spring boot在处理并发api请求时，默认采用经典的“一请求一线程”模型，通过内嵌服务器（如tomcat）的线程池管理。这意味着每个并发请求都会分配一个独立的线程来处理。本文将详细阐述这一机制、如何配置线程池参数，并介绍spring webflux等基于响应式编程的非阻塞替代方案，以帮助开发者根据应用场景选择最合适的并发处理策略。
Spring Boot的默认并发处理机制
当多个用户同时或并行地调用Spring Boot应用的API时，框架通常会采用一种经典的阻塞式I/O模型来处理这些请求。这意味着对于每一个到来的客户端请求，Spring Boot会为其分配一个独立的线程来执行相应的业务逻辑。例如，如果有5个用户同时发起API调用，Spring Boot的内嵌服务器（如默认的Tomcat、Jetty或Undertow）会从其内部维护的线程池中取出或创建5个线程，分别处理这5个请求。每个线程独立运行，处理从请求接收到响应发送的整个生命周期。
这种“一请求一线程”的模型是许多传统Web应用服务器的基石，它简化了编程模型，使得开发者可以专注于业务逻辑而无需过多关注底层的并发细节。
内嵌服务器线程池配置
Spring Boot应用通常捆绑了内嵌的Web服务器。以Tomcat为例，它内部维护一个线程池来管理处理客户端请求的线程。这个线程池允许服务器预先创建一定数量的线程，并在请求到来时复用它们，从而避免了为每个新请求都创建和销毁线程的开销。开发者可以通过配置属性来调整这个线程池的行为，以优化应用的性能和资源利用率。
以下是一些常用的Tomcat线程池配置属性，可以在application.properties或application.yml文件中进行设置：
# application.properties 示例 server.tomcat.max-threads=200 server.tomcat.min-spare-threads=10 server.tomcat.accept-count=100
或者在application.yml中：
# application.yml 示例
server:
tomcat:
max-threads: 200 # 最大工作线程数，处理请求的线程池大小
min-spare-threads: 10 # 最小空闲线程数，即使没有请求，也会保持这么多线程处于活动状态
accept-count: 100 # 当所有工作线程都在忙时，允许等待的连接队列长度- server.tomcat.max-threads：定义了Tomcat用于处理客户端请求的最大线程数。当并发请求数量超过这个值时，新的请求将被放入等待队列（由accept-count控制），直到有线程可用。合理设置这个值对于防止服务器过载至关重要。
- server.tomcat.min-spare-threads：定义了Tomcat线程池中保持活动的最小空闲线程数。即使没有请求，这些线程也会保持运行状态，以便快速响应新的请求。
- server.tomcat.accept-count：当所有max-threads都在忙时，新传入的连接请求将被放置在此队列中。如果队列已满，客户端将收到连接拒绝的错误。
注意事项：
- 过多的线程：设置过大的max-threads值可能导致过多的线程上下文切换开销，增加内存消耗，反而降低性能。
- 过少的线程：设置过小的max-threads值可能导致高并发场景下请求处理缓慢，甚至出现请求超时。
- 阻塞操作：如果应用中存在大量耗时或阻塞性的I/O操作（如数据库查询、外部API调用），即使线程池很大，也可能因为线程被长时间占用而导致性能瓶颈。
响应式编程：非阻塞的并发处理
尽管“一请求一线程”模型在许多场景下表现良好且易于理解，但它在处理高并发、I/O密集型任务时可能面临扩展性挑战。为了克服这些限制，Spring框架提供了基于响应式编程的解决方案——Spring WebFlux和Project Reactor。
Project Reactor是一个完全非阻塞的基础库，支持背压（back-pressure）机制，用于构建响应式流应用。它提供了Mono（0或1个元素）和Flux（0到N个元素）等核心类型，用于表示异步数据流。
Spring WebFlux是Spring Framework 5引入的响应式Web框架，它构建在Project Reactor之上，能够处理大量并发连接，尤其适用于I/O密集型微服务。与传统的Spring MVC（基于Servlet API的阻塞模型）不同，WebFlux采用事件循环（Event Loop）模型，仅使用少量线程就能高效处理大量并发请求，而不会为每个请求分配一个独立的线程。这意味着在等待I/O操作完成时，线程不会被阻塞，而是可以去处理其他请求。
何时选择响应式编程：
- 高并发、I/O密集型应用：例如，需要与多个外部服务进行通信的API网关，或需要处理大量实时数据流的应用。
- 追求极致扩展性和资源效率：响应式应用通常在相同的硬件资源下能够处理更多的并发请求。
何时选择传统阻塞模型：
- CPU密集型任务：如果应用的核心业务逻辑是CPU密集型计算，传统模型可能更简单有效。
- 现有代码库：如果已有大量的阻塞式代码，迁移到响应式模型成本较高。
- 并发度不高：对于并发量不高的应用，传统模型已经足够，且开发调试更简单。
总结
Spring Boot默认采用“一请求一线程”的并发处理模型，通过内嵌服务器的线程池高效管理请求。开发者可以通过配置server.tomcat.max-threads等参数来优化线程池性能。然而，对于极致的高并发和I/O密集型场景，Spring WebFlux和响应式编程提供了更具扩展性和资源效率的非阻塞替代方案。理解这两种模型的工作原理及其适用场景，是构建高性能、可伸缩Spring Boot应用的关键。开发者应根据具体的业务需求和性能目标，选择最合适的并发处理策略。
