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一、四种 Web 服务器

通过
org.springframework.boot.autoconfigure.web.ServerProperties
查看,可以看到这里包括了
Tomcat
、
Jetty
、
Netty
、
Undertow
四种服务器的设置,默认启用 Tomcat。
1.1 Tomcat 服务器
Tomcat
: 是 Spring Boot 默认采用的 Web 服务器,通过
spring-boot-starter-web
依赖自动引入。
优点:
- 成熟稳定: Apache Tomcat 是使用最广泛的开源 Servlet 容器之一,有着悠久的历史和庞大的用户群体,因此其稳定性与兼容性相对较好。
- 易用性: 对于初学者和开发者来说,Tomcat 的配置和部署流程相对简单直接,由丰富的文档资源和支持社区。
- 功能丰富: 支持所有主流的 Servlet、JSP 规范,以及许多附加模块,如:连接池管理、安全认证等。
缺点:
- 性能对比: 在极端高并发或低延迟要求下,相比于
Jetty和Undertow,Tomcat 的性能可能稍逊一筹,尤其是在内存占用和线程模型方面。 - 灵活性: 相比
Undertow,Tomcat的架构设计可能不够灵活,例如在处理大量短链接时,资源回收效率可能会收到影响。
1.2 Jetty 服务器
Jetty
: 一个快速、高性能且轻量级的 Servlet 容器和 HTTP 服务器。若要使用 Jetty 替换 Tomcat,只需在项目中排除 Tomcat 并引入 Jetty 的起步依赖
spring-boot-starter-jetty
。
优点:
- 高性能: Jetty 优化了对多核处理器的支持,并且提供了出色的并发性能,在某些测试场景下,它的启动速度和吞吐量优于
Tomcat。 - 轻量化: Jetty 可以高度定制化,适合用于轻量级服务或者对启动速度有较高要求的应用场景。
- 模块化设计: 提供灵活的组件化结构,可以根据应用需求加载最小化的运行时环境。
缺点:
- 市场占有率: 虽然非常优秀,但在市场占有率上相对于
Tomcat较小,社区活跃度和第三方插件支持略少一些。 - 学习曲线: 对于初次接触的开发者,Jetty 的配置和高级特性可能需要一定时间去熟悉。
1.3 Undertow 服务器
Undertow
: 由 Red Hat 提供的一个灵活、高性能的 Web 服务器,可通过添加
spring-boot-starter-undertow
依赖来启用 Undertow 作为应用的内嵌服务器。
优点:
- 极致性能: Undertow 设计理念追求极致性能,采用现代异步非阻塞 I/O 模型,尤其在高并发场景下表现卓越,能有效降低系统延迟并提高资源利用率。
- 轻量级和模块化: 具备优秀的扩展性和自定义能力,可以按需加载模块,从而减少不必要的开销。
- 创新设计: 它通过 XNIO 提供了先进的网络通信框架,可以动态创建和销毁线程资源,更好地适应现代硬件架构。
缺点:
- 普及度: 相较于
Tomcat和Jetty的知名度和使用率可能较低,这意味着相关的教程和实践经验可能不如前者丰富。 - 成熟度: 尽管已经很成熟,但在某些情况下,由于开发历史相对较短,特定问题的解决方案可能不如其他老牌服务器完善。
1.4 Netty(响应式场景)
Netty
: 虽然 Netty 不是传统的基于 Servlet 的 Web 容器,但在 Spring Boot 中可以用于构建响应式的 Web 应用,尤其是通过 Reactive Stack(如 WebFlux)时,会使用 Netty 作为底层网络通信层。要使用 Netty,通常引入的是
spring-boot-starter-webflux
依赖。
优点:
- 非阻塞式I/O: Netty 使用事件驱动和异步 I/O 模型,非常适合构建高性能、高并发的网络应用程序。
- 反应式编程友好: 在 Spring WebFlux 中,Netty 作为底层传输层,可以无缝集成到响应式编程模型中,充分利用 Reactor 或 RxJava 的优势,实现真正的非阻塞服务端处理。
- 低资源消耗: 在处理大量的并发连接时,尤其是短链接场景,Netty 能够高效地分配和释放资源,保持较小的内存占用。
缺点:
- 复杂性: Netty API 相对复杂,需要开发者具有较高的网络编程知识才能充分发挥其中的性能优势。
- Servlet 不适用: Netty 不直接支持传统的基于 Servlet 的 Web 应用。在 Spring WebFlux 中,需要采用 Reactive 编程模型来替代传统的 MVC 模式。
总的来说,大家可以根据以上优缺点来进行衡量,选择最适合项目的服务器。这里我们主要对 Undertow 服务器进行详细说明。
二、Undertow 介绍
Undertow
是一个轻量级的、高性能的 Java Web 服务器,由 JBoss 公司(Red Hat 旗下)开发并开源的。它是基于非阻塞(non-blocking)的 I/O 模型,具有低资源消耗和高并发处理能力。
Undertow 的优势如下:
- 支持 HTTP/2: Undertow 开箱即支持 HTTP/2,无需重写启动类路径。
- 支持 HTTP Upgrade: 允许通过 HTTP 端口复用多种协议。
- 支持 Web Socket: Undertow 提供对 Web Sockets 的全面支持,包括 JSR-356 支持。
- Servlet 4.0: Undertow 支持 Servlet 4.0,包括对嵌入式 Servlet 的支持。还可以在同一部署中混合使用 Servlet 和原生 Undertow 非阻塞 handler。
- 可嵌入式: 只需几行代码,即可将 Undertow 嵌入应用程序或独立运行。
- 灵活性: Undertow 通过链式 handler 进行配置,可以根据需求灵活地添加功能。
在很多场景的测试下,Undertow 的性能测试都高于 Tomcat。天生适合作为 Spring Boot 应用的嵌入式服务器。
三、SpringBoot 中使用 Undertow
如上所述,Spring Boot 默认使用 Tomcat 作为嵌入式服务。所以
spring-boot-starter-web
默认依赖了
spring-boot-starter-tomcat
。
要使用 Undertow 替换 Tomcat,首先要从 spring-boot-starter-web 中排除 Tomcat,再添加
spring-boot-starter-undertow
依赖:
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId><exclusions><exclusion><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId></exclusion></exclusions></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId></dependency>
仅此即可。启动应用,查看日志如下:
2024-01-2422:14:03.204 INFO 41412---[ main] io.undertow : starting server:Undertow-2.0.33.Final
2024-01-2422:14:03.211 INFO 41412---[ main] org.xnio : XNIO version 3.3.8.Final
2024-01-2422:14:03.221 INFO 41412---[ main] org.xnio.nio : XNIO NIO ImplementationVersion3.3.8.Final
2024-01-2422:14:04.029 INFO 41412---[ main]o.s.b.w.e.u.UndertowServletWebServer:Undertow started on port(s)8080(http)withcontext path ''2024-01-2422:14:04.035 INFO 41412---[ main]com.demo.SpringbootDemoApplication:StartedSpringbootDemoApplication in 3.337 seconds (JVM running for5.652)
如你所见,Spring Boot 已经使用 Undertow 作为嵌入式服务器。
四、配置属性
4.1 配置文件
Spring Boot 预制了很多属性,可用于在
application.properties | yaml
中对 Undertow 服务器进行个性化配置。
它们都以
server.undertow.*
开头,总结如下:
配置项说明示例
server.undertow.accesslog.dir
Undertow 访问日志没目录。
server.undertow.accesslog.enabled
是否启用访问日志。
false
server.undertow.accesslog.pattern
访问日志的格式。
common
server.undertow.accesslog.prefix
日志文件前缀。
access_log
server.undertow.accesslog.rotate
是否开启日志滚动。
true
server.undertow.accesslog.suffix
日志文件后缀
log
server.undertow.always-set-keep-alive
是否应在所有响应中添加
Connection:keep-alive
Header,即使 HTTP 规范没有要求。
true
server.undertow.buffer-size
每个 buffer 的大小。默认大小是根据 JVM 可用的最大内存确定的。
server.undertow.decode-slash
是否应解码已编码的斜线字符(
%2F
)。如果前端代理不执行相同的解码,解码可能会导致安全问题。只有在传统应用程序需要时才启用。设置后,
server.undertow.allow-encoded-slash
无效。
server.undertow.decode-url
是否对 URL 进行编码。禁用时,URL 中的百分比编码字符将保持原样。
true
server.undertow.direct-buffers
是否在 Java 堆外分配 buffer。默认大小是根据 JVM 可用的最大内存确定的。
server.undertow.eager-filter-init
是否应在启动时初始化 servlet Filter
true
server.undertow.max-cookies
允许的最大 cookie 数量。这一限制是为了防止基于哈希碰撞的 DOS 攻击。
200
server.undertow.max-headers
允许的最大 header 数量。这一限制是为了防止基于哈希碰撞的 DOS 攻击。
server.undertow.max-http-post-size
HTTP post content 的最大大小。当值为 -1(默认值)时,大小为无限。
-1B
server.undertow.max-parameters
允许查询或路径参数的最大数量。这一限制是为了防止基于哈希碰撞的 DOS 攻击。
server.undertow.no-request-timeout
在服务器关闭连接之前,连接在不处理请求的情况下闲置的时间。
server.undertow.options.server.*
在
io.undertow.UndertowOptions
中定义的服务器选项。
server.undertow.options.socket.*
在
org.xnio.Options
中定义的 socket 选项。
server.undertow.preserve-path-on-forward
转发请求时是否保留请求路径。
false
server.undertow.threads.io
I/O 线程数。默认值为可用的处理器数量。
server.undertow.threads.worker
Worker 线程数。默认为 I/O 线程数的 8 倍。
server.undertow.url-charset
用于解码 URL 的字符集。
UTF-8
4.2 编程式配置
如果配置属性无法满足你的需求,你可以通过配置类,以编程式的方式进行定制。
实现
WebServerFactoryCustomizer<UndertowServletWebServerFactory
接口,重写
customize()
方法:
importorg.springframework.boot.web.embedded.undertow.UndertowServletWebServerFactory;importorg.springframework.boot.web.server.WebServerFactoryCustomizer;importorg.springframework.context.annotation.Configuration;@ConfigurationpublicclassUndertowConfigurationimplementsWebServerFactoryCustomizer<UndertowServletWebServerFactory>{@Overridepublicvoidcustomize(UndertowServletWebServerFactory factory){
factory.setBufferSize(8192);// 其他自定义配置 ...}}
对于
UndertowServletWebServerFactory
配置类的细节,请参阅:
五、补充
5.1 启动时的警告日志
当我们使用 Undertow 作为 Spring Boot 的嵌入式服务器时,启动应用后会看到有一条
WARN
日志,如下所示:
WARN 9608---[ main] io.undertow.websockets.jsr : UT026010:Buffer pool was not set on WebSocketDeploymentInfo, the default pool will be used
大致意思是:“没有给 WebSocketDeploymentInfo 设置 Buffer pool,将会使用默认值”。
有两种方式可以解决这个问题:
方式一:排除 undertow-websockets-jsr 依赖
如果未使用到 WebSocket 技术,那么可以直接从
spring-boot-starter-undertow
中排除
undertow-websockets-jsr
依赖即可。
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId><exclusions><!-- 排除 undertow-websockets-jsr 依赖 --><exclusion><groupId>io.undertow</groupId><artifactId>undertow-websockets-jsr</artifactId></exclusion></exclusions></dependency>
方式二:为 WebSocketDeploymentInfo 设置合理的参数
也可以通过上述的 “编程式” 配置方式,为
WebSocketDeploymentInfo
设置一个合理的参数,如下所示:
importorg.springframework.boot.web.embedded.undertow.UndertowServletWebServerFactory;importorg.springframework.boot.web.server.WebServerFactoryCustomizer;importorg.springframework.context.annotation.Configuration;importio.undertow.server.DefaultByteBufferPool;importio.undertow.websockets.jsr.WebSocketDeploymentInfo;@ConfigurationpublicclassUndertowConfigurationimplementsWebServerFactoryCustomizer<UndertowServletWebServerFactory>{@Overridepublicvoidcustomize(UndertowServletWebServerFactory factory){
factory.addDeploymentInfoCustomizers(deploymentInfo ->{WebSocketDeploymentInfo webSocketDeploymentInfo =newWebSocketDeploymentInfo();// 设置合理的参数
webSocketDeploymentInfo.setBuffers(newDefaultByteBufferPool(true,8192));
deploymentInfo.addServletContextAttribute("io.undertow.websockets.jsr.WebSocketDeploymentInfo", webSocketDeploymentInfo);});}}
经测试,以上 2 种方式都可以解决 Undertow 启动时有警告日志的问题。
整理完毕,完结撒花~ 🌻
参考地址:
1.在 Spring Boot 中使用 Undertow 作为嵌入式服务器,https://springdoc.cn/spring-boot-undertow/
2.Springboot 优化内置服务器Tomcat优化(underTow),https://blog.csdn.net/qq_31536117/article/details/134499778
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