科普文：Java web应用性能分析之【Spring Boot内嵌服务器选型：Tomcat vs Jetty vs Undertow 】
概叙
Java web应用性能分析之【性能点概叙】_java web系统性能需求包括哪些-CSDN博客
Java web应用性能分析之服务端慢和优化概叙_cpu飙高java-CSDN博客
实战：16条SpringBoot服务优化技巧_springboot优化-CSDN博客
Java web应用性能分析之【压测工具ab】_ab压测工具-CSDN博客
Java web应用性能分析之【基准测试】_测试中基准-CSDN博客
科普文：SpringBoot项目禁用Tomcat，并用Undertow替换_springboot tomcat 禁用jsp-CSDN博客
Java web应用性能分析概叙_javaweb系统响应缓慢可能的问题,产生的原因-CSDN博客
对于 servlet 栈应用程序（Java web应用），spring-boot-starter-web 通过包含 spring-boot-starter-tomcat 将 Tomcat 包括在内，但也可以使用 spring-boot-starter-jetty 或 spring-boot-starter-undertow 代替。
这是前面梳理的Spring Boot性能优化点之一，这里我们再详细说说：Spring Boot内嵌服务器选型：Tomcat vs Jetty vs Undertow，先说结论。
Tomcat vs Jetty vs Undertow性能指标
推荐策略：根据业务场景选择，高并发场景优先Undertow，稳定性和兼容性需求选择Tomcat，轻量级或长连接场景选择Jetty 。
Spring Boot 内嵌服务器通过简化部署和配置，显著提升了开发效率。
Tomcat 适合传统应用，Jetty 适合轻量级场景，Undertow 适合高并发需求。
开发者需根据业务特点（如吞吐量、资源限制）选择服务器，并通过配置文件或编程方式优化参数。
-
默认选Tomcat：适合大多数场景，兼容性最好。
-
需要高性能选Undertow：适合微服务、云原生架构。
-
WebSocket/长连接选Jetty：如在线聊天、实时推送。
性能优化建议：
- 高并发场景：优先选择 Undertow，通过异步非阻塞模型减少线程切换开销。
- 资源敏感型场景：使用 Jetty 降低内存占用，或 Undertow 减少 GC 压力。
| 维度 | Tomcat | Jetty | Undertow |
|---|---|---|---|
| 性能峰值 | 中等 | 中高 | 最高 |
| 资源开销 | 高 | 低 | 最低 |
| 适用场景 | 传统业务 | 嵌入式/长连接 | 高并发/实时系统 |
| 维护成本 | 低（默认集成） | 中等 | 高（需调优） |
| 服务器 | 适用场景 | 吞吐量（高并发） | 平均响应时间（1000并发） | 资源消耗 |
|---|---|---|---|---|
| Tomcat | 传统Web应用、兼容性要求高 | 中等（每秒 5k~8k 请求） | 500ms+ | 较高（线程池占用大） |
| Jetty | 嵌入式系统、长连接（WebSocket） | 中高（每秒 6k~10k 请求） | 400ms-500ms | 较低（轻量级设计） |
| Undertow | 高并发、实时系统 、异步非阻塞场景 | 高（每秒 10k+ 请求） | <400ms | 最低（零拷贝技术） |
Tomcat vs Jetty vs Undertow优缺点
Tomcat优势：
- 默认集成于Spring Boot，无需额外配置 。
- 成熟稳定，社区支持广泛，兼容性强 。
Tomcat劣势：
- 线程模型基于阻塞IO，高并发时性能下降明显 。
- 内存占用较高，不适合资源敏感型场景 。
Jetty优势：
- 非阻塞IO模型优化长连接场景（如WebSocket） 。
- 轻量级，启动速度快，适合嵌入式部署 。
Jetty劣势：
- 对Servlet规范支持较弱，复杂业务需额外适配 。
- 压测中吞吐量增长低于Undertow 。
Undertow优势：
- 内存占用低，支持零拷贝技术，减少GC压力 。
- 基于Xnio的异步IO模型，支持高达10万级并发 。
Undertow劣势：
- 配置复杂度较高（需手动优化线程池） 。
- 社区生态弱于Tomcat，问题排查成本略高 。
Spring Boot内嵌服务器配置：Tomcat vs Jetty vs Undertow
什么是内嵌服务器（Embedded Server）？
Spring Boot 内嵌服务器（Embedded Server）是将 Web 服务器（如 Tomcat、Jetty、Undertow）直接集成到应用程序中的技术。开发者通过一个独立 JAR 文件即可启动服务，无需额外部署到外部服务器（如传统 Tomcat 容器）。
- 核心特点：
- 独立运行：无需依赖外部服务器，直接通过
java -jar启动应用。 - 灵活性：支持多种服务器（Tomcat、Jetty、Undertow）自由切换。
- 简化配置：通过配置文件（如
application.properties）调整服务器参数。
- 独立运行：无需依赖外部服务器，直接通过
高并发场景（如秒杀、实时通信）：Undertow配置
- 优先选择Undertow，其异步非阻塞模型在高并发下响应时间更稳定，且资源消耗最低 。
Maven依赖配置，排除Tomcat后引入Undertow。
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
org.springframework.boot
spring-boot-starter-tomcat
org.springframework.boot
spring-boot-starter-undertow
启动参数配置
server:
undertow:
threads:
io: 8 # 8 核 CPU 建议值
worker: 256 # 高阻塞场景保持高位
buffer-size: 1024 # 1MB 缓冲区
direct-buffers: true # 启用堆外内存
max-http-post-size: 100MB # 限制大文件上传
no-request-timeout: 30000 # 空闲连接超时（默认60秒）
-
io线程数- 作用：处理非阻塞的网络 I/O 操作（如请求解析、响应输出），直接影响连接吞吐能力。
- 默认值：
CPU核心数 × 2（例如 8 核 CPU 默认 16）。用户设置为4，可能基于特定硬件环境或性能测试结果调整。
-
worker线程数- 作用：处理阻塞型业务逻辑（如数据库操作、复杂计算），需根据业务阻塞系数调整。
- 推荐值：通常为
io线程数 × 8（默认逻辑）。用户设置为256，适用于高并发阻塞型场景（如电商秒杀）。
-
buffer-size- 作用：单个缓冲区大小，影响内存占用及 I/O 效率。默认值通常为
512或1024（KB）。 - 用户设置：
1024（1MB）适合处理中小型请求体，若需支持大文件传输（如视频上传），可适当增大。
- 作用：单个缓冲区大小，影响内存占用及 I/O 效率。默认值通常为
-
缓冲区与内存优化
-
堆外内存启用：通过
direct-buffers: true使用直接内存（堆外），减少 GC 压力。
-
-
动态调整缓冲区大小：
-
若平均请求体较小（如 API 接口），可降低至
buffer-size: 512以节省内存。 -
若需处理大文件，增大缓冲区并设置
max-http-post-size限制请求体上限：
-
嵌入式系统、长连接（WebSocket）场景：Jetty配置
Jetty：轻量级设计，适合嵌入式设备或需要 WebSocket 长连接的应用。
Maven依赖配置，排除Tomcat后引入Jetty。
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
org.springframework.boot
spring-boot-starter-tomcat
org.springframework.boot
spring-boot-starter-jetty
启动参数配置
通过合理配置 Jetty 的线程池和请求限制参数，可显著提升应用在高并发或大文件场景下的稳定性。关键点：
- 使用
server.jetty.threads.max/min调整线程池大小。 - 通过
max-http-post-size控制请求体大小。 - 结合压测工具验证配置合理性。
server:
port: 8080
jetty:
# 请求大小限制
max-http-post-size: 100MB
# 线程池配置
threads:
max: 800 # 根据CPU核心数动态调整 CPU核心数 * 200（4核CPU建议800），但需通过压测验证。
min: 8 # 保持默认值即可，避免频繁创建/销毁线程的开销。
# 连接器配置（可选）
connection-idle-timeout: 30000 # 空闲连接超时时间（毫秒）
| 配置项 | 推荐值 | 说明 |
|---|---|---|
threads.max | CPU核心数 * 200 | 避免过高导致线程竞争，过低导致请求堆积 |
threads.idle-timeout | 60000（默认60秒） | 空闲线程回收时间，减少资源占用 |
max-http-post-size | 按需设置（如 100MB） | 防止大文件攻击，同时支持业务需求 |
connection-idle-timeout | 30000（30秒） | 快速释放空闲连接，提升连接复用率 |
传统Web应用场景：Tomcat配置
Tomcat：默认选择，适合传统业务场景，稳定性强但资源消耗较高。
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
Spring Boot 默认使用Tomcat，只需引入 spring-boot-starter-web。
server:
port: 8080
tomcat:
max-threads: 200
min-spare-threads: 20
connection-timeout: 10000 # 10秒超时
max-connections: 10000
accept-count: 200 # 增加等待队列容量
| 参数 | 作用 | 默认值 | 用户配置值 |
|---|---|---|---|
max-threads | 控制 Tomcat 并发处理请求的最大线程数 | 200 | 200 |
min-spare-threads | 初始化时预创建的线程数，用于应对突发请求 | 10 | 20 |
connection-timeout | 客户端建立连接后未发送数据的超时断开时间 | 20000ms (20秒) | 10000ms |
max-connections | Tomcat 同时处理的最大连接数（含排队请求） | 10000 | 10000 |
| accept-count | 当 活跃连接数 > max-threads 时，超出线程处理能力的请求会进入等待队列，队列长度由 accept-count 控制（默认100） | 100 | 200 |
性能调优原则
- 压测验证：使用 JMeter 或 Gatling 模拟实际流量，监控线程利用率、响应时间、错误率 。
- 资源限制：避免
max-threads超过系统线程数限制（可通过ulimit -u查询）。 - 动态调整：结合监控工具（如 Prometheus）实时观察线程池状态，动态调整参数 。
Tomcat 默认配置与扩展能力
| 维度 | Tomcat 默认表现 | 扩展建议 |
|---|---|---|
| 吞吐量 | 单机约 5k~8k QPS（取决于业务逻辑复杂度） | 横向扩展集群 + 负载均衡 |
| 线程竞争 | 高并发下线程切换可能成为瓶颈 | 使用异步编程（如 CompletableFuture） |
| 连接管理 | 超过 max-connections 直接拒绝连接 | 结合 Nginx 反向代理缓冲请求 |
注：以上建议需结合实际业务场景和硬件资源调整，避免盲目追求高配置导致资源浪费或系统不稳定 。
