【Spring Boot 支持哪些内嵌的 Web 服务器详细分析】

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1. 引言

在现代 Java Web 开发中，Spring Boot 已经成为构建微服务和独立应用程序的首选框架。它以其“约定优于配置”的理念，极大地简化了开发过程。其中一个显著的特点是支持内嵌 Web 服务器，这使得开发者无需部署到外部服务器即可轻松运行和测试 Web 应用。然而，Spring Boot 并不局限于单一的内嵌服务器——它提供了多种选择，以满足不同的需求和偏好。

在本博客中，我们将深入探讨 Spring Boot 支持的内嵌 Web 服务器，分析每种服务器的优缺点，并详细说明如何在它们之间进行切换。通过这些内容，希望读者能够根据具体项目需求选择最合适的内嵌服务器，并掌握切换的方法。

2. Spring Boot 支持的内嵌 Web 服务器

Spring Boot 支持三种主要的内嵌 Web 服务器：

• Jetty
• Tomcat
• Undertow

每种服务器都有其独特的特点和适用场景。接下来，我们将逐一介绍这些服务器。

2.1 Jetty

Jetty 是一个快速、轻量级的 Java 嵌入式 Web 服务器。它由 Eclipse 基金会开发和维护，以其高性能和低资源占用而著称。Jetty 支持多种协议，包括 HTTP、HTTPS、WebSocket 等，并且具有高度可扩展的架构，允许通过插件和模块进行定制。

主要特点：

• 轻量级：Jetty 的设计非常轻量，适合用于需要快速启动和低内存占用的场景。
• 高性能：它在处理高并发请求时表现出色，特别适合 I/O 密集型应用。
• 模块化：Jetty 采用模块化设计，可以根据需要启用或禁用特定功能。
• 安全性：提供强大的安全特性，包括 SSL/TLS 支持和安全协议的实现。

2.2 Tomcat

Tomcat 是 Apache 软件基金会开发的一个开源 Java Servlet 容器和 Web 服务器。它是最广泛使用的 Java Web 服务器之一，以其稳定性和成熟性而闻名。Tomcat 支持 Servlet、JSP、JavaServer Faces 和其他 Java EE 技术。

主要特点：

• 稳定性：Tomcat 经过多年的开发和测试，非常稳定，适合生产环境。
• 社区支持：拥有庞大的用户和开发者社区，提供丰富的文档和资源。
• 兼容性：完全兼容 Java EE 规范，支持各种 Web 应用程序。
• 易用性：配置和管理相对简单，适合初学者和企业级应用。

2.3 Undertow

Undertow 是由 Red Hat 开发的一个高性能、轻量级的 Web 服务器和 Servlet 容器。它以其非阻塞架构和低延迟特性而著称，特别适合需要高吞吐量和低响应时间的应用。

主要特点：

• 高性能：采用非阻塞 I/O 和事件驱动模型，能够处理大量并发请求。
• 低资源占用：内存占用低，启动速度快，适合资源受限的环境。
• 灵活性：支持多种协议和自定义处理器，易于扩展。
• 安全性：提供强大的安全特性，包括 SSL/TLS 支持和细粒度的安全配置。

3. 每种服务器的优缺点

接下来，我们对这三种内嵌 Web 服务器的优缺点进行详细分析，以帮助读者更好地选择适合的服务器。

3.1 Jetty

优点：

• 轻量级：快速启动，占用内存少，适合开发和测试环境。
• 高性能：在处理高并发请求时表现出色，适合 I/O 密集型应用。
• 模块化：可以根据需要启用或禁用特定功能，减少不必要的资源消耗。
• 安全性：提供强大的安全特性，包括 SSL/TLS 支持。

缺点：

• 社区支持：相比 Tomcat，Jetty 的社区支持较小，资源相对较少。
• 功能完整性：某些高级功能可能不如 Tomcat 完整，需要额外配置或插件。
• 文档：虽然文档质量较高，但不如 Tomcat 的文档丰富。

3.2 Tomcat

优点：

• 稳定性：经过长时间验证，非常稳定，适合生产环境。
• 社区支持：拥有庞大的用户和开发者社区，提供丰富的文档和资源。
• 兼容性：完全兼容 Java EE 规范，支持各种 Web 应用程序。
• 易用性：配置和管理相对简单，适合初学者和企业级应用。

缺点：

• 启动时间：相比其他服务器，启动时间较长，占用资源较多。
• 性能：在高并发场景下，性能可能不如 Jetty 或 Undertow。
• 灵活性：配置较为繁琐，不如 Undertow 灵活。

3.3 Undertow

优点：

• 高性能：采用非阻塞 I/O 和事件驱动模型，能够处理大量并发请求。
• 低资源占用：内存占用低，启动速度快，适合资源受限的环境。
• 灵活性：支持多种协议和自定义处理器，易于扩展。
• 安全性：提供强大的安全特性，包括 SSL/TLS 支持。

缺点：

• 社区支持：相对较小的社区，资源和文档不如 Tomcat 丰富。
• 学习曲线：由于其非阻塞架构，可能需要更多的学习和配置。
• 生态系统：某些高级功能可能不如 Tomcat 成熟，需要额外的配置或插件。

4. 如何在 Spring Boot 中切换内嵌服务器

Spring Boot 通过使用不同的 Starter 依赖来支持不同的内嵌服务器。要切换内嵌服务器，可以通过修改项目的 pom.xml 或 build.gradle 文件来实现。接下来，我们将分别介绍如何通过配置文件和程序代码来切换内嵌服务器。

4.1 使用配置文件切换

4.1.1 使用 Maven

在 pom.xml 中，可以通过引入不同的 Starter 依赖来切换服务器。例如，要使用 Jetty 作为内嵌服务器，可以添加以下依赖：

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>
</dependency>

同样，要使用 Tomcat 或 Undertow，可以分别添加：

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
</dependency>

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId>
</dependency>

4.1.2 使用 Gradle

在 build.gradle 中，可以通过配置 dependencies 块来切换服务器。例如，要使用 Jetty：

dependencies {
implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-jetty'
}

同样，对于 Tomcat 或 Undertow：

dependencies {
implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-tomcat'
}

dependencies {
implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-undertow'
}

4.2 使用程序代码切换

除了通过配置文件切换，还可以在程序代码中动态选择内嵌服务器。这通常通过实现 WebServerFactoryCustomizer 接口并配置 ServerProperties 来实现。以下是一个示例：

import org.springframework.boot.web.server.WebServerFactoryCustomizer;
import org.springframework.boot.web.servlet.server.ServletWebServerFactory;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class WebServerConfig {

@Bean
public WebServerFactoryCustomizer<ServletWebServerFactory> webServerFactoryCustomizer() {
return factory -> {
// 配置服务器属性，例如端口、上下文路径等
factory.setPort(8080);
factory.setContextPath("/myapp");
};
}
}

通过上述配置，可以在程序启动时动态设置内嵌服务器的属性。

5. 深入探讨：切换服务器的高级技巧

除了基本的配置方法，还有一些高级技巧可以帮助开发者更灵活地切换和管理内嵌服务器。

5.1 使用 Spring Profiles 切换

可以利用 Spring 的 @Profile 注解来根据不同的环境选择不同的内嵌服务器。例如，可以在开发环境中使用 Jetty，在生产环境中使用 Tomcat。

在 pom.xml 中，定义不同环境的配置：

<profiles>
<profile>
<id>dev</id>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
</profile>
<profile>
<id>prod</id>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
</profile>
</profiles>

然后，在 application.properties 中，使用 spring.profiles.active 来激活相应的环境：

spring.profiles.active=@active-profile@

在启动类中，通过 @SpringProfile 注解指定要激活的配置类：

@SpringProfile("dev")
@Configuration
public class DevWebServerConfig {
// 配置 Jetty
}

@SpringProfile("prod")
@Configuration
public class ProdWebServerConfig {
// 配置 Tomcat
}

这样，根据激活的环境，Spring Boot 会加载相应的内嵌服务器配置。

5.2 使用 Spring Cloud Config 切换

在微服务架构中，可以使用 Spring Cloud Config 来集中管理配置。通过配置服务器的不同配置文件，可以根据环境变量或服务标签动态切换内嵌服务器。

例如，可以在 application-dev.yml 中配置 Jetty，在 application-prod.yml 中配置 Tomcat：

# application-dev.yml
server:
port: 8080
servlet:
implementation: org.springframework.boot.web.servlet.server.jetty.JettyServletWebServerFactory

# application-prod.yml
server:
port: 80
servlet:
implementation: org.springframework.boot.web.servlet.server.tomcat.TomcatServletWebServerFactory

通过这种方式，配置服务器会根据请求的环境标签返回相应的配置，从而实现内嵌服务器的动态切换。

6. 结论

通过上述内容，我们不仅介绍了 Spring Boot 支持的三种内嵌 Web 服务器——Jetty、Tomcat 和 Undertow，还详细分析了每种服务器的优缺点，并提供了通过配置文件和程序代码切换内嵌服务器的方法。此外，还探讨了使用 Spring Profiles 和 Spring Cloud Config 进行高级切换的技巧。

希望这些内容能够帮助开发者根据具体项目需求选择最合适的内嵌服务器，并掌握在不同服务器之间进行切换的方法，从而提高开发效率和应用性能。