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Light 4J分析报告-Light 4J官网说明

JAVA相关 开心洋葱 1558次浏览 0个评论

一、官网整体介绍

Light 4J是networknt.com官网的核心产品。一个基于Java SE快速、轻量级并且高效的微服务框架。其包含十多个子模块,用于不同风格的API构建,包括OAuth2,Portal,Logging,Messaging和Metrics等基础设施服务。此外,还有一系列工具可帮助提高开发人员和操作人员的工作效率。

1、性能情况

Light 4J官方的benchmark的测试报告中,将它与 Spring Boot 及其他微服务平台作了性能比较。Light 4J比Spring Boot内嵌Tomcat的主流微服务框架平台快44倍,并且只需要1/5内存,性能与 Go 语言并肩,拥有更低的平均延迟。

     FrameworkLanguageMax ThroughputAvg LatencyTransfer
Go FastHttpGo1,396,685.8399.98ms167.83MB
Light-4jJava1,344,512.652.36ms169.25MB
SparkJava194,553.8313.85ms32.47MB
Go HttpGo170,313.0215.01ms20.95MB
Spring Boot UndertowJava44,260.6138.94ms6.42MB
Spring Boot TomcatJava33,086.2282.93ms3.98MB

2、Github情况

Light 4J目前共有71个Github子项目,其中Java项目39个,最高热度的项目为Light 4J本身,2167 star,354 fork,低于Spring Boot、Spring Cloud、Dubbo等项目。其余几个核心子项目,如light-oauth2、light-rest-4j、light-proxy等项目仅有一两百的star。

Light 4J项目目前共有23个代码贡献者,但目前关注的开发者开始逐渐加入, 形成开发梯队。

 

3、Light 4J能力清单

模块描述
server基于Undertow实现http请求
security基于OAuth2实现JWT的校验和解析,并支持mock
config支持独立应用的外配配置文件,支持docker配置文件
Utility一个工具集
client封装了httpclient和httpasyncclient的能力,支持缓存和jwt信息的读取
validator支持基于sawgger的请求参数和url路径校验,支持基于json-schema-validator的请求包体校验
audit支持以json的格式,将请求和响应报文输出到日志文件中
info提供一个/server/info端点,可以输出应用的各个组件配置信息
mask为特定数据脱敏,比如卡号等信息
status构建http错误类型模型,使用唯一的错误编号来帮助应用排查问题
swagger-codegen使用swagger规范生成API接口程序
balance复杂均衡模块,默认支持轮询和本地优先,可扩展开发
body支持将http body格式化成Java Map或List
cluster支持通过服务名的方式进行服务发现
consulLight 4j的consul注册中心实现
correlation、traceability链路跟踪模块
CORShttp CORS 访问控制模块
zookeeperLight 4j的zookeeper注册中心实现
data-source各种数据库接入实现
decryptor、encode-decode加解密模块,支持AES
rate-limit请求速率限制模块
prometheus支持prometheus格式数据接口
email-sender邮件发送模块
ip-whitelist请求白名单
metrics交易统计模块

 

二、框架设计思路及技术核心

Light 4J面向微服务架构进行设计,力求高吞吐、低延迟、轻量级。基于Undertow Core Http server核心组件进行实现,集成了尽可能少的第三方依赖库。在架构设计时,主要遵循以下设计原则:

  1. 专门为微服务进行设计,并对容器化部署进行适配优化
  2. 摒弃复杂的JavaEE,仅基于纯粹的HTTP进行实现
  3. 以安全第一为设计原则,内嵌了OAuth2.0实现和分布式网关的实现
  4. 设计中考虑了如何在微服务上实现分布式事物
  5. 将各个不同功能都设计为插件形式,易于框架的定制和扩展
  6. 服务消费方直接支持服务的发现,无需通过服务网关、服务代理等机制进行实现
  7. 日志可以结合ElasticSearch,、LogStash、Kibana提供监控和报警能力
  8. 内嵌的服务调用统计和链路跟踪功能
  9. 实现了自己的依赖注入机制,无需引入Spring等复杂框架

 

Light 4J框架将Handler请求拦截机制作为核心,在Handler中处理框架逻辑和业务逻辑。Handler可分为两种,一种是chain类型Handler,类似过滤器,会处理每个请求;另一种path类型Handler仅处理特定http路径请求。

配置chain handler有两个步骤:1、在yml配置文件中handlers的位置增加实现类定义(外部引入),格式为“包名.类名@别名”;2、在yml配置文件中的的chains位置增加该别名,别名的顺序代表处理的顺序,cross-cutting concerns处理链是开发是结构, 用户可以override或者加入自己的cross-cutting concerns处理链去支持其它标准或者应用, 比如opentracing, istio 等。

配置http handler有三个步骤:1、基于LightHttpHandler接口实现http请求处理类;2、在yml配置文件中handler位置定义该实现类的,格式为“包名.类名”;3、在yml配置文件中paths的位置配置http请求对应的请求方式、路径、实现类。

 

Handlers配置示例:

Light 4J分析报告-Light 4J官网说明

Chains配置示例:

Light 4J分析报告-Light 4J官网说明

Paths配置示例:

Light 4J分析报告-Light 4J官网说明

自定义Handlers实现示例:

Light 4J分析报告-Light 4J官网说明

 

三、总结

1、性能方面

Light 4J相比较与现有的Spring Boot、Spring Cloud或Dubbo,由于功能上的简化,性能上确实会来带较大的提升,同时它也提供了基础的服务注册与发现机制,支持zookeeper,支持容器上云部署。

不同于大应用(monolithic application), 微服务(microservices application)的每一个服务本身所处理的逻辑相对简单, 不应该把大量的业务逻辑处理和数据库交互放在单个服务(service API)中。而service to service的交互相对更加频繁 (servicemesher)。 很多复杂的业务逻辑处理应该分布在多个服务中,然后通过service to service的交互来完成。所以框架本身的性能和service to service的交互中的相应时间就极其重要。对于大规模容器上云部署, 可以显著地节约成本。

 

基于一个用户的测试报告:

For the same functionality,

 

Framework      throughput         latency          memory

Spring-Boot       213/s              66.07ms         1.5GB

Light-4j            2319/s             11.39ms         300MB

 

2、生态方面

Light 4J主要的弱点在于其生态的相对薄弱。 Light 4J目前并没有完善的生态体系,社区方面热度也较低,主项目仅有2.2k的star,其他项目基本都只有几十到几百的star。相比于Spring健全的生态体系,能力上会弱很多,比如熔断、限流、配置中心这些能力目前处于没有实现或仅有简单方案的状态,与不同第三方中间件的对接,都要以Handler的模式进行二次开发适配。

3、能力方面

Light 4J框架Handler请求拦截机制对于开发者透明并且可延迟配置, 开发者可以集中精力在业务逻辑从而提高工作效率。  虽然Light 4J本身提供了较多微服务架构下所需的能力, 有些并没有跟踪行业标准。例如Light 4J框架内部提供了链路跟踪模块不支持Open Tracing . 用户可以按自己的标准设计并开发扩展模块 (cross-cutting concerns middleware handler)。

综上所述,对于Light 4J而言,我们可以深入了解其提升性能的核心技术实现思路并进行参考。


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