Seata序列化优化

Apache Seata(incubating) 是一款开源的分布式事务解决方案，致力于在微服务架构下提供高性能和简单易用的分布式事务服务。

本篇文章主要介绍Seata序列化实现优化。Seata对于网络传输数据，提供了多种序列化实现，包含Seata自身的序列化实现、protobuf实现、kryo实现等；

通过benckmark，发现seata的反序列化吞吐量远小于protobuf的吞吐，如下所示：
在这里插入图片描述

benchmark代码参考：

@State(value = Scope.Benchmark)
@Warmup(iterations = 1, time = 1)
@Measurement(iterations = 3, time = 1)
@BenchmarkMode({Mode.Throughput, Mode.SampleTime})
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MILLISECONDS)
public class SerializerBenchMark {@Param({"SEATA", "PROTOBUF", "KRYO", "HESSIAN"})
private String serializerType;@Param({"GlobalBeginRequest", "GlobalBeginResponse", "GlobalCommitRequest", "GlobalCommitResponse"})
private String type;private Object serializerObject;private byte[] deserializerByteArray;private Serializer serializer;@Setup(Level.Trial)
public void setup() {serializer = SerializerServiceLoader.load(SerializerType.getByName(serializerType));switch (type) {case "GlobalBeginRequest":GlobalBeginRequest globalBeginRequest = new GlobalBeginRequest();globalBeginRequest.setTimeout(10);globalBeginRequest.setTransactionName("transactionName");serializerObject = globalBeginRequest;break;case "GlobalBeginResponse":GlobalBeginResponse globalBeginResponse = new GlobalBeginResponse();globalBeginResponse.setTransactionExceptionCode(TransactionExceptionCode.GlobalTransactionNotActive);globalBeginResponse.setExtraData("{\"key\",\"value\"}");globalBeginResponse.setXid(XID.generateXID(UUIDGenerator.generateUUID()));globalBeginResponse.setResultCode(ResultCode.Failed);globalBeginResponse.setMsg("msg");serializerObject = globalBeginResponse;break;case "GlobalCommitRequest":GlobalCommitRequest globalCommitRequest = new GlobalCommitRequest();globalCommitRequest.setExtraData("{\"key\",\"value\"}");globalCommitRequest.setXid(XID.generateXID(UUIDGenerator.generateUUID()));serializerObject = globalCommitRequest;break;case "GlobalCommitResponse":GlobalCommitResponse globalCommitResponse = new GlobalCommitResponse();globalCommitResponse.setGlobalStatus(GlobalStatus.AsyncCommitting);globalCommitResponse.setMsg("msg");globalCommitResponse.setResultCode(ResultCode.Failed);globalCommitResponse.setTransactionExceptionCode(TransactionExceptionCode.GlobalTransactionStatusInvalid);serializerObject = globalCommitResponse;break;}deserializerByteArray = serializer.serialize(serializerObject);
}@Benchmark
public void testSerialize() {serializer.serialize(serializerObject);
}@Benchmark
public void testDeserialize() {serializer.deserialize(deserializerByteArray);
}
}

定位性能问题有很多方案，我们这里使用火焰图方式，在运行benchmark的时候，同时使用火焰图定位热点代码，在火焰图里一般热点代码就是性能瓶颈。

我们发现性能瓶颈在MessageCodecFactory#getMessageCodec方法。Seata自身序列化，设计了MessageCodec的超类，包含encode和decode方法，不同的对象类型，有不同的MessageCodec实现，比如GlobalBeginRequest对象对应GlobalBeginRequestCodec实现，这个方法是根据对象类型来获取对应的MessageCodec实现。
在这里插入图片描述
我们细化到这个方法里面，发现是热点集中在异常初始化这里，跟进历史代码，发现是获取机制实现得有问题，先get request相关类，再response，resopnse类必然会走到异常的逻辑，在JAVA里面构造异常是一个耗时操作，所以导致整体吞吐的下降。