Java Servlet3.0异步处理问题

通过本篇文章主要给大家讲解了在java开发中servlet3.0异步处理遇到的问题以及处理办法，以下是具体内容：

servlet 3.0 开始提供了asynccontext用来支持异步处理请求，那么异步处理请求到底能够带来哪些好处？

web容器一般来说处理请求的方式是：为每个request分配一个thread。我们都知道thread的创建不是没有代价的，web容器的thread pool都是有上限的。
那么一个很容易预见的问题就是，在高负载情况下，thread pool都被占着了，那么后续的request就只能等待，如果运气不好客户端会报等待超时的错误。
在asynccontext出现之前，解决这个问题的唯一办法就是扩充web容器的thread pool。

但是这样依然有一个问题，考虑以下场景：

有一个web容器，线程池大小200。有一个web app，它有两个servlet，servlet-a处理单个请求的时间是10s，servlet-b处理单个请求的时间是1s。
现在遇到了高负载，有超过200个request到servlet-a，如果这个时候请求servlet-b就会等待，因为所有http thread都已经被servlet-a占用了。
这个时候工程师发现了问题，扩展了线程池大小到400，但是负载依然持续走高，现在有400个request到servlet-a，servlet-b依然无法响应。

看到问题了没有，因为http thread和worker thread耦合在了一起，所以导致了当大量request到一个耗时操作时，就会将http thread占满，导致整个web容器就会无法响应。

但是如果使用asynccontext，我们就可以将耗时的操作交给另一个thread去做，这样http thread就被释放出来了，可以去处理其他请求了。

注意，只有使用asynccontext才能够达到上面所讲的效果，如果直接new thread()或者类似的方式的，http thread并不会归还到容器。

下面是一个官方的例子：

@webservlet(urlpatterns={"/asyncservlet"}, asyncsupported=true)
public class asyncservlet extends httpservlet {
 /* ... same variables and init method as in syncservlet ... */
 @override
 public void doget(httpservletrequest request, 
      httpservletresponse response) {
  response.setcontenttype("text/html;charset=utf-8");
  final asynccontext acontext = request.startasync();
  acontext.start(new runnable() {
   public void run() {
   string param = acontext.getrequest().getparameter("param");
   string result = resource.process(param);
   httpservletresponse response = acontext.getresponse();
   /* ... print to the response ... */
   acontext.complete();
   }
  });
 }
}

陷阱

在这个官方例子里，每个http thread都会开启另一个worker thread来处理请求，然后把http thread就归还给web容器。但是看asynccontext.start()方法的javadoc：

causes the container to dispatch a thread, possibly from a managed thread pool, to run the specified runnable.

实际上这里并没有规定worker thread到底从哪里来，也许是http thread pool之外的另一个thread pool？还是说就是http thread pool？

the limited usefulness of asynccontext.start()文章里写道：不同的web容器对此有不同的实现，不过tomcat实际上是利用http thread pool来处理asynccontext.start()的。

这也就是说，我们原本是想释放http thread的，但实际上并没有，因为有http thread依然被用作worker thread，只不过这个thread和接收请求的http thread不是同一个而已。

这个结论我们也可以通过asyncservlet1和syncservlet的jmeter benchmark看出来，两者的throughput结果差不多。启动方法：启动main，然后利用jmeter启动benchmark.jmx（tomcat默认配置下http thread pool=200）。

使用executorservice

前面看到了tomcat并没有单独维护worker thread pool，那么我们就得自己想办法搞一个，见asyncservlet2，它使用了一个带thread pool的executorservice来处理asynccontext。

其他方式

所以对于asynccontext的使用并没有固定的方式，你可以根据实际需要去采用不同的方式来处理，为此你需要一点java concurrent programming的知识。

对于性能的误解

asynccontext的目的并不是为了提高性能，也并不直接提供性能提升，它提供了把http thread和worker thread解藕的机制，从而提高web容器的响应能力。

不过asynccontext在某些时候的确能够提高性能，但这个取决于你的代码是怎么写的。
比如：web容器的http thread pool数量200，某个servlet使用一个300的worker thread pool来处理asynccontext。
相比sync方式worker thread pool=http thread pool=200，在这种情况下我们有了300的worker thread pool，所以肯定能够带来一些性能上的提升（毕竟干活的人多了）。

相反，如果当worker thread的数量<=http thread数量的时候，那么就不会得到性能提升，因为此时处理请求的瓶颈在worker thread。
你可以修改asyncservlet2的线程池大小，把它和syncservlet比较benchmark结果来验证这一结论。

一定不要认为worker thread pool必须比http thread pool大，理由如下：

两者职责不同，一个是web容器用来接收外来请求，一个是处理业务逻辑

thread的创建是有代价的，如果http thread pool已经很大了再搞一个更大的worker thread pool反而会造成过多的context switch和内存开销

asynccontext的目的是将http thread释放出来，避免被操作长期占用进而导致web容器无法响应

所以在更多时候，worker thread pool不会很大，而且会根据不同业务构建不同的worker thread pool。

比如：web容器thread pool大小200，一个慢速servlet的worker thread pool大小10，这样一来，无论有多少请求到慢速操作，它都不会将http thread占满导致其他请求无法处理。