冷(leng)啟動(dong)速度的(de)大幅提升,最終形成一款(kuan)適配 Serverless 架構特性的輕量化數據(ju)訪(fang)問框架。?

三、關鍵改造(zao)策略一(yi):數據庫連(lian)接池的動態優化?

數據庫(ku)連接(jie)池是影響 Serverless 架構(gou)下數據訪(fang)問連接開銷(xiao)的(de)(de)核(he)心組件,傳統連接池的(de)(de)設計(ji)思路與(yu) Serverless 環境的適配性較差,因此(ci)對連接池(chi)進行動態(tai)優化(hua)成為(wei)改造的首要任務。在(zai)改造過(guo)程中,我們需要圍(wei)繞 “連接創建策(ce)略”“連接復(fu)用機制”“連接銷毀時機” 三個維(wei)度,構(gou)建適配 Serverless 函數生(sheng)命周(zhou)期的(de)動態連接池(chi)方(fang)案。?

(一)連接創(chuang)建:從 “預創建(jian)” 到 “按需創建(jian)”?

傳統架構(gou)下的連接池通常(chang)采用 “預創(chuang)建(jian)” 策(ce)略,即在(zai)應(ying)用啟動時(shi)就創(chuang)建(jian)一(yi)定(ding)數量的(de)數據(ju)庫連接(jie),存入連接(jie)池中供后續(xu)請求(qiu)(qiu)復用。這種策(ce)略在(zai)應(ying)用長期運(yun)行、請求(qiu)(qiu)量穩(wen)定(ding)的(de)場景(jing)下能夠有效減少連接(jie)建(jian)立的(de)開銷,但(dan)在(zai) Serverless 架構中卻存(cun)在明(ming)顯弊端:Serverless 函(han)數(shu)啟動(dong)時(shi),業(ye)務(wu)請求尚未(wei)到來,預創(chuang)建的連(lian)接(jie)(jie)可(ke)能在函(han)數(shu)初始(shi)化完(wan)成(cheng)后(hou)長時(shi)間處于空(kong)閑狀態,而(er)當函(han)數(shu)處理完(wan)少量請求后(hou),這些(xie)未(wei)被(bei)充分(fen)復用的連(lian)接(jie)(jie)又會隨函(han)數(shu)實(shi)例銷毀,造成(cheng)資源浪費。?

針(zhen)對這(zhe)一問(wen)題,改造后(hou)的連接池采用(yong) “按需創(chuang)(chuang)建” 策略,即不在函數(shu)初始化階段創(chuang)(chuang)建連接(jie)(jie)(jie),而(er)是在首次接(jie)(jie)(jie)收(shou)到數(shu)據訪問請(qing)求(qiu)(qiu)時,根據請(qing)求(qiu)(qiu)的(de)數(shu)量動態(tai)創(chuang)(chuang)建連接(jie)(jie)(jie)。具體(ti)而(er)言,當函數(shu)接(jie)(jie)(jie)收(shou)到第(di)一(yi)個數(shu)據訪問請(qing)求(qiu)(qiu)時,連接(jie)(jie)(jie)池會創(chuang)(chuang)建 1 個數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫連接(jie)供該(gai)請求使用(yong);如(ru)果短時間內出(chu)現多個并(bing)發請求,連接(jie)池會根據(ju)(ju)預設的(de) “最大(da)并(bing)發連接(jie)數(shu)(shu)”(該(gai)數(shu)(shu)值可根據(ju)(ju)數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫性能與業務并(bing)發量動態(tai)調(diao)整)逐步創建連接(jie),避(bi)一次性創建過多連接(jie)導致資源閑置。?

這種 “按需(xu)創建(jian)” 的策(ce)略,能夠確保(bao)連接資源只(zhi)在(zai)有實際業(ye)務需(xu)求時才被占用(yong),最(zui)大限度減(jian)少了 Serverless 函數在 “無請(qing)求(qiu)” 或 “低請(qing)求(qiu)” 階(jie)段的連(lian)接資源(yuan)浪(lang)費,同時(shi)也(ye)避了因連(lian)接預(yu)創建導致的函數初始(shi)化時(shi)間延長。?

(二(er))連接復用(yong):基于函數實例(li)生命周期(qi)的連接緩存?

Serverless 函(han)數雖然具(ju)有 “短生命周(zhou)期” 的(de)特(te)點,但(dan)在一(yi)個(ge)函(han)數實(shi)例(li)(li)(li)的(de)存活期間,可能(neng)會處理多個(ge)連(lian)續(xu)的(de)請求(qiu)(即 “熱(re)請求(qiu)” 階段)。如果每(mei)個(ge)請求(qiu)都重新創建數據庫連(lian)接(jie),會增加大(da)量(liang)重復(fu)的(de)連(lian)接(jie)建立開(kai)銷(xiao)。因此,改造后的(de)連(lian)接(jie)池引入(ru)了 “基于(yu)函(han)數實(shi)例(li)(li)(li)生命周(zhou)期的(de)連(lian)接(jie)緩存” 機制(zhi),實(shi)現(xian)連(lian)接(jie)在同一(yi)函(han)數實(shi)例(li)(li)(li)內的(de)高(gao)效復(fu)用(yong)。?

具體而言,當一(yi)個函數(shu)實例(li)(li)處理完第一(yi)個請求后,連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)池(chi)不會(hui)立即(ji)銷毀該連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie),而是將其緩(huan)(huan)存(cun)起(qi)來(lai)(緩(huan)(huan)存(cun)時間可(ke)(ke)根(gen)據(ju)函數(shu)實例(li)(li)的均存(cun)活(huo)時間動態調整);當該函數(shu)實例(li)(li)接(jie)(jie)(jie)(jie)收到下一(yi)個請求時,連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)池(chi)會(hui)優先從緩(huan)(huan)存(cun)中獲取(qu)可(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie),若緩(huan)(huan)存(cun)中有(you)可(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)且連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)狀態正常(通過心(xin)跳檢測確(que)認),則直接(jie)(jie)(jie)(jie)復用(yong)(yong)(yong)該連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie),避重新建立連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)的開(kai)銷;若緩(huan)(huan)存(cun)中沒有(you)可(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)或連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)已失效,則再(zai)創(chuang)建新的連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)。?

為(wei)了(le)防止緩存的(de)連接長時間閑置導致資源浪費(fei),連接池(chi)還設置了(le) “連接閑置(zhi)超時時間(jian)”。當(dang)某(mou)個緩存連接在規定時間(jian)內未被復用(yong),連接池會(hui)自動銷毀(hui)該連接,釋(shi)放(fang)數(shu)據庫資(zi)源(yuan)。通過這種(zhong) “緩存 + 超時(shi)銷毀” 的機制,既實現了連(lian)(lian)接在(zai)同(tong)一函數實例內的高效復用,又避了因連(lian)(lian)接長(chang)期閑置導致(zhi)的資源占用問題。?

(三)連接銷(xiao)毀(hui):與函數實例生命周期同(tong)步(bu)?

傳統連接(jie)池的連接(jie)銷毀(hui)通常由 “連接最(zui)大存(cun)活(huo)時間”“最(zui)大空閑時間” 等(deng)靜態配(pei)置(zhi)決定,與應用的生(sheng)命周期并無直接關(guan)聯。在 Serverless 架構中,函數(shu)實例的(de)(de)銷(xiao)毀(hui)是由(you)云臺根據資源使用情況動態觸發的(de)(de),如果連接(jie)池的(de)(de)連接(jie)銷(xiao)毀(hui)時(shi)機與函數(shu)實例銷(xiao)毀(hui)時(shi)機不同步,可能會導致兩(liang)種問題:一是函數(shu)實例已銷(xiao)毀(hui),但(dan)連接(jie)尚未被(bei)銷(xiao)毀(hui),造成數(shu)據庫資源的(de)(de) “僵尸連接(jie)”;二是函數(shu)實例仍(reng)在處理請求,但(dan)連接(jie)已被(bei)提前銷(xiao)毀(hui),導致請求處理失敗。?

為解決這一(yi)問題,改造后的(de)連(lian)接池實現(xian)了 “連接銷(xiao)毀與函(han)數(shu)實例生(sheng)命(ming)周期同步” 的機(ji)制。通過(guo)監聽 Serverless 函數(shu)的 “實例(li)銷(xiao)毀事件”(多(duo)數(shu) Serverless 臺會在函數實例(li)即(ji)(ji)將銷毀前觸發(fa)特定的生命周期事件),連接(jie)(jie)池會在接(jie)(jie)收到該事件后,立即(ji)(ji)銷毀當前緩存的所有數據庫連接(jie)(jie),確保連接(jie)(jie)資源與(yu)函數實例(li)同步釋放。?

同時(shi),為了應對函數(shu)實例被意(yi)外銷毀(hui)(如因資源超(chao)限被制終止)導致(zhi)的連接無法正常銷毀(hui)問題,連接池還與數(shu)據庫(ku)的 “連(lian)(lian)接超時(shi)機(ji)制” 進行(xing)了協同優化。通(tong)過(guo)將連(lian)(lian)接池(chi)的 “連(lian)(lian)接最大存(cun)活時(shi)間” 設置為略短于數據庫的 “連(lian)(lian)接超時(shi)時(shi)間”,即使函數實例(li)意外銷毀,數據庫也會在超時(shi)后自(zi)動回收未被正常(chang)銷毀的連(lian)(lian)接,避 “僵(jiang)尸連(lian)(lian)接” 的產(chan)生。?

通過以上三(san)項(xiang)優化措(cuo)施,改(gai)造后的連接(jie)池實(shi)現了從 “靜態配(pei)置” 到(dao) “動態適配(pei)” 的(de)轉變,能夠根據 Serverless 函(han)數(shu)的(de)(de)生命周期(qi)與業務請(qing)求量,靈(ling)活調(diao)整連接的(de)(de)創(chuang)建、復用與銷(xiao)(xiao)毀策略,顯著(zhu)降低(di)了數(shu)據庫連接開(kai)銷(xiao)(xiao)。?

四、關鍵改(gai)造策略二:MyBatis-Plus 初始(shi)化流程的精簡?

MyBatis-Plus 的初(chu)始化流(liu)程是影響(xiang) Serverless 函數冷啟動速度的重要因素之一。傳統初(chu)始化流(liu)程中,框架會加大量默認配置(zhi)、解析所(suo)有(you)映射文件、初(chu)始化所(suo)有(you)插(cha)(cha)(cha)件(如分(fen)頁插(cha)(cha)(cha)件、性能分(fen)析插(cha)(cha)(cha)件等),這(zhe)些操作在 Serverless 架(jia)構下會成(cheng)為(wei)冷啟(qi)動的 “負(fu)擔”。因此(ci),對(dui)初始化流程進(jin)行精(jing)簡,減(jian)少(shao)不必要的操(cao)作步驟,成(cheng)為(wei)優化冷啟(qi)動速度(du)的關鍵。?

(一)配(pei)置(zhi)加(jia):從 “全量加” 到 “按需加”?

MyBatis-Plus 在傳統架構下的初始(shi)化過程中,會(hui)默認加所有配置文件(如 mybatis-config.xmlmapper.xml 等),并(bing)解析(xi)其中的所有配(pei)置項(包括全局配(pei)置、環境配(pei)置、插(cha)件配(pei)置等)。然而,在 Serverless 架構中,很多配置項(如(ru)多環境配置、部分不(bu)常用(yong)的插件配置)可能在(zai)當前函數實(shi)例中并未被使用(yong),全量(liang)加(jia)這些配置不(bu)僅會(hui)增加(jia)初始化時間,還會(hui)占用(yong)額(e)外的內存資(zi)源。?

針對這一(yi)問(wen)題(ti),改造后的初(chu)始化流程采用 “按(an)需(xu)加(jia)” 的(de)配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)加(jia)策略(lve)。具體而言,開發者(zhe)可以(yi)通過配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)文件或環境變量,明確指定(ding)當前函數實例需(xu)要加(jia)的(de)配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)項與配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)文件;框架在初始化時,僅加(jia)開發者(zhe)指定(ding)的(de)配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)內容,跳過未(wei)指定(ding)的(de)配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)項與配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)文件解析(xi)步驟。?

例如,若某個 Serverless 函數僅需(xu)要使用 MyBatis-Plus 的 “通用 CRUD 接口(kou)” 與 “分頁查詢(xun)” 功能,開發(fa)者可以(yi)在配(pei)置中(zhong)明確指定 “僅(jin)加分頁插件配(pei)置”“僅(jin)解(jie)析與業務(wu)相關的 mapper.xml 文(wen)件”,框架在(zai)初始(shi)化時就不會(hui)加邏(luo)輯刪(shan)除、自動填充等未被(bei)指定的(de)(de)功能配置,也不會(hui)解析無關(guan)的(de)(de) mapper 文(wen)件。通(tong)過這種 “按需加” 的策略,大幅減少了配置(zhi)解析(xi)的工作量,縮短了初始化時間。?

(二)插件初始化:從 “默認啟(qi)用(yong)” 到 “按需啟(qi)用(yong)”?

MyBatis-Plus 提(ti)供了豐富(fu)的(de)插件(jian)(jian)(如分頁(ye)插件(jian)(jian)、樂觀鎖插件(jian)(jian)、性能分析插件(jian)(jian)等(deng)),這些插件(jian)(jian)在傳(chuan)統(tong)架構(gou)下(xia)通常是(shi)默認啟用的(de),以滿(man)足不同業務場(chang)景的(de)需求(qiu)。但在 Serverless 架構中,多數(shu)函數(shu)僅會(hui)使(shi)用(yong)少數(shu)幾個核心(xin)插(cha)件(jian)(jian),默認啟用(yong)所有插(cha)件(jian)(jian)會(hui)導致大(da)量不必要的(de)插(cha)件(jian)(jian)初始化操作,增加(jia)冷啟動時間。?

因此,改造后的框(kuang)架將插件初始化策略從 “默認啟用” 調整為 “按需啟用”。具(ju)體(ti)而言,框(kuang)架在(zai)(zai)初始化(hua)時,會(hui)先讀(du)取開發者配置的(de)(de)(de) “插(cha)件啟用列表(biao)(biao)”,僅對列表(biao)(biao)中(zhong)指定(ding)的(de)(de)(de)插(cha)件進行初始化(hua),未在(zai)(zai)列表(biao)(biao)中(zhong)的(de)(de)(de)插(cha)件則不進行初始化(hua)操(cao)作。?

同時,為了簡化開發者的配置流程,改造后的框架(jia)還提供了 “插件自動檢測” 功(gong)能。框架會(hui)根據(ju)開發者(zhe)在代碼中使用(yong)的(de) API(如(ru)是否調(diao)用了分頁查詢方法),自動(dong)檢(jian)測并初(chu)始(shi)化必要的插件,無(wu)需開(kai)發者(zhe)手動(dong)配置。例如(ru),若開(kai)發者(zhe)在代碼中使用了 MyBatis-Plus 的分(fen)頁查詢(xun)接(jie)口,框架會自動檢測到這一(yi)需求,并初始(shi)化分(fen)頁插件(jian);若未(wei)使(shi)用分(fen)頁功能,則不(bu)初始(shi)化該插件(jian)。?

通過 “按(an)需(xu)啟用 + 自動檢測(ce)” 的(de)插件(jian)初始化策略,既(ji)避了(le)不必要的(de)插件(jian)初始化開銷,又簡(jian)化了(le)開發者(zhe)的(de)配置工作(zuo),進一步縮短了(le)函數(shu)的(de)冷(leng)啟動時間。?

(三)映射文件解析:從 “預解析” 到(dao) “懶(lan)加”?

傳統(tong)初始化流程中,MyBatis-Plus 會在框架啟(qi)動時一次性解析所有 mapper.xml 映(ying)射文件,生成對應的 SQL 語句與映(ying)射(she)關系,存(cun)入內存(cun)中供后(hou)續請求使用。這種 “預解析” 的策略在應用長期運行的場(chang)景下能夠提高請求處理速度,但在 Serverless 架構中,函數(shu)(shu)實例可能僅使(shi)用(yong)少數(shu)(shu)幾個 mapper 接口,預解析所有映(ying)射文件會導(dao)致大(da)量不必要(yao)的解析開銷(xiao),延長(chang)冷(leng)啟動時間。?

為解決這一(yi)問(wen)題,改造(zao)后的框(kuang)架采用 “懶(lan)加” 的映(ying)射文(wen)件解析策略(lve)。具(ju)體而言,框(kuang)架在初始化時,僅解析 mapper 接口的(de)(de)結構(gou)信息(如接口方法名、參數類型等),不解析對應的(de)(de) mapper.xml 文件內容(rong);當函(han)數首次調(diao)用某(mou)個 mapper 接口方法時,框(kuang)架才會根據該(gai)方法對應的 namespace id,解(jie)析 mapper.xml 文件中對應的 SQL 語句(ju)與映射關系,并(bing)將解析結果(guo)緩存起(qi)來;后續調用同一方法時,直(zhi)接(jie)復(fu)用緩存的解析結果(guo),無(wu)需重新(xin)解析。?

這種 “懶加” 的(de)策略,將映射文(wen)件的(de)解(jie)析(xi)工(gong)作從 “函(han)數初始化階段(duan)” 推遲到 “首次請求處(chu)理階段(duan)”,大幅減少了函(han)數冷啟(qi)動時(shi)的(de)解(jie)析(xi)工(gong)作量(liang)。同時(shi),由于解(jie)析(xi)結果會被緩(huan)存,后續請求也(ye)不會受到影響,實現了 “冷啟(qi)動速(su)度提升” 與(yu) “請求處(chu)理效率(lv)保障” 的(de)雙贏。

通過(guo)對配置加、插(cha)件(jian)初始化、映射文件(jian)解(jie)析(xi)三(san)個(ge)關鍵環(huan)節的精簡,MyBatis-Plus 的(de)初始化流程在 Serverless 架構下的效率得到了顯著提升,冷啟動時間(jian)大幅縮(suo)短。?

五、關鍵(jian)改造策略(lve)三:依賴(lai)包與資(zi)源的輕量化精簡?

MyBatis-Plus 作(zuo)為一款功能(neng)豐富(fu)的(de)框架,其依賴的(de)第(di)三方包數(shu)量較(jiao)多,且部分依賴包體積較(jiao)大。在 Serverless 架構中,函數的部署(shu)包體積直接影(ying)響冷啟動速度(部署(shu)包體積越大,云臺下與解壓的時間越長(chang)),因此對 MyBatis-Plus 的依賴包與資源進(jin)行輕量化精簡(jian),成為(wei)優化冷啟動性能的另一重要策(ce)略。?

(一)依(yi)賴包精簡:移(yi)除冗余依(yi)賴與按需引(yin)入?

首先,通(tong)過對(dui) MyBatis-Plus 依賴(lai)(lai)樹的分(fen)析,我們發(fa)現(xian)框架默(mo)認依賴(lai)(lai)的部分(fen)第三方(fang)包(如(ru)某(mou)些日志框架、JSON 解析庫、工具類庫等),在 Serverless 架構的多數場景下并(bing)非必需,或者可以被 Serverless 臺(tai)提供的內置庫替代。例如,MyBatis-Plus 默認依賴的某款日志框架(jia),體積(ji)較大(da)且(qie)功能(neng)復雜,而 Serverless 臺通常(chang)會提供(gong)輕量(liang)級的日志(zhi)輸出(chu)能力,開發者可以(yi)直(zhi)接使用臺日志(zhi)功能,無需依(yi)賴額外的日志(zhi)框架。?

針對這一情況,改(gai)造過(guo)程中(zhong)首先對 MyBatis-Plus 的(de)依賴(lai)包進行(xing)了 “冗余篩選”,移除(chu)了那些在 Serverless 場景下非必需的依(yi)賴(lai)(lai)包(bao)(bao)。同時(shi),對于部分必需但體(ti)積(ji)較大的依(yi)賴(lai)(lai)包(bao)(bao),采用 “按需引入(ru)” 的策略:將(jiang)這些(xie)依(yi)賴(lai)(lai)包(bao)(bao)從(cong)框(kuang)架(jia)的 “默認(ren)依(yi)賴(lai)(lai)” 調整為 “可選依(yi)賴(lai)(lai)”,開(kai)發者可以(yi)根據(ju)自身業務需求,決(jue)定(ding)是否引入(ru)該(gai)依(yi)賴(lai)(lai)包(bao)(bao)。例(li)如,若開(kai)發者需要使用 MyBatis-Plus 的 “JSON 字段映射” 功(gong)能,則需手動引入對應的 JSON 解析庫;若(ruo)不(bu)需(xu)要(yao)該功能,則(ze)無需(xu)引入,從而減少(shao)部署(shu)包(bao)體積。?

此外,對(dui)于一些必需且(qie)無法替代(dai)的依賴包,還(huan)通過 “版(ban)本優化” 的(de)方式降低其(qi)體(ti)積(ji)(ji)。例如(ru),選擇功(gong)能滿足需求且體(ti)積(ji)(ji)更小的(de)依賴包版(ban)本,或使用(yong) “瘦身(shen)版(ban)” 依賴包(部分開(kai)源庫會提供去除冗余(yu)功(gong)能的(de)瘦身(shen)版(ban)本),進一(yi)步減少部署(shu)包的(de)整(zheng)體(ti)體(ti)積(ji)(ji)。?

(二)資源文件精簡:刪除非(fei)必(bi)需資源與(yu)壓縮(suo)優化?

除(chu)了依賴包(bao),MyBatis-Plus 中還包含一些資源(yuan)文(wen)件(jian)(如默認的配置(zhi)模板、際化文(wen)件(jian)、圖標文(wen)件(jian)等),這些資源(yuan)文(wen)件(jian)在(zai)傳統架(jia)構(gou)下可能有一定(ding)用途,但在(zai) Serverless 架構中多數屬于(yu)非必需資源,會增加(jia)部(bu)署(shu)包體積。?

因此,改造過程中(zhong)對(dui)框架的資源文件進行了(le)全面梳(shu)理,刪(shan)除了(le)那些(xie)在(zai) Serverless 場景下無實際用途的資源文件,如(ru)際化文件(多數 Serverless 應用(yong)無需(xu)多語(yu)言支持)、默(mo)認(ren)(ren)配(pei)置(zhi)模板(ban)(開發者通常會自定義配(pei)置(zhi),無需(xu)使用(yong)默(mo)認(ren)(ren)模板(ban))等。對于(yu)少數必需(xu)的資(zi)源(yuan)文(wen)件(如(ru)框(kuang)架啟動時(shi)的默(mo)認(ren)(ren)配(pei)置(zhi)文(wen)件),則采用(yong) “壓縮(suo)優化(hua)” 的方式(shi),通過去除(chu)文(wen)件中的注釋、空白(bai)字符等冗余內容,減小文(wen)件體積(ji)。?

例如(ru),MyBatis-Plus 原有的(de)默認(ren)配(pei)置(zhi)文(wen)件中包含大量注(zhu)釋(shi)信(xin)息(xi)(用于說明配(pei)置(zhi)項(xiang)(xiang)的(de)用途),這些注(zhu)釋(shi)信(xin)息(xi)在框架運行時并無實際(ji)作用,僅在開發(fa)者閱讀配(pei)置(zhi)文(wen)件時提(ti)供幫助。改(gai)造(zao)后,我們將(jiang)這些注(zhu)釋(shi)信(xin)息(xi)從(cong)默認(ren)配(pei)置(zhi)文(wen)件中移除,僅保留(liu)核心的(de)配(pei)置(zhi)項(xiang)(xiang)內容,使配(pei)置(zhi)文(wen)件體(ti)積減少了約 60%。同時(shi),對配(pei)置文件進行了(le) GZIP 壓縮(suo)處(chu)理,進一步減小(xiao)了文(wen)件體積,縮(suo)短(duan)了 Serverless 臺下配(pei)置(zhi)文件的時間(jian)。?

通過依賴包精(jing)簡與資源文(wen)件精(jing)簡,改(gai)造后的 MyBatis-Plus 部署包(bao)體積較改造前減少了約 40%,大幅縮短了 Serverless 臺下與解(jie)壓部(bu)署包(bao)的(de)時間,為函數冷(leng)啟動速度(du)的(de)提(ti)升提(ti)供了重(zhong)要支(zhi)撐。?

六、改造(zao)效果驗(yan)證:從性能(neng)數據看優化(hua)價值?

為了客(ke)觀評估(gu)輕量化改(gai)造對 MyBatis-Plus Serverless 架構下性能的(de)提升效果(guo),我們搭建了與(yu)實際業務場景相近(jin)的(de)測(ce)試環境,圍繞 “連接(jie)開銷” 與(yu) “冷啟動速度” 兩個核心指標,開展了改造前后的(de)對比測(ce)試。測(ce)試過程中,我們嚴格控制變量,確(que)保測(ce)試結果(guo)的(de)準確(que)性與(yu)參考(kao)價值(zhi)。?

(一)測(ce)試環境與場景(jing)設(she)計?

測試環境基于 Serverless 架構的標準配置搭(da)建:函數運行內存設置為 512MB(主流(liu)(liu)業(ye)務常用(yong)(yong)(yong)配置),數據(ju)(ju)庫采用(yong)(yong)(yong)關系(xi)型(xing)數據(ju)(ju)庫(與多數企業(ye)業(ye)務使用(yong)(yong)(yong)的數據(ju)(ju)庫類型(xing)一(yi)致),網(wang)絡環境(jing)為(wei)云(yun)臺內部(bu)網(wang)絡(避公網(wang)延(yan)遲對測試結(jie)果的干擾)。測試場景(jing)分為(wei)兩類,分別模擬(ni) “低并(bing)發(fa)請(qing)求(qiu)” 與 “高并(bing)發(fa)請(qing)求(qiu)”,以覆蓋不同(tong)業(ye)務流(liu)(liu)量(liang)下的性能(neng)表現(xian):?

低并發場景(jing):每秒(miao)發起 5 個數據訪(fang)問請求,持續 5 分鐘,模擬業(ye)務低谷期的請(qing)求量;?

高(gao)并發場景(jing):每秒發起 50 個數據(ju)訪問請求,持續 5 分鐘,模擬業務高峰(feng)期(qi)的請求量。?

測試指標(biao)聚焦于(yu)兩類核(he)心數(shu)據:?

連(lian)接(jie)(jie)開銷相關(guan)指標:包括數(shu)據庫連(lian)接(jie)(jie)創建次(ci)數(shu)、連(lian)接(jie)(jie)復用(yong)率、空(kong)閑連(lian)接(jie)(jie)數(shu)量;?

冷啟動相(xiang)關指標(biao):包(bao)括函(han)數冷啟動時間(從函(han)數觸發到框架(jia)初始(shi)化(hua)完成的時間)、部署(shu)包(bao)下時間、初始(shi)化(hua)流程耗(hao)時。?

(二)連接開銷優(you)化效果(guo)?

在連接開銷測(ce)試中(zhong),改造后的 MyBatis-Plus 憑借動態連接(jie)池的(de)優(you)(you)化策(ce)略,展現(xian)出顯著(zhu)的(de)性能優(you)(you)勢。?

在低并發場景(jing)下,改造前的(de)傳統連(lian)接池因采用 “預創建” 策略,即(ji)使每秒僅 5 個(ge)請求,仍會(hui)預創建(jian) 10 個(ge)連(lian)接(jie),導致空閑連(lian)接(jie)數量(liang)長期維持在 5-8 個,連接(jie)復用(yong)率僅為 30%;而改造(zao)后的連(lian)接(jie)池采(cai)用(yong) “按(an)需創建” 策略,僅在(zai)有請求時創建連(lian)接(jie),空閑連(lian)接(jie)數(shu)量基本維持在(zai) 0-1 個,連接復用率提升至 92%。同時,改造(zao)前的連接創(chuang)建次(ci)數為(wei) 1500 次(5 分(fen)鐘(zhong) ×60 秒 ×5 個請(qing)求(qiu)),改造后因連接(jie)復(fu)用(yong)(yong)機制的作(zuo)用(yong)(yong),連接(jie)創(chuang)建次數僅為 180 次,減少了約 88% 的連接創建開銷。?

在高并(bing)發場景(jing)下,改(gai)造(zao)前(qian)的連接(jie)池因靜態配置的 “最大連(lian)接數” 限制(默認 20 個(ge)),當每秒請求達(da)到(dao) 50 個時,會出現連接(jie)爭搶現象(xiang),空(kong)閑(xian)連接(jie)數量(liang)為(wei) 0,連接復用率(lv)雖提升(sheng)至 75%,但仍有(you)大(da)量(liang)請求需要等(deng)待連(lian)接(jie)(jie)釋放;而(er)改造后的連(lian)接(jie)(jie)池可根據并發量(liang)動(dong)態(tai)(tai)調(diao)整(zheng)最大(da)連(lian)接(jie)(jie)數(測試中(zhong)動(dong)態(tai)(tai)調(diao)整(zheng)為 40 個),既避了連(lian)(lian)接爭(zheng)搶,又未(wei)造成連(lian)(lian)接閑(xian)(xian)置,空(kong)閑(xian)(xian)連(lian)(lian)接數量維持(chi)在 2-3 個,連接復用(yong)率達到 95%。此外,改造前(qian)的(de)連接創建次數為 15000 次,改造(zao)后(hou)僅為 1200 次,連接創建(jian)開銷減少(shao)約 92%。?

通過(guo)數據對比可見,改(gai)造后的連(lian)接池能(neng)夠根據請(qing)求量動態調整連(lian)接策略,在(zai)不同并發場景下均實現了 “低(di)(di)空閑連接、高復用率” 的目標,大幅降(jiang)低(di)(di)了(le)數(shu)據(ju)庫連接開銷,同時避了(le)連接爭搶對業(ye)務(wu)響應的影響。?

(三)冷(leng)啟(qi)動優化效果(guo)?

在冷啟(qi)動測試中,改(gai)造后的 MyBatis-Plus 憑借初始(shi)化流程精(jing)簡與依賴(lai)包精(jing)簡,冷啟動性能(neng)得到顯著提(ti)升。?

從(cong)部署(shu)包體積來看,改造(zao)前的(de) MyBatis-Plus 部署包體積約為 12MB,改造后的部署包體積(ji)減少(shao)至 7.2MB,降幅(fu)達 40%。對應的(de)部署包下時間也從改造前的(de) 1.8 秒縮短至(zhi) 0.9 秒,減少了 50% 的下耗時。?

從初(chu)始化(hua)流(liu)程耗時(shi)來看,改(gai)造前(qian)的(de)初(chu)始化(hua)流(liu)程需要加所有配(pei)置、解析 20 mapper 文件、初(chu)始化 8 個插件(jian),總耗(hao)時約 1.2 秒;改造后的初始化(hua)流程僅加(jia)必需配置(zhi)、解(jie)析 5 個業務相(xiang)關 mapper 文件(按需加)、初始化 2 個(ge)核心插件(按需啟用(yong)),總(zong)耗時縮短至 0.3 秒,減少(shao)了 75% 的初始(shi)化耗時。?

合來看,改(gai)造前的函數冷啟動時間約為 3.5 秒(部署包(bao)下 1.8 + 初始化 1.2 + 其(qi)他(ta)耗(hao)時 0.5 秒),改造后的(de)冷啟動時間(jian)縮短至 1.5 秒(部署包下 0.9 秒(miao) + 初始化(hua) 0.3 + 其他耗(hao)時 0.3 秒),整體(ti)冷啟動速度提升了約 57%。對于對響應延遲(chi)敏感的業務(如用戶(hu)實時查詢、交易處理等),冷啟動時間的縮短能夠顯(xian)著提升(sheng)用戶(hu)體(ti)驗,減少因(yin)冷啟動導致的請求超時問(wen)題。?

七(qi)、改造(zao)注意事項與未來優化方向(xiang)?

雖然本次輕量化(hua)改造已實現連接(jie)開銷與冷(leng)啟(qi)動性能的顯著優(you)化(hua),但在實際應用過程中(zhong),仍需注(zhu)意一些細節問題,同時(shi)未來也(ye)有進一步優(you)化(hua)的空間。?

(一)改造后的注(zhu)意事項?

連接池(chi)參數(shu)動態(tai)調整(zheng)的合(he)理性:改造后(hou)的連接池(chi)支持動態(tai)調整(zheng) “最(zui)大并發連(lian)(lian)(lian)接數(shu)(shu)(shu)”“連(lian)(lian)(lian)接閑置超(chao)時時間” 等參數(shu)(shu)(shu),開發者需根(gen)據(ju)自身(shen)(shen)業務的并發量(liang)、數(shu)(shu)(shu)據(ju)庫性(xing)能(如最(zui)大連(lian)(lian)(lian)接數(shu)(shu)(shu)限制(zhi))合(he)理設置參數(shu)(shu)(shu)。若 “最(zui)大并發連(lian)(lian)(lian)接數(shu)(shu)(shu)” 設置過高,可(ke)能導致(zhi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)庫連(lian)(lian)(lian)接壓力(li)過大;若設置過低,則(ze)可(ke)能出現連(lian)(lian)(lian)接爭搶。建議通(tong)過壓測確定適合(he)自身(shen)(shen)業務的參數(shu)(shu)(shu)范(fan)圍,并根(gen)據(ju)業務流(liu)量(liang)變化定期調整。?

按需加配置的準確性(xing):改造后的框架支持 “按(an)需(xu)(xu)加” 配(pei)置(zhi)與插件,開(kai)發者需(xu)(xu)準確判斷(duan)業務(wu)所需(xu)(xu)的(de)核(he)心功(gong)能(neng)(neng),避因(yin)漏配(pei)必要配(pei)置(zhi)或插件導致(zhi)功(gong)能(neng)(neng)異常(chang)。例如,若(ruo)業務(wu)需(xu)(xu)要使用分(fen)頁(ye)查詢,但未在(zai)(zai)配(pei)置(zhi)中啟用分(fen)頁(ye)插件,會導致(zhi)分(fen)頁(ye)功(gong)能(neng)(neng)失(shi)效。建議在(zai)(zai)部署前通過單元測試(shi)驗證(zheng)核(he)心功(gong)能(neng)(neng)的(de)可用性。?

懶加解析(xi)的首(shou)次請求(qiu)延遲:映射文件(jian)的 “懶加” 策略會(hui)將解(jie)析(xi)(xi)工(gong)作(zuo)推(tui)遲到首(shou)(shou)(shou)次(ci)(ci)(ci)(ci)請(qing)求(qiu)處(chu)理(li)階段(duan),可能(neng)導致首(shou)(shou)(shou)次(ci)(ci)(ci)(ci)請(qing)求(qiu)的響應(ying)時間略長于后續請(qing)求(qiu)。對于對首(shou)(shou)(shou)次(ci)(ci)(ci)(ci)請(qing)求(qiu)延遲敏感的業務(如首(shou)(shou)(shou)頁(ye)加、關鍵(jian)交易(yi)等),可在函(han)數初始化(hua)完(wan)成后,通(tong)過 “預熱請(qing)求(qiu)”(發起(qi)一(yi)次(ci)(ci)(ci)(ci)無實際業務意(yi)義的輕(qing)量請(qing)求(qiu))觸發映射(she)文件(jian)解(jie)析(xi)(xi),提前緩存(cun)解(jie)析(xi)(xi)結(jie)果,避首(shou)(shou)(shou)次(ci)(ci)(ci)(ci)業務請(qing)求(qiu)的延遲。?

(二)未(wei)來(lai)優(you)化方向?

連(lian)接池的智能預(yu)測與(yu)預(yu)熱(re):當前(qian)的連(lian)接池動態調整策略(lve)基(ji)于(yu)實時請求(qiu)量,未來可(ke)引(yin)入(ru) “智能預(yu)(yu)測” 機制,通(tong)過分(fen)析歷(li)史請求數(shu)據(如每(mei)日高峰(feng)期(qi)的請求量(liang)(liang)變(bian)化規律(lv)),提(ti)前(qian)預(yu)(yu)測即將到來(lai)的請求峰(feng)值(zhi),并在峰(feng)值(zhi)來(lai)臨前(qian)預(yu)(yu)熱適量(liang)(liang)連接(jie),進一步(bu)減少連接(jie)創(chuang)建的延遲(chi)。例如,若(ruo)歷(li)史數(shu)據顯示每(mei)天 10:00-11:00 是(shi)請求高峰(feng)期,可在 9:55 自動預熱一定數(shu)量的(de)連接,確保高峰期連接能(neng)夠快(kuai)速復(fu)用(yong)。?

初(chu)始化流(liu)程的(de)并行(xing)化優化:當前的(de)初(chu)始化流(liu)程仍以串行(xing)方式執行(xing)配置加(jia)、插件初(chu)始化等操作,未來可將部分無依(yi)賴關系的(de)初(chu)始化步驟改為并行(xing)執行(xing)(如同時加(jia)配置文件與解析 mapper 接口結構(gou)),進一步(bu)縮短初始化耗(hao)時(shi)。例如,配置(zhi)加與插件列(lie)表檢測可(ke)并行進行,無需(xu)等待配置(zhi)加完成后再檢測插件需(xu)求。?

依(yi)賴包的(de)極致精簡與(yu)模塊(kuai)化拆分:當前(qian)的(de)依(yi)賴包精簡已實現 40% 的體積降幅,未來可進(jin)一步對 MyBatis-Plus 的核心功能進行模(mo)塊化拆分,將(jiang)通用 CRUD、分頁查詢、條(tiao)件構(gou)造等(deng)功(gong)能拆分為的 “微模塊”,開發者(zhe)可根據業(ye)務(wu)需求僅引(yin)入所需的微模塊,實現依賴包的極致精簡(jian)。例如(ru),若(ruo)業(ye)務(wu)僅需通用(yong) CRUD 功能,可僅引(yin)入 “mybatis-plus-core-crud” 模(mo)(mo)塊,無(wu)需(xu)引入分(fen)頁、樂觀(guan)鎖等其他模(mo)(mo)塊的依賴(lai)。?

八、結語?

Serverless 架構逐漸成為云原生(sheng)應用主流選擇(ze)的(de)背景(jing)下,傳統數據訪問框架的(de)適配問題(ti)日益凸顯。本文(wen)通過對 MyBatis-Plus 進行(xing)輕(qing)量化改造,從數據庫連接(jie)池動態優化、初始化流程(cheng)精簡、依賴包與資源精簡三個核心維度,解決了 Serverless 架構下的連接開銷過大與冷啟動延遲過高(gao)的問題(ti),并通過實際測試驗證了(le)改造的顯著效果。?

改造后的 MyBatis-Plus 不僅保留了(le)通用 CRUD、條件構(gou)造、分頁查詢等核(he)心功能,還實現了(le) “按需分配資(zi)源、動態(tai)適配場景” 的特性,能夠(gou)更好地契(qi)合 Serverless 架構的(de) “彈性伸縮、短生命周期(qi)” 特(te)點(dian)。對于企(qi)業而言,這種改造不僅能夠提升 Serverless 應用的(de)數據訪問效率(lv),降(jiang)低(di)數據庫資源與云資源的(de)成本消耗,還(huan)能減少開(kai)發(fa)者的(de)運維負擔,讓開(kai)發(fa)者更專注于業務(wu)邏(luo)輯(ji)的(de)創新。?

未來,隨(sui)著 Serverless 技(ji)術的不斷演進與(yu)業務場景的日益復(fu)雜(za),數(shu)據訪(fang)問框架的輕量化改造(zao)還將面(mian)臨更多(duo)新的挑戰與(yu)機遇。我們(men)將持續(xu)關(guan)注 Serverless 架構的技術趨勢,不(bu)斷(duan)優化改造方案,推動數據(ju)訪(fang)問框架與 Serverless 環(huan)境的深度融合(he),為(wei)企(qi)業(ye)的云(yun)原生轉型(xing)提供更高效、更輕量的數據訪問解決方案。

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