性能基准测试：Go Fiber 对比 Java Spring Boot 对比 Express.js

前言

在今天快速变化的技术环境中，选择合适的框架来开发API非常重要，对于确保最佳性能和可扩展性至关重要。由于有众多选择，开发人员常常在为项目选择最佳框架时遇到困难。在这篇文章中，我们将对三个流行的框架进行性能测试：Go Fiber、Spring Boot 和 Express.js。

zh: 基准测试配置

为了公平比较，我们设置了一个标准化环境，使用具有以下规格的虚拟专用服务器（VPS）：1核CPU和1GB内存。我使用Docker为每个框架创建容器化版本，以确保部署的一致。此外，我们使用Grafana和Prometheus来监控服务器指标，k6则用于负载测试。

咱们开始吧

搭建 Docker 镜像

为了测试的目的，我在Go Fiber、Java SpringBoot和Express.js中实现了“Hello World” APIs。有趣的是，我发现这些框架的大小存在显著差异。Java SpringBoot的大小最大，达到了459MB的大小，其次是Express.js，为138MB，而Go Fiber最轻量，仅有16.5MB的大小。

用k6做负载测试

为了模拟真实世界的流量并衡量我们API端点的性能表现，我们使用k6，一个强大的开源负载测试工具。下面提供的k6脚本是根据我们的基准测试场景定制的，旨在在不同并发用户流量级别下对每个API实现进行压力测试。

    import http from 'k6/http';  
    import { check, sleep } from 'k6';  

    export let options = {  
      stages: [  
        { duration: '1m', target: 200 }, // 在一分钟内逐步增加到200个用户  
        { duration: '3m', target: 500 }, // 在接下来的三分钟内保持用户数为500  
        { duration: '1m', target: 300 }, // 在一分钟内逐步减少到300个用户  
      ],  
      thresholds: {  
        http_req_duration: ['p(95)<500'], // 95%的请求应在500毫秒之内  
      },  
    };  

    export default function () {  
      let res = http.get('http://--ip address--:8080/fiber');  
      check(res, {  
        '状态码应该是200': (r) => r.status === 200,  
        '事务时间应该正常': (r) => r.timings.duration < 500,  
      });  
      sleep(1); // 短暂休眠以控制请求速率  
    }

• options参数定义了负载测试的场景配置，包含指定阶段等等。

  在一分钟内将用户数量提升到200人。

2. 保持500用户活跃3分钟。

3., 将用户数量在1分钟内减少到300人。

• 设置一个阈值，确保95%的请求时长少于500毫秒，这说明性能是可接受的。

压力测试结果分析

Express

http 请求时延: 20.31 毫秒

HTTP请求从91259变为每秒303个请求

Java SpringBoot

http_req_duration: 24.16毫秒

http_reqs：90893 - > 每秒301个请求

快用光纤吧！(kuài yòng guāngqián ba!)

http_req_duration: 20.59毫秒

http_reqs: 91207 -> 每秒303个请求 (měisèo 303 gè qǐngqiú)

在负载测试中，我们注意到Go Fiber有5个请求超出了500毫秒的阈值，而Express.js和Java SpringBoot则没有遇到类似的情况。这表明Go Fiber的性能与其它框架相比稍微有些不一致。

• 平均请求时长：20.31 毫秒
• 每秒请求量：303 次/秒

资源利用率：CPU：28%， RAM: 61%**

Express.js 表现出出色的表现，平均请求耗时为 20.31 毫秒，并每秒能处理 303 个请求。资源使用率在可接受范围内，CPU 使用 28%，内存使用 61%。

• 平均请求持续时间：24.16 ms
• 每秒请求量：301/s

CPU使用率最高23%，内存使用率72%

Java SpringBoot 的请求时间比 Express.js 稍微长一些，平均为 24.16 毫秒。它每秒处理 301 个请求，在中等资源消耗下，CPU 使用率为 23%，内存使用率为 72%。

• 平均请求耗时：20.59毫秒
• 每秒处理请求数：303 次/秒

资源使用情况：CPU：最大28% RAM：57%

Go Fiber的性能与Express.js类似，平均请求时长为20.59毫秒，每秒能处理303个请求。资源使用效率很高，CPU使用率最高达到28%，内存使用率为57%。

• Express.js：提供出色的性能，低请求时延，以及高效资源利用。
• Java SpringBoot：虽然请求持续时间稍长且资源消耗略高，仍提供稳定的性能。
• Go Fiber：因与Express.js相当的性能和高效资源利用而突出，是轻量级和高性能API开发的理想选择。

这些研究结果强调了在选择API开发框架时，不仅要考虑性能指标，还要考虑资源利用效率。最终的选择取决于特定项目的需求和偏好，每个框架都有其独特的优点和权衡。