什么是Undertow容器
Undertow 是一个采用 Java 开发的灵活的高性能Web服务器，提供包括阻塞和基于 NIO 的非堵塞机制。Undertow 是红帽公司的开源产品，是 Wildfly 默认的 Web 服务器。Undertow 提供一个基础的架构用来构建 Web 服务器，这是一个完全为嵌入式设计的项目，提供易用的构建器 API，完全向下兼容 Java EE Servlet 3.1 和低级非堵塞的处理器。
为什么使用Undertow容器
为什么要替换Undertow容器？
Tomcat默认的最大线程为200，线程数限制了请求调用的性能；在高并发场景下明显并发能力较弱，需要进行调优。
为什么不进行Tomcat参数调优？
有两个方案：进行Tomcat容器调优或者替换为性能更强的容器。可以进行Tomcat调优，但是Undertow容器在性能和内存上都优于Tomcat容器，因此直接选择Undertow容器并进行调优是更好的选择。
其实在并发量不大的情况下 Undertow、和其它两款 Servlet Web 容器 Jetty 、Tomcat 的差距并不是很大。 Undertow 的优势是高并发下的吞吐量，你可以根据自己的实际需要来选择。
SpringBoot内嵌容器支持Tomcat(默认)、Jetty、Undertow。为什么选择Undertow？
Undertow的特性
Undertow 是红帽公司开发的一款基于 NIO 的高性能 Web 嵌入式服务器，有以下特性：
-
支持HTTP 2.0：Undertow 支持 HTTP/2 开箱即用，不需要重写引导类路径。
-
支持HTTP升级：支持 HTTP 升级，允许多个协议通过 HTTP 端口上进行复用。
-
支持WebSocket：Undertow 提供对 Web 套接字的全面支持，包括对 JSR-356 的支持。
-
支持Servlet 4.0：Undertow 提供了对 Servlet 4.0 的支持，包括对嵌入式 Servlet 的支持，还可以混合部署 Servlet 和原生 Undertow 非阻塞处理程序。
-
内嵌性：Undertow 可以嵌入到应用程序中，它不需要容器，只需通过 API 即可快速搭建 Web 服务器。
-
轻量级：它是一个内嵌Web服务器，仅由两个核心jar包组成，加载一个 Web 应用可以小于 10MB 内存。
-
高灵活性：一个 Undertow 服务器是通过链式处理器来配置的，可以根据需要添加功能，因此可以避免添加没有必要的功能。
集成Undertow容器
1. 添加依赖
在依赖中排除默认的tomcat容器依赖，添加undertow容器依赖：
<!--web 模块 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
<exclusions>
<!--排除tomcat依赖 -->
<exclusion>
<artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<!--undertow容器 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId>
</dependency>
2. 编写Undertow配置
创建undertow.properties配置文件
# Undertow 日志存放目录
server.undertow.accesslog.dir=./undertow-logs
# 是否启动日志
server.undertow.accesslog.enabled=false
# 日志格式
server.undertow.accesslog.pattern=common
# 日志文件名前缀
server.undertow.accesslog.prefix=access_log
# 日志文件名后缀
server.undertow.accesslog.suffix=log
# HTTP POST请求最大的大小
server.undertow.max-http-post-size=0
# 设置IO线程数, 它主要执行非阻塞的任务,它们会负责多个连接, 默认设置每个CPU核心一个线程
server.undertow.io-threads=4
# 阻塞任务线程池, 当执行类似servlet请求阻塞操作, undertow会从这个线程池中取得线程,它的值设置取决于系统的负载
server.undertow.worker-threads=20
# 以下的配置会影响buffer,这些buffer会用于服务器连接的IO操作,有点类似netty的池化内存管理
# 每块buffer的空间大小,越小的空间被利用越充分
server.undertow.buffer-size=1024
# 每个区分配的buffer数量 , 所以pool的大小是buffer-size * buffers-per-region(已弃用)
#server.undertow.buffers-per-region=1024
# 是否分配的直接内存
server.undertow.direct-buffers=true
下面是yaml格式的配置：
server:
port: 9020
http2:
enabled: true
undertow:
# io-threads：IO线程数, 它主要执行非阻塞的任务，它们会负责多个连接，默认设置每个CPU核心一个线程，不可设置过大，否则启动项目会报错：打开文件数过多。
# worker-threads：阻塞任务线程池，当执行类似servlet请求阻塞IO操作，undertow会从这个线程池中取得线程。它的值取决于系统线程执行任务的阻塞系数，默认值是 io-threads*8
threads:
io: 16
worker: 256
# 以下配置会影响buffer，这些buffer会用于服务器连接的IO操作，有点类似netty的池化内存管理。
# buffer-size：每块buffer的空间大小，越小的空间被利用越充分，不要设置太大，以免影响其他应用，合适即可
# buffers-per-region：每个区分配的buffer数量，所以pool的大小是buffer-size * buffers-per-region
# direct-buffers：是否分配的直接内存(NIO直接分配的堆外内存)
buffer-size: 1024
direct-buffers: true
参数解释：
-
io-threads：IO线程数, 它主要执行非阻塞的任务，它们会负责多个连接，默认设置每个CPU核心一个线程，不可设置过大，否则启动项目会报错：打开文件数过多。
-
worker-threads：阻塞任务线程池，当执行类似servlet请求阻塞IO操作，undertow会从这个线程池中取得线程。它的值取决于系统线程执行任务的阻塞系数，默认值是 io-threads*8
-
buffer-size：每块buffer的空间大小，越小的空间被利用越充分，不要设置太大，以免影响其他应用，合适即可
-
buffers-per-region：每个区分配的buffer数量，所以pool的大小是buffer-size * buffers-per-region
-
direct-buffers：是否分配的直接内存(NIO直接分配的堆外内存)
3. 启动测试
Undertow启动成功提示语
[INFO ] 2020-08-13 10:38:32 [main] o.s.b.w.e.u.UndertowServletWebServer - Undertow started on port(s) 80 (http) with context path ''
复制代码
Tomcat启动成功提示语
[INFO ] 2020-08-13 10:41:35 [main] o.s.b.w.e.tomcat.TomcatWebServer - Tomcat started on port(s): 80 (http) with context path ''
出现undertow的提示语，则说明springboot默认启动容器已经替换为undertow容器。
Undertow的FileServer
除了采用 NIO 的方式异步处理请求，undertow还有文件服务器的功能：
import java.io.File;
import io.undertow.Handlers;
import io.undertow.Undertow;
import io.undertow.server.handlers.resource.PathResourceManager;
public class FileServer {
public static void main(String[] args) {
File file = new File("/");
Undertow server = Undertow.builder().addHttpListener(8080, "localhost")
.setHandler(Handlers.resource(new PathResourceManager(file.toPath(), 100))
.setDirectoryListingEnabled(true))
.build();
server.start();
}
}
SpringBoot下比较Tomcat与Undertow的性能
1. 添加依赖
pom.xml配置
如果使用tomcat服务器，则配置如下：
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
<scope>provided</scope>
</dependency>
</dependencies>
复制代码
如果使用undertow服务器，则配置如下：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
<!-- 若使用log4j2 -->
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<!-- undertow容器 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId>
</dependency>
2. 创建容器配置文件
定制tomcat/undertow服务器相关配置：
tomcat配置
/**
*
*/
package com.lz.ovuola.general.util.tomcat;
import org.apache.catalina.connector.Connector;
import org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol;
import org.springframework.boot.context.embedded.EmbeddedServletContainerFactory;
import org.springframework.boot.context.embedded.tomcat.TomcatConnectorCustomizer;
import org.springframework.boot.context.embedded.tomcat.TomcatEmbeddedServletContainerFactory;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
/**
* 编程方式自定义内嵌容器
*
* @author deepinsea
*
*/
@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix = "tomcat")
public class CustomTomcatEmbeddedCustomizer {
private int maxThreads;
private int minSpareThreads;
private int acceptCount;
private int connectionTimeout;
private String URIEncoding = "UTF-8";
private boolean disableUploadTimeout;
private boolean enableLookups;
private String compression;
private int compressionMinSize;
private String compressableMimeType;
/**
* 订制内嵌tomcat容器
*/
@Bean
public EmbeddedServletContainerFactory servletContainer() {
TomcatEmbeddedServletContainerFactory factory = new TomcatEmbeddedServletContainerFactory();
factory.addConnectorCustomizers(new MyTomcatConnectorCustomizer());
return factory;
}
class MyTomcatConnectorCustomizer implements TomcatConnectorCustomizer {
public void customize(Connector connector) {
Http11NioProtocol protocol = (Http11NioProtocol) connector
.getProtocolHandler();
// 设置最大连接数
protocol.setMaxThreads(maxThreads);
protocol.setConnectionTimeout(connectionTimeout);
protocol.setMinSpareThreads(minSpareThreads);
protocol.setAcceptorThreadCount(acceptCount);
protocol.setDisableUploadTimeout(disableUploadTimeout);
protocol.setCompression(compression);
protocol.setCompressionMinSize(compressionMinSize);
protocol.setCompressableMimeType(compressableMimeType);
// connector.setURIEncoding(URIEncoding);
connector.setEnableLookups(enableLookups);
}
}
public int getMaxThreads() {
return maxThreads;
}
public void setMaxThreads(int maxThreads) {
this.maxThreads = maxThreads;
}
public int getMinSpareThreads() {
return minSpareThreads;
}
public void setMinSpareThreads(int minSpareThreads) {
this.minSpareThreads = minSpareThreads;
}
public int getAcceptCount() {
return acceptCount;
}
public void setAcceptCount(int acceptCount) {
this.acceptCount = acceptCount;
}
public int getConnectionTimeout() {
return connectionTimeout;
}
public void setConnectionTimeout(int connectionTimeout) {
this.connectionTimeout = connectionTimeout;
}
public String getURIEncoding() {
return URIEncoding;
}
public void setURIEncoding(String uRIEncoding) {
URIEncoding = uRIEncoding;
}
public boolean isDisableUploadTimeout() {
return disableUploadTimeout;
}
public void setDisableUploadTimeout(boolean disableUploadTimeout) {
this.disableUploadTimeout = disableUploadTimeout;
}
public boolean isEnableLookups() {
return enableLookups;
}
public void setEnableLookups(boolean enableLookups) {
this.enableLookups = enableLookups;
}
public String getCompression() {
return compression;
}
public void setCompression(String compression) {
this.compression = compression;
}
public int getCompressionMinSize() {
return compressionMinSize;
}
public void setCompressionMinSize(int compressionMinSize) {
this.compressionMinSize = compressionMinSize;
}
public String getCompressableMimeType() {
return compressableMimeType;
}
public void setCompressableMimeType(String compressableMimeType) {
this.compressableMimeType = compressableMimeType;
}
}
或者是 undertow，测试只要启动一个就行：
undertow配置
//package com.lz.ovuola.general.util.tomcat;
//
//import io.undertow.Undertow.Builder;
//
//import org.springframework.boot.context.embedded.EmbeddedServletContainerFactory;
//import org.springframework.boot.context.embedded.undertow.UndertowBuilderCustomizer;
//import org.springframework.boot.context.embedded.undertow.UndertowEmbeddedServletContainerFactory;
//import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
//import org.springframework.context.annotation.Bean;
//import org.springframework.context.annotation.Configuration;
//
//@Configuration
//public class CustomUndertowEmbeddedCustomizer {
//
// @Bean
// public EmbeddedServletContainerFactory servletContainer() {
// UndertowEmbeddedServletContainerFactory factory = new UndertowEmbeddedServletContainerFactory();
// factory.addBuilderCustomizers(new UndertowBuilderCustomizer() {
//
// @Override
// public void customize(Builder builder) {
// builder.addHttpListener(8080, "127.0.0.1");
// }
//
// });
// return factory;
// }
//
// }
3. 添加启动配置参数
在application -runAs -run as configuratuion-Arguments添加：--用于jconsole或者是visualVM监控，推荐使用后者：
-Djava.rmi.server.hostname=127.0.0.1 --ip地址
-Dcom.sun.management.jmxremote
-Dcom.sun.management.jmxremote.port="9093" --端口号
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate="false"
4. 使用VisualVM监控
采用visualVM监控同一个服务，分别开启tomcat/undertow容器，注意两者在application.propertites参数尽量相同，以便观察稳定性
5. 使用Jmeter压测性能
打开jemter压力测试某一接口，观察堆内存、线程数、cpu等指标。
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