本文介绍了从nginx-lua迁移到Java实现文件下载服务的原因，并详细阐述了如何依赖Jetty实现流转发功能，包括开启Servlet的异步支持、确定异步写入API的选择，以及最终选择Jetty内置的HttpClient完成任务。过程中分析了ByteBuffer、InputStream和ReadableByteChannel的限制，最终找到了适合的解决方案。
最近在写文件的下载服务，主要功能是将请求URL调用业务接口进行解析，解析到真实的下载地址，然后将下载流透传出去。这一部分之前使用nginx-lua实现，由于维护过于困难（优雅上下线、截流、熔断能力缺乏， 证书相关运维支持缺失），因此改用Java实现。本文也主要论述如何依赖Jetty实现流转发功能。由于对Jetty的依赖非常深，建议使用EmbeddedJettyServer以引入和统一Jetty依赖。
为什么要阅读Jetty高层IO代码
- 下载服务必须采用AIO，以避免客户端或存储端带宽对服务表现的影响。
- 对于AIO机制，servlet-api中并没有相关标准。
- 自建AIO事件循环或自实现Http协议难度大，而且需要较长时间测试以保证代码健壮性。
- Jetty作为被依赖Web容器，本身就具有AIO能力。
开启Servlet的异步支持
首先，需要在HttpServletRequest中开启异步支持，如果不开启异步支持，会造成请求提前被返回引起流中断（servlet-api 3.1.0版本以上支持此功能）。
private void startAsync(HttpServletRequest request) {
AsyncContext asyncContext = request.startAsync();
// 异步任务设为不会超时
asyncContext.setTimeout(0);
}
确定异步写入Api
之后，我们需要了解Jetty是如何写入Http响应体的，我们能不能调用Jetty的方法异步写入Http响应体。
最直接的想法就是查看一下servlet-api中的javax.servlet.ServletOutputStream的实现类，有没有相关异步写入的方法。
通过代码阅读，很容易就可以找到javax.servlet.ServletOutputStream的实现类，也就是我们的主角org.eclipse.jetty.server.HttpOutput。
它身上有以下AIO相关的方法(仅截取三个关心的方法)：
/**
* Asynchronous send of whole content.
*
* @param content The whole content to send
* @param callback The callback to use to notify success or failure
*/
public void sendContent(ByteBuffer content, final Callback callback)
{
if (LOG.isDebugEnabled())
LOG.debug("sendContent(buffer={},{})", BufferUtil.toDetailString(content), callback);
_written += content.remaining();
write(content, true, new Callback.Nested(callback)
{
@Override
public void succeeded()
{
closed();
super.succeeded();
}
@Override
public void failed(Throwable x)
{
abort(x);
super.failed(x);
}
});
}
/**
* Asynchronous send of stream content.
* The stream will be closed after reading all content.
*
* @param in The stream content to send
* @param callback The callback to use to notify success or failure
*/
public void sendContent(InputStream in, Callback callback)
{
if (LOG.isDebugEnabled())
LOG.debug("sendContent(stream={},{})", in, callback);
new InputStreamWritingCB(in, callback).iterate();
}
/**
* Asynchronous send of channel content.
* The channel will be closed after reading all content.
*
* @param in The channel content to send
* @param callback The callback to use to notify success or failure
*/
public void sendContent(ReadableByteChannel in, Callback callback)
{
if (LOG.isDebugEnabled())
LOG.debug("sendContent(channel={},{})", in, callback);
new ReadableByteChannelWritingCB(in, callback).iterate();
}
那么问题来了，ByteBuffer、InputStream和ReadableByteChannel各有什么限制呢？毕竟Jetty是一个Web容器，定位是资源的产生方，而不是消费方；产生流是没有任何延迟的，但存储服务的延迟是不可忽略的。那让我们分别来剖析一下。
首先看ByteBuffer的异步实现，实际包装了一下org.eclipse.jetty.server.HttpChannel的write方法，方法描述如下：
/**
* <p>Non-Blocking write, committing the response if needed.</p>
* Called as last link in HttpOutput.Filter chain
* @param content the content buffer to write
* @param complete whether the content is complete for the response
* @param callback Callback when complete or failed
*/
@Override
public void write(ByteBuffer content, boolean complete, Callback callback)
可以看到，使用ByteBuffer异步写方法是不合适的，因为此时complete参数是true，也就是说必须要把所有内容全部放在ByteBuffer中，否则会引起EofException或WritePendingException（其后的调用）。
那么InputStream的异步实现能不能用呢？我们来看一下相关实现：
@Override
protected Action process() throws Exception
{
// Only return if EOF has previously been read and thus
// a write done with EOF=true
if (_eof)
{
if (LOG.isDebugEnabled())
LOG.debug("EOF of {}", this);
// Handle EOF
_in.close();
closed();
_channel.getByteBufferPool().release(_buffer);
return Action.SUCCEEDED;
}
// Read until buffer full or EOF
int len = 0;
while (len < _buffer.capacity() && !_eof)
{
int r = _in.read(_buffer.array(), _buffer.arrayOffset() + len, _buffer.capacity() - len);
if (r < 0)
_eof = true;
else
len += r;
}
// write what we have
_buffer.position(0);
_buffer.limit(len);
_written += len;
write(_buffer, _eof, this);
return Action.SCHEDULED;
}
可以看到InputStream的实现是同步的读取一个buffer，然后异步发送。想一下，Jetty的作为资源的生产方，读取的延时可以忽略不记，这样的实现是合适的。但是存储方的延时不能忽略，仍然对业务不适用。
现在只剩下ReadableByteChannel的实现了，我们来看一下相关实现：
protected Action process() throws Exception
{
// Only return if EOF has previously been read and thus
// a write done with EOF=true
if (_eof)
{
if (LOG.isDebugEnabled())
LOG.debug("EOF of {}", this);
_in.close();
closed();
_channel.getByteBufferPool().release(_buffer);
return Action.SUCCEEDED;
}
// Read from stream until buffer full or EOF
BufferUtil.clearToFill(_buffer);
while (_buffer.hasRemaining() && !_eof)
_eof = (_in.read(_buffer)) < 0;
// write what we have
BufferUtil.flipToFlush(_buffer, 0);
_written += _buffer.remaining();
write(_buffer, _eof, this);
return Action.SCHEDULED;
}
总算有符合要求的了！那有没有planB呢？毕竟提供Channel的异步HttpClient感觉不多啊…那换个思路，我能不能拿到Jetty的Channel呢？毕竟这样我就可以用所有Channel的Api了，看了一下，HttpOutput里还真有，666
public HttpChannel getHttpChannel()
{
return _channel;
}
4.确定HttpClient
HttpClient，第一个想到的是apache的HttpAsyncClient，看了一下，还真的提供了ReadableByteChannel（用法可以参考org.apache.http.nio.client.methods.ZeroCopyConsumer）。但是可能公司内jar包被人篡改了，也可能是HttpAsyncClient实现的channel并不标准，总之透传的内容是损坏的….巨扎心….
那我还能用什么Client呢？偶然间，居然发现Jetty本身就有HttpClient，还有这种操作？那就试一把
import com.meituan.xm.mbox.utils.response.RequestContext;
import org.eclipse.jetty.client.api.Response;
import org.eclipse.jetty.server.HttpOutput;
import org.eclipse.jetty.util.Callback;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
public class StreamReadListener extends Response.Listener.Adapter {
private HttpOutput httpOutput;
public StreamReadListener(RequestContext requestContext) throws IOException {
httpOutput = (HttpOutput) requestContext.getResponse().getOutputStream();
}
@Override
public void onContent(Response response, ByteBuffer content, Callback callback) {
httpOutput.getHttpChannel().write(content, false, callback);
}
}
不愧是原装的HttpClient，自己的Server调用自己Client的回调，自己解决调用异常，连透传都不用适配, 6的飞起。至此，所有关键问题已全部解决。
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