Servlet 3.0 之前,一个普通 Servlet 的主要工作流程大致如下:首先,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;接着,调用业务接口的某些方法,以完成业务处理;最后,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:首先,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;接着,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,此时 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。如此一来, 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。

异步处理特性可以应用于 Servlet 和过滤器两种组件,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 和过滤器并没有开启异步处理特性,如果希望使用该特性,则必须按照如下的方式启用:

  1. 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:

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    <servlet>
        <servlet-name>DemoServlet</servlet-name>
        <servlet-class>footmark.servlet.Demo Servlet</servlet-class>
        <async-supported>true</async-supported>
    </servlet>
  2. 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:
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@WebFilter(urlPatterns = "/demo",asyncSupported = true)
public class DemoFilter implements Filter{...}

一个简单的模拟异步处理的 Servlet 示例如下:

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@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();
    }
}
 
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();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

除此之外,Servlet 3.0 还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:

  1. 异步线程开始时,调用 AsyncListener 的 onStartAsync(AsyncEvent event) 方法;
  2. 异步线程出错时,调用 AsyncListener 的 onError(AsyncEvent event) 方法;
  3. 异步线程执行超时,则调用 AsyncListener 的 onTimeout(AsyncEvent event) 方法;
  4. 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:

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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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