1、传统Servlet处理
Web容器会为每个请求分配一个线程,默认情况下,响应完成前,该线程占用的资源都不会被释放。若有些请求需要长时间(例如长处理时间运算、等待某个资源),就会长时间占用线程所需资源,若这类请求很多,许多线程资源都被长时间占用,会对系统的性能造成负担。
2、新特性:异步处理
Servlet 3.0新增了异步处理,可以先释放容器分配给请求的线程与相关资源,减轻系统负担,原先释放了容器所分配线程的请求,其响应将被延后,可以在处理完成(例如长时间运算完成、所需资源已获得)时再对客户端进行响应。
Servlet 3.0 之前,一个普通 Servlet 的主要工作流程大致如下:
- 第一步,Servlet 接收到请求之后,可能需要对请求携带的数据进行一些预处理;
- 第二步,调用业务接口的某些方法,以完成业务处理;
- 第三步,根据处理的结果提交响应,Servlet 线程结束。
其中第二步的业务处理通常是最耗时的,这主要体现在数据库操作,以及其它的跨网络调用等,在此过程中,Servlet 线程一直处于阻塞状态,直到业务方法执行完毕。在处理业务的过程中,Servlet 资源一直被占用而得不到释放,对于并发较大的应用,这有可能造成性能的瓶颈。对此,在以前通常是采用私有解决方案来提前结束 Servlet 线程,并及时释放资源。
Servlet 3.0 针对这个问题做了开创性的工作,现在通过使用 Servlet 3.0 的异步处理支持,之前的 Servlet 处理流程可以调整为如下的过程:
- 第一步,Servlet 接收到请求之后,可能首先需要对请求携带的数据进行一些预处理;
- 第二步,Servlet 线程将请求转交给一个异步线程来执行业务处理,线程本身返回至容器,
- 第三步,Servlet 还没有生成响应数据,异步线程处理完业务以后,可以直接生成响应数据(异步线程拥有 ServletRequest 和 ServletResponse 对象的引用),或者将请求继续转发给其它 Servlet。
Servlet 线程不再是一直处于阻塞状态以等待业务逻辑的处理,而是启动异步线程之后可以立即返回。
3、配置
异步处理特性可以应用于 Servlet 和Filter两种组件,由于异步处理的工作模式和普通工作模式在实现上有着本质的区别,因此默认情况下,Servlet 和Filter并没有开启异步处理特性,若需要使用,需按照如下的方式启用:
方式一:
对于使用传统的部署描述文件 (web.xml) 配置 Servlet 和过滤器的情况,Servlet 3.0 为 <servlet> 和 <filter> 标签增加了 <async-supported> 子标签,该标签的默认取值为 false,要启用异步处理支持,则将其设为 true 即可。以 Servlet 为例,其配置方式如下所示:
<servlet> <servlet-name>DemoServlet</servlet-name> <servlet-class>footmark.servlet.Demo Servlet</servlet-class> <async-supported>true</async-supported> </servlet>
方式二:
对于使用 Servlet 3.0 提供的 @WebServlet 和 @WebFilter 进行 Servlet 或过滤器配置的情况,这两个注解都提供了 asyncSupported 属性,默认该属性的取值为 false,要启用异步处理支持,只需将该属性设置为 true 即可。以 @WebFilter 为例,其配置方式如下所示:
@WebFilter(urlPatterns = "/demo",asyncSupported = true) public class DemoFilter implements Filter{...}
4、AsyncContext
Servlet3的异步处理是通过AsyncContext来处理的。AsyncContext对象代表异步处理的上下文,它提供一些工具方法,可完成设置异步调用的超时时长,dispatch用于请求、启动后台线程、获取request、response对象等功能。
Servlet可以通过ServletRequest的如下两个方法开启异步调用、创建AsyncContext对象:
AsyncContext startAsync()
AsyncContext startAsync(ServletRequest , ServletRespone)
重复调用以上的方法得到同一个AsyncContext对象。这两个方法都会返回AsyncContext接口的实现对象,前者会直接利用原有的请求与响应对象来创建AsyncContext,后者可以传入自行创建的请求、响应封装对象。在调用了startAsync()方法取得AsyncContext对象之后,此次请求的响应会被延后,并释放容器分配的线程。
可以通过AsyncContext的getRequest()、getResponse()方法取得请求、响应对象,此次对客户端的响应将暂缓至调用AsyncContext的complete()或dispatch()方法为止,前者表示响应完成,后者表示将调派指定的URL进行响应。
一个简单的模拟异步处理的 Servlet 示例如下:
@WebServlet(urlPatterns = "/demo", asyncSupported = true) public class AsyncDemoServlet extends HttpServlet { @Override public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException, ServletException { resp.setContentType("text/html;charset=UTF-8"); PrintWriter out = resp.getWriter(); out.println("进入Servlet的时间:" + new Date() + "."); out.flush(); //在子线程中执行业务调用,并由其负责输出响应,主线程退出 AsyncContext ctx = req.startAsync(); new Thread(new Executor(ctx)).start(); out.println("结束Servlet的时间:" + new Date() + "."); out.flush(); } } /** * 线程类 */ public class Executor implements Runnable { private AsyncContext ctx = null; public Executor(AsyncContext ctx){ this.ctx = ctx; } public void run(){ try { //等待十秒钟,以模拟业务方法的执行 Thread.sleep(10000); PrintWriter out = ctx.getResponse().getWriter(); out.println("业务处理完毕的时间:" + new Date() + "."); out.flush(); ctx.complete(); //完成异步调用。 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
5、监听器 AsyncListener
当Servlet启用异步调用的线程之后,该线程的执行过程对开发者是透明的。但在有些情况下,开发者需要了解该异步线程的执行细节,并针对特定的执行结果进行针对性处理。Servlet 3为异步处理提供了一个监听器,使用 AsyncListener 接口表示。它可以监控如下四种事件:
- 异步线程开始时,调用 AsyncListener 的 onStartAsync(AsyncEvent event) 方法。
- 异步线程出错时,调用 AsyncListener 的 onError(AsyncEvent event) 方法。
- 异步线程执行超时,调用 AsyncListener 的 onTimeout(AsyncEvent event) 方法。
- 异步执行完毕时,调用 AsyncListener 的 onComplete(AsyncEvent event) 方法。
要注册一个 AsyncListener,只需将准备好的 AsyncListener 对象传递给 AsyncContext 对象的 addListener() 方法即可,如下所示:
AsyncContext ctx = req.startAsync(); ctx.addListener(new AsyncListener() { public void onComplete(AsyncEvent asyncEvent) throws IOException { // 做一些清理工作或者其他 } ... });
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