Spring Boot集成Jetty、Tomcat或Undertow及支持HTTP/2协议

目录

一、常用Web服务器

1、Tomcat

2、Jetty

3、Undertow

二、什么是HTTP/2协议

1、定义

2、特性

3、优点

4、与HTTP/1.1的区别

三、集成Web服务器并开启HTTP/2协议

1、生成证书

2、新建springboot项目

3、集成Web服务器

3.1 集成Tomcat

3.2 集成Jetty

3.3 集成Undertow

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一、常用Web服务器

在Spring Boot应用中，选择合适的Web服务器是至关重要的。常见的Web服务器有Jetty、Tomcat和Undertow。它们各自具有不同的特点和优势，下面将进行详细的比较。

1、Tomcat

Tomcat是Apache基金会下的一个开源项目，是一个实现了Java Servlet和JavaServer Pages (JSP)技术的Web服务器。它支持最新的Java EE标准，并提供了丰富的特性，如会话管理、安全性和集群部署等。Tomcat在大型企业级应用中广泛使用。

2、Jetty

Jetty是一个轻量级的Java Web服务器，具有高效的事件处理机制和多线程模型。它支持多种协议，如HTTP/2、WebSocket和HTTP/1.1。Jetty的启动速度快，适用于小型到中型应用。

3、Undertow

Undertow是WildFly应用服务器中的嵌入式Web服务器，后来被独立出来成为了一个单独的项目。它是一个高性能的异步事件驱动的Web服务器，支持HTTP/2、WebSocket和Java Servlet 4.0。Undertow具有低延迟、高吞吐量和优秀的扩展性。对于大多数Spring Boot应用来说，Undertow是一个很好的选择。

总结：

• Jetty更轻量级。这是相对Tomcat而言的。由于Tomcat除遵循JavaServlet规范之外，自身还扩展大量JEE特性以满足企业级应用的需求，所以Tomcat是较重量级的，而且配置较Jetty复杂许多。并且Jetty更灵活,体现在其可插拔性和可扩展性,更易于开发者对Jetty本身进行二次开发,定制一个适合自身需求的WebServer。
• 在高并发系统中，Tomcat 相对来说比较弱。在相同的机器配置下，模拟相等的请求数，Undertow 在性能和内存使用方面都是最优的。并且 Undertow 新版本默认使用持久连接，这将会进一步提高它的并发吞吐能力。所以，如果是高并发的业务系统，Undertow 是最佳选择。

二、什么是HTTP/2协议

HTTP/2是HTTP协议的第二个主要版本，于2015年发布，用于在Web服务器和客户端之间传输数据。以下是关于HTTP/2的详细介绍：

1、定义

HTTP/2（超文本传输协议第2版，最初命名为HTTP 2.0），简称为h2（基于TLS/1.2或以上版本的加密连接）或h2c（非加密连接）。它是HTTP协议自1999年HTTP 1.1的改进版RFC发布后的首个更新，主要基于SPDY协议。多数主流浏览器已经在2015年底支持了该协议。

2、特性

1. ‌多路复用‌：HTTP/2允许同时发送多个请求和响应，而不是像HTTP/1.1一样只能一个一个地处理。这样可以减少延迟，提高效率，提高网络吞吐量。
2. ‌二进制传输‌：HTTP/2使用二进制协议，与HTTP/1.1使用的文本协议不同。二进制协议可以更快地解析，更有效地传输数据，减少了传输过程中的开销和延迟。
3. ‌头部压缩‌：HTTP/2使用HPACK算法对HTTP头部进行压缩，减少了头部传输的数据量，从而减少了网络延迟。
4. ‌服务器推送‌：HTTP/2支持服务器推送，允许服务器在客户端请求之前推送资源，以提高性能。
5. ‌改进的安全性‌：HTTP/2默认使用TLS（Transport Layer Security）加密传输数据，提高了安全性。
6. ‌兼容HTTP/1.1‌：HTTP/2可以与HTTP/1.1共存，服务器可以同时支持HTTP/1.1和HTTP/2。如果客户端不支持HTTP/2，服务器可以回退到HTTP/1.1。

3、优点

1. ‌解析效率高‌：二进制数据更易于机器处理，提高了解析效率。
2. ‌紧凑性好‌：减少了冗余字符和格式化问题，使得数据更加紧凑。
3. ‌低错误率‌：避免了HTTP/1.1中容易因空格、大小写、换行符等问题导致的错误。
4. ‌减少请求次数‌：服务器推送功能允许服务器在响应客户端请求时，提前发送额外的资源，减少了客户端的请求次数和等待时间。

4、与HTTP/1.1的区别

1. ‌连接管理‌：HTTP/1.1中，每个请求都需要单独建立和维护连接；而HTTP/2允许同时在同一连接中发送多个请求和响应。
2. ‌头部传输‌：HTTP/1.1中，头部字段需要在每个请求和响应中重复发送；而HTTP/2对头部进行了压缩，减少了重复的数据传输。
3. ‌服务器推送‌：HTTP/1.1中，服务器无法主动推送额外的资源给客户端；而HTTP/2使服务器能够主动推送额外的资源给客户端。
4. ‌安全性‌：HTTP/1.1中，加密是可选的；而HTTP/2默认使用TLS加密传输数据。

总的来说，HTTP/2在性能、安全性和可用性方面都有显著的改进，可以使Web应用更加快速、高效和可靠。

三、集成Web服务器并开启HTTP/2协议

1、生成证书

虽然HTTP/2理论上可以在非加密连接上使用,但实际上所有主流浏览器都要求HTTP/2必须基于TLS(HTTPS)。这意味着HTTP/2几乎总是与SSL/TLS一起使用。

keytool 是 Java Development Kit (JDK) 的一部分，用于管理密钥和证书。以下是一些常见的 keytool 命令示例，用于生成证书：

keytool -genkeypair -alias wisely -keyalg RSA -keysize 2048 -keystore keystore.jks -validity 365 -storepass pass1234 -keypass pass1234

• -genkeypair: 生成密钥对。

• -alias: 密钥的别名。

• -keyalg: 密钥算法，这里使用 RSA。

• -keysize: 密钥长度，2048 位是推荐的安全长度。

• -keystore: 指定密钥库文件名。

• -validity: 证书有效期，单位是天。

• -storepass: 密钥库的密码。

• -keypass: 密钥的密码。

>keytool -genkeypair -alias wisely -keyalg RSA -keysize 2048 -keystore keystore.jks -validity 365 -storepass pass1234 -keypass pass1234
您的名字与姓氏是什么?[Unknown]:  budong
您的组织单位名称是什么?[Unknown]:  budong   
您的组织名称是什么?[Unknown]:  budong
您所在的城市或区域名称是什么?[Unknown]:  hangzhou       
您所在的省/市/自治区名称是什么?[Unknown]:  zhejiang         
该单位的双字母国家/地区代码是什么?[Unknown]:  CN
CN=budong, OU=budong, O=budong, L=hangzhou, ST=zhejiang, C=CN是否正确?[否]:  y正在为以下对象生成 2,048 位RSA密钥对和自签名证书 (SHA256withRSA) (有效期为 365 天):CN=budong, OU=budong, O=budong, L=hangzhou, ST=zhejiang, C=CN

2、新建springboot项目

新建springboot项目，把生成的mykeystore.jks文件文件放在resources目录下。部分代码如下：

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;@SpringBootApplication
public class Application {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(Application.class, args);}
}

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {@RequestMapping("/hello")public String hello() {return "Hello Tomcat!";}
}

3、集成Web服务器

3.1 集成Tomcat

（1）配置pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>org.example</groupId><artifactId>webserver</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.3.5.RELEASE</version><relativePath/> <!-- lookup parent from repository --></parent><properties><maven.compiler.source>8</maven.compiler.source><maven.compiler.target>8</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding></properties><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency></dependencies>
</project>

（2）配置application.yml

server:port: 8443servlet:context-path: /server1ssl:key-store: classpath:keystore.jkskey-store-password: pass1234key-store-type: JKSkey-alias: wiselykey-password: pass1234http2:enabled: true

（3）启动服务

服务启动后，在浏览器输入：https://127.0.0.1:8443/server1/test/hello

可以看到hello请求协议类型是h2，即HTTP/2。

如果使用Google浏览器，Network默认不显示Protocol，在表头这一行右键，选择需要显示的列。

3.2 集成Jetty

（1）配置pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>org.example</groupId><artifactId>webserver2</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.3.5.RELEASE</version><relativePath/> <!-- lookup parent from repository --></parent><properties><maven.compiler.source>8</maven.compiler.source><maven.compiler.target>8</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding></properties><dependencies><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><!-- Jetty Starter --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId></dependency><!-- HTTP/2 相关依赖 --><dependency><groupId>org.eclipse.jetty.http2</groupId><artifactId>http2-server</artifactId></dependency><!--<dependency><groupId>org.eclipse.jetty</groupId><artifactId>jetty-alpn-server</artifactId></dependency>--><dependency><groupId>org.eclipse.jetty</groupId><artifactId>jetty-alpn-java-server</artifactId></dependency><!-- 可选依赖，根据需求添加 --><!-- <dependency><groupId>org.eclipse.jetty.http2</groupId><artifactId>http2-client</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.eclipse.jetty</groupId><artifactId>jetty-alpn-client</artifactId></dependency> --></dependencies>
</project>

（2）配置application.yml

server:port: 8443servlet:context-path: /server2ssl:key-store: classpath:keystore.jkskey-store-password: pass1234key-store-type: JKSkey-alias: wiselykey-password: pass1234http2:enabled: truejetty:threads:acceptors: 4selectors: 8

（3）启动服务

服务启动后，查看日志输出，打印出(ssl, alpn, h2, http/1.1)，则表示h2启用成功。

在浏览器输入：https://127.0.0.1:8443/server2/test/hello

可以看到hello请求协议类型是h2，即HTTP/2。

（4）高级配置

除了可以在配置文件中配置Jetty参数外，还可以在配置类中通过编程方式进行配置。例如，你可以设置Jetty的线程池大小、SSL配置等。

import org.eclipse.jetty.alpn.server.ALPNServerConnectionFactory;
import org.eclipse.jetty.http2.server.HTTP2ServerConnectionFactory;
import org.eclipse.jetty.server.*;
import org.eclipse.jetty.util.ssl.SslContextFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.autoconfigure.web.ServerProperties;
import org.springframework.boot.web.embedded.jetty.JettyServletWebServerFactory;
import org.springframework.boot.web.servlet.server.ConfigurableServletWebServerFactory;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;@Configuration
public class JettyConfig {@Bean@Autowiredpublic ConfigurableServletWebServerFactory configurableServletWebServerFactory(ServerProperties serverProperties) {JettyServletWebServerFactory factory = new JettyServletWebServerFactory();factory.addServerCustomizers(server -> {if (serverProperties.getSsl() != null && serverProperties.getSsl().isEnabled()) {ServerConnector connector = (ServerConnector) server.getConnectors()[0];int port = connector.getPort();SslContextFactory sslContextFactory = connector.getConnectionFactory(SslConnectionFactory.class).getSslContextFactory();HttpConfiguration httpConfiguration = connector.getConnectionFactory(HttpConnectionFactory.class).getHttpConfiguration();// 配置SSL上下文工厂和HTTP/2连接工厂ConnectionFactory[] connectionFactories = new ConnectionFactory[]{new SslConnectionFactory(sslContextFactory, "alpn"),new ALPNServerConnectionFactory("h2", "h2-17", "h2-16", "h2-15", "h2-14"),new HTTP2ServerConnectionFactory(httpConfiguration)};// 创建新的ServerConnector并设置到服务器上ServerConnector serverConnector = new ServerConnector(server, connectionFactories);serverConnector.setPort(port);server.setConnectors(new Connector[]{serverConnector});}});return factory;}
}

把配置文件中的server.http2.enable=true开关注释掉，并重启服务。可见h2协议也开启了。

3.3 集成Undertow

（1）配置pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>org.example</groupId><artifactId>webserver3</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.3.5.RELEASE</version><relativePath/> <!-- lookup parent from repository --></parent><properties><maven.compiler.source>8</maven.compiler.source><maven.compiler.target>8</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding></properties><dependencies><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><!-- Undertow服务器 --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId></dependency></dependencies>
</project>

（2）配置application.yml

server:port: 8443servlet:context-path: /server3ssl:key-store: classpath:keystore.jkskey-store-password: pass1234key-store-type: JKSkey-alias: wiselykey-password: pass1234http2:enabled: true

（3）启动服务

服务启动后，在浏览器输入：https://127.0.0.1:8443/server3/test/hello

可以看到hello请求协议类型是h2，即HTTP/2。

把配置文件中的server.http2.enable=true开关注释掉，并重启服务，请求接口看到协议类型是http/1.1