Spring Boot 3.3新特性解析：CDS支持与Base64配置

news2024/9/22 9:52:35

前言

Spring Boot 3.3.0 已经发布，其中包含对 CDS支持与Base64配置。

CDS（Class Data Sharing）是一项JVM功能，允许在多个JVM实例之间共享类元数据，从而减少应用程序的启动时间和内存占用。Spring Boot 3.3提供了对CDS的支持，使得开发者可以更容易地创建与CDS兼容的应用布局。

在Spring Boot 3.3中，开发者可以在property和YAML配置文件中以Base64格式加载资源，这一特性对于处理如SSL证书等资源极为有用。

CDS支持

SpringBoot 3.3中通过CDS支持可以显著提高程序的启动时间和降低内存占用。以下是关于这一特性的具体介绍：

1. CDS的概念：

类数据共享（Class Data Sharing，简称CDS）是JVM提供的一项功能，旨在减少Java应用程序的启动时间和内存占用。通过在多个JVM实例之间共享类元数据，CDS可以避免在每个JVM启动时重新加载和验证这些类。

2. CDS的特点：

减少启动时间：CDS通过在应用程序首次启动时提取类数据，并将这些数据存储在一个归档文件中，从而避免了后续启动时重复加载和验证这些类的需要。这意味着除了首次启动外，后续的启动时间将大大缩短，因为JVM可以直接从归档文件中读取已加载的类信息，而不必再次执行这一耗时的过程。
降低内存占用：由于类元数据在多个JVM实例之间共享，因此每个实例不需要单独存储这些数据，从而减少了整体的内存占用。这对于运行多个实例的服务器来说尤其有益，可以有效降低内存资源的消耗。
提升应用性能：除了直接的性能提升外，减少启动时间和内存占用还可以间接提高应用程序的性能。快速启动意味着应用程序可以更快地响应请求，而较低的内存占用则留给了其他性能关键部分更多的资源。
简化开发流程：Spring Boot 3.3中的CDS支持简化了使用CDS的流程。开发者可以通过简单的配置和命令行参数来启用CDS，无需进行复杂的设置或维护工作。

此外，在使用CDS时，需要注意以下几点以确保最佳性能和稳定性：

当应用程序的类数据发生变化时（例如，更新了依赖库），需要重新生成归档文件以确保一致性。
CDS可能与某些JVM优化策略不兼容，因此在使用时需要进行充分的测试，以确保没有负面影响。
CDS的使用效果可能因应用程序的不同而有所差异，因此建议在进行性能调优时考虑多种因素。

3. CDS的应用：

使用CDS涉及两个基本步骤：训练和使用。在训练阶段，需要执行应用程序并提取其类数据，生成一个归档文件（如.jsa文件）。这个过程通常只需要执行一次，除非应用程序有更新。使用阶段则是在启动应用程序时，通过指定-XX:SharedArchiveFile参数来加载之前生成的归档文件，从而加速JVM的启动过程。

4. CDS的效果：

CDS能够显著提高应用程序的启动速度，并且由于共享类数据减少了每个JVM实例所需的内存，因此也有助于减少整体的内存占用。这对于需要快速启动和低内存消耗的应用程序尤其重要。

5. CDS的操作：

要启用CDS，首先需要使用特定的命令行参数来提取应用程序的类数据。例如，可以使用以下命令来提取类数据到一个名为application.jsa的文件：

java -Djarmode=tools -jar my-app.jar extract --destination application

然后，在启动应用程序时，指定-XX:SharedArchiveFile参数来加载这个归档文件：

java -XX:SharedArchiveFile=application.jsa -jar my-app.jar

这样，JVM就会使用预加载的类数据，从而加快启动速度。

6. CDS的注意：

虽然CDS可以带来性能提升，但也存在一些限制和注意事项。例如，如果应用程序的类数据发生了变化（如更新了依赖库），则需要重新生成归档文件。此外，CDS可能与某些JVM优化策略不兼容，因此在使用时需要仔细测试以确保没有负面影响。

总的来说，通过合理利用CDS，可以有效提升Spring Boot应用程序的性能，尤其是在需要快速部署和大量并发启动场景下。然而，为了确保稳定性和最佳性能，建议在生产环境中使用前进行充分的测试和验证。

支持Base64

在Spring Boot 3.3中，开发者可以在property和YAML配置文件中以Base64格式加载资源，这一特性对于处理如SSL证书等资源极为有用。

以Base64格式加载SSL证书等资源可以通过以下步骤实现：

1). 准备Base64编码的资源：首先，你需要将SSL证书文件转换为Base64编码的字符串。这可以通过使用base64命令或在线工具来完成。例如，如果你有一个名为keystore.jks的证书文件，可以使用以下命令将其转换为Base64编码：

base64 keystore.jks > keystore_base64.txt

2). 配置文件中引用Base64编码的资源：接下来，在Spring Boot的配置文件（如application.yml或application.properties）中，使用${base64:}语法引用Base64编码的资源。例如，要设置SSL的密钥库和密钥库密码，你可以这样做：

ssl:
  key-store: ${base64:keystore_base64.txt}
  key-store-password: ${base64:password}
  # 如果密钥库中的私钥也受密码保护，请添加以下两行
  key-password: ${base64:private_key_password}
  trust-store: ${base64:truststore_base64.txt}
  trust-store-password: ${base64:truststore_password}

3). 加载配置：确保你的配置类加载了这些属性。如果你使用的是Java配置，可以这样做：


@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Value("${ssl.key-store}")
    private String keyStore;

    @Value("${ssl.key-store-password}")
    private String keyStorePassword;

    @Value("${ssl.trust-store}")
    private String trustStore;

    @Value("${ssl.trust-store-password}")
    private String trustStorePassword;

    // 其他配置代码...
}

4). 启动应用程序：现在，当你启动Spring Boot应用程序时，它将自动读取并应用这些Base64编码的资源。

通过这种方式，你可以方便地在Spring Boot 3.3应用程序中以Base64格式加载和使用SSL证书和其他资源。这不仅简化了资源管理，还提高了配置的可读性和安全性。