高性能非阻塞 Web 服务器 Undertow

Undertow 简介Undertow是一个用java编写的、灵活的、高性能的Web服务器，提供基于NIO的阻塞和非阻塞API。Undertow的架构是组合式的，可以通过组合各种小型的目的单一的处理程序来构建Web服务器。所以可以很灵活地的选择完整的Java EE servlet 3.1容器或初级非阻塞程序处理。Undertow的设计是可以完全可嵌入的，具有简单易用的编

qq_21439971

10145人浏览 · 2017-07-25 17:44:38

qq_21439971 · 2017-07-25 17:44:38 发布

Undertow 简介

Undertow是一个用java编写的、灵活的、高性能的Web服务器，提供基于NIO的阻塞和非阻塞API。

Undertow的架构是组合式的，可以通过组合各种小型的目的单一的处理程序来构建Web服务器。所以可以很灵活地的选择完整的Java EE servlet 3.1容器或初级非阻塞程序处理。

Undertow的设计是可以完全可嵌入的，具有简单易用的编译接口。Undertow的生命周期完全由嵌入的应用程序控制。

Undertow是JBoss赞助的一个Web服务器，是Wildfly应用程序服务器中的默认Web服务器。

Undertow的特点：

非常轻量级，Undertow核心瓶子在1Mb以下。它在运行时也是轻量级的，有一个简单的嵌入式服务器使用少于4Mb的堆空间。
支持HTTP升级，允许多个协议通过HTTP端口进行多路复用。
提供对Web套接字的全面支持，包括JSR-356支持。
提供对Servlet 3.1的支持，包括对嵌入式servlet的支持。还可以在同一部署中混合Servlet和本机Undertow非阻塞处理程序。
可以嵌入在应用程序中或独立运行，只需几行代码。
通过将处理程序链接在一起来配置Undertow服务器。它可以对各种功能进行配置，方便灵活。

内核

通常情况下有两种方法来引导Undertow。第一种也是最简单的是使用API即io.undertow.Undertow。第二种方式是直接使用XNIO和Undertow侦听器类来组装服务器。第二种方法需要更多的代码，但是给出更多的灵活性。大多数情况下，通过API构建就行了。

重点需要理解，Undertow中没有任何容器的概念。Undertow应用程序是由多个处理程序组合而来的，它通过嵌入的方式来管理所有这些处理程序的生命周期。这是一个专门的设计决定，以便给予嵌入应用更多的控制权。当然这种设计会产生一个问题，如果你有处理程序，需要在服务器停止时清理一下它使用的资源。

代码示例，一个使用Async IO的简单Hello World服务器：

      
      
       
       public 
       
       class HelloWorldServer {
      
      
      
          
       
       public static void main(final String[] args) {
      
      
      
      
       
               Undertow server = Undertow.builder()
      
      
      
      
       
                       .addHttpListener(
       
       8080, 
       
       "localhost")
      
      
      
      
       
                       .setHandler(
       
       new HttpHandler() {
      
      
      
                          
       
       @Override
      
      
      
                          
       
       public void handleRequest(final HttpServerExchange exchange) throws Exception {
      
      
      
      
       
                               exchange.getResponseHeaders().put(Headers.CONTENT_TYPE, 
       
       "text/plain");
      
      
      
      
       
                               exchange.getResponseSender().send(
       
       "Hello World");
      
      
      
      
       
                           }
      
      
      
      
       
                       }).build();
      
      
      
      
       
               server.start();
      
      
      
      
       
           }
      
      
      
      
       
       }

上面的示例启动一个简单的服务器，它向所有请求返回Hello World。服务器将监听端口8080上的本地主机地址，直到调用server.stop（）方法。当请求到达时，它们将由处理程序链中的第一个（也是唯一的）处理程序处理，在这种情况下，只需设置一个标题并写入一些内容。

手动配置一个服务器

如果不想使用构建器API，则需要执行以下几个步骤来创建服务器：

创建XNIO Worker。此工作程序管理服务器的IO和工作线程。
创建XNIO SSL实例（可选，仅在使用HTTPS时需要）
创建相关Undertow侦听器类的实例
使用XNIO打开服务器套接字并设置其接受侦听器

HTTP，HTTPS和AJP侦听器的代码如下所示：

      
      
       
       Xnio xnio = Xnio.getInstance();
      
      
      
      
      
      
       
       XnioWorker worker = xnio.createWorker(OptionMap.builder()
      
      
      
      
       
               .set(Options.WORKER_IO_THREADS, ioThreads)
      
      
      
      
       
               .set(Options.WORKER_TASK_CORE_THREADS, workerThreads)
      
      
      
      
       
               .set(Options.WORKER_TASK_MAX_THREADS, workerThreads)
      
      
      
      
       
               .set(Options.TCP_NODELAY, 
       
       true)
      
      
      
      
       
               .getMap());
      
      
      
      
      
      
       
       OptionMap socketOptions = OptionMap.builder()
      
      
      
      
       
               .set(Options.WORKER_IO_THREADS, ioThreads)
      
      
      
      
       
               .set(Options.TCP_NODELAY, 
       
       true)
      
      
      
      
       
               .set(Options.REUSE_ADDRESSES, 
       
       true)
      
      
      
      
       
               .getMap();
      
      
      
      
      
      
       
       Pool<ByteBuffer> buffers = 
       
       new ByteBufferSlicePool(BufferAllocator.DIRECT_BYTE_BUFFER_ALLOCATOR,bufferSize, bufferSize * buffersPerRegion);
      
      
      
      
      
      
      
      
       
       if (listener.type == ListenerType.AJP) {
      
      
      
      
       
           AjpOpenListener openListener = 
       
       new AjpOpenListener(buffers, serverOptions, bufferSize);
      
      
      
      
       
           openListener.setRootHandler(rootHandler);
      
      
      
      
       
           ChannelListener<AcceptingChannel<StreamConnection>> acceptListener = ChannelListeners.openListenerAdapter(openListener);
      
      
      
      
       
           AcceptingChannel<? extends StreamConnection> server = worker.createStreamConnectionServer(
       
       new InetSocketAddress(Inet4Address.getByName(listener.host), listener.port), acceptListener, socketOptions);
      
      
      
      
       
           server.resumeAccepts();
      
      
      
      
       
       } 
       
       else 
       
       if (listener.type == ListenerType.HTTP) {
      
      
      
      
       
           HttpOpenListener openListener = 
       
       new HttpOpenListener(buffers, OptionMap.builder().set(UndertowOptions.BUFFER_PIPELINED_DATA, 
       
       true).addAll(serverOptions).getMap(), bufferSize);
      
      
      
      
       
           openListener.setRootHandler(rootHandler);
      
      
      
      
       
           ChannelListener<AcceptingChannel<StreamConnection>> acceptListener = ChannelListeners.openListenerAdapter(openListener);
      
      
      
      
       
           AcceptingChannel<? extends StreamConnection> server = worker.createStreamConnectionServer(
       
       new InetSocketAddress(Inet4Address.getByName(listener.host), listener.port), acceptListener, socketOptions);
      
      
      
      
       
           server.resumeAccepts();
      
      
      
      
       
       } 
       
       else 
       
       if (listener.type == ListenerType.HTTPS){
      
      
      
      
       
           HttpOpenListener openListener = 
       
       new HttpOpenListener(buffers, OptionMap.builder().set(UndertowOptions.BUFFER_PIPELINED_DATA, 
       
       true).addAll(serverOptions).getMap(), bufferSize);
      
      
      
      
       
           openListener.setRootHandler(rootHandler);
      
      
      
      
       
           ChannelListener<AcceptingChannel<StreamConnection>> acceptListener = ChannelListeners.openListenerAdapter(openListener);
      
      
      
      
       
           XnioSsl xnioSsl;
      
      
      
          
       
       if(listener.sslContext != 
       
       null) {
      
      
      
      
       
               xnioSsl = 
       
       new JsseXnioSsl(xnio, OptionMap.create(Options.USE_DIRECT_BUFFERS, 
       
       true), listener.sslContext);
      
      
      
      
       
           } 
       
       else {
      
      
      
      
       
               xnioSsl = xnio.getSslProvider(listener.keyManagers, listener.trustManagers, OptionMap.create(Options.USE_DIRECT_BUFFERS, 
       
       true));
      
      
      
      
       
           }
      
      
      
      
       
           AcceptingChannel <SslConnection> sslServer = xnioSsl.createSslConnectionServer(worker, 
       
       new InetSocketAddress(Inet4Address.getByName(listener.host), listener.port), (ChannelListener) acceptListener, socketOptions);
      
      
      
      
       
           sslServer.resumeAccepts();
      
      
      
      
       
       }

如你所见，上述代码内容不少，而不仅仅是使用构建器，但它提供了一些灵活性：

完全控制所有选项
能够为每个侦听器使用不同的缓冲池和工作程序
XnioWorker实例可以在不同的服务器实例之间共享
缓冲池可以在不同的服务器实例之间共享
监听器可以给予不同的根处理程序

在大多数情况下，这个级别的控制不是必需的，最好是简单地使用构建器API：io.undertow.Undertow。

创建Servlet的部署

有关如何创建Servlet部署的一个简单示例：

      
      
       
       DeploymentInfo servletBuilder = Servlets.deployment()
      
      
      
      
       
               .setClassLoader(ServletServer.class.getClassLoader())
      
      
      
      
       
               .setContextPath(
       
       "/myapp")
      
      
      
      
       
               .setDeploymentName(
       
       "test.war")
      
      
      
      
       
               .addServlets(
      
      
      
      
       
                       Servlets.servlet(
       
       "MessageServlet", MessageServlet.class)
      
      
      
      
       
                               .addInitParam(
       
       "message", 
       
       "Hello World")
      
      
      
      
       
                               .addMapping(
       
       "/*"),
      
      
      
      
       
                       Servlets.servlet(
       
       "MyServlet", MessageServlet.class)
      
      
      
      
       
                               .addInitParam(
       
       "message", 
       
       "MyServlet")
      
      
      
      
       
                               .addMapping(
       
       "/myservlet"));
      
      
      
      
      
      
       
       DeploymentManager manager = Servlets.defaultContainer().addDeployment(servletBuilder);
      
      
      
      
       
       manager.deploy();
      
      
      
      
       
       PathHandler path = Handlers.path(Handlers.redirect(
       
       "/myapp"))
      
      
      
      
       
               .addPrefixPath(
       
       "/myapp", manager.start());
      
      
      
      
      
      
       
       Undertow server = Undertow.builder()
      
      
      
      
       
               .addHttpListener(
       
       8080, 
       
       "localhost")
      
      
      
      
       
               .setHandler(path)
      
      
      
      
       
               .build();
      
      
      
      
       
       server.start();

基本过程是创建一个DeploymentInfo结构（通过使用io.undertow.servlets.Servlets中的方法），将需要的Servlet和其他信息添加到此结构，然后将其部署到Servlet容器。

部署之后，就可以在DeploymentManager上调用start（）方法，该方法返回一个HttpHandler，然后可以安装在Undertow服务器处理程序链接中。

DeploymentInfo结构有很多数据，并且大部分数据直接对应于web.xml中的数据。

JSP

JSP可以通过使用Jastow项目在Undertow中使用，Jastow项目是Apache Jasper的一个分支，用于Undertow。

Jasper通过Servlet提供了所有的功能，因此可以通过将JSP servlet添加到*.jsp映射来将其添加到标准Undertow servlet部署中。

JSP还需要一些额外的上下文参数，Jastow提供了一个帮助类来设置它们。

下面显示了如何设置JSP部署的示例：

      
      
       
       final PathHandler servletPath = 
       
       new PathHandler();
      
      
      
      
       
       final ServletContainer container = ServletContainer.Factory.newInstance();
      
      
      
      
      
      
       
       DeploymentInfo builder = 
       
       new DeploymentInfo()
      
      
      
      
       
               .setClassLoader(SimpleJspTestCase.class.getClassLoader())
      
      
      
      
       
               .setContextPath(
       
       "/servletContext")
      
      
      
      
       
               .setClassIntrospecter(TestClassIntrospector.INSTANCE)
      
      
      
      
       
               .setDeploymentName(
       
       "servletContext.war")
      
      
      
      
       
               .setResourceManager(
       
       new TestResourceLoader(SimpleJspTestCase.class))
      
      
      
      
       
               .addServlet(JspServletBuilder.createServlet(
       
       "Default Jsp Servlet", 
       
       "*.jsp"));
      
      
      
      
       
       JspServletBuilder.setupDeployment(builder, 
       
       new HashMap<String, JspPropertyGroup>(), 
       
       new HashMap<String, TagLibraryInfo>(), 
       
       new MyInstanceManager());
      
      
      
      
      
      
       
       DeploymentManager manager = container.addDeployment(builder);
      
      
      
      
       
       manager.deploy();
      
      
      
      
       
       servletPath.addPrefixPath(builder.getContextPath(), manager.start());

这里JSP标签是使用Jasper InstanceManager接口的实例创建的。如果你不需要注入标签，那么这个接口可以直接使用反射创建一个新的实例。

Undertow.js

Undertow.js是一个独立的项目，使得使用Undertow编写服务器端Javascript变得很容易。它支持以下：

Java EE integration, including dependency injection
REST
Templates
Declarative security
Filters
Websockets
Hot reload
JDBC

首先，您需要在应用程序中包含最新的Undertow.js。如果你使用Wildfly 10就不用了，因为Wildfly 10提供了这个功能。如果你使用maven，你可以在pom.xml中包含以下内容：

      
      
       
       <dependency>
      
      
      
      
       
               
       
       <groupId> io.undertow.js 
       
       </ groupId>
      
      
      
      
       
               
       
       <artifactId> undertow-js 
       
       </ artifactId>
      
      
      
      
       
               
       
       <version> 1.0.0.Alpha3 
       
       </ version>
      
      
      
      
       
       </ dependency>

您也可以从链接：http：//mvnrepository.com/artifact/io.undertow.js/undertow-js下载jars。

创建一个文件WEB-INF/undertow-scripts.conf。在此文件中，列出服务器端JavaScript文件，每行一个，这些文件将按指定的顺序执行。

即使服务器JavaScript文件位于Web上下文中，也不允许直接访问他们。如果用户请求服务器端JS文件，则将返回404。

我们现在可以创建一个简单的端点。创建一个javascript文件，将其添加到undertow-scripts.conf并添加以下内容：

      
      
       
       $ undertow
      
      
      
      
       
           .onGet（“/hello”，
      
      
      
      
       
               {headers：{“content-type”：“text/plain”}}，
      
      
      
      
       
               [
       
       function（$ exchange）{
      
      
      
      
       
                   
       
       return“Hello World”;
      
      
      
      
       
               }]）

访问部署中的 http://localhost:8080/hello 路径现在应该返回Hello World响应。

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