概叙

科普文： Java web应用性能分析【Java性能优化：纯java编程的优化方法论小结】-CSDN博客

实战：Java web应用性能分析之【Arthas性能分析trace监控后端性能】-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

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 】_内置undertow支持并发-CSDN博客

实战：16条SpringBoot服务优化技巧_springboot优化-CSDN博客

科普文：Java web应用性能分析之【源码解读SpringBoot如何默认支持这三款内嵌服务器：Tomcat 、 Jetty 、 Undertow 】_springboot undertow tomcat-CSDN博客

前面总结了‌Undertow的优势‌：

• ‌轻量级和高性能‌：Undertow基于非阻塞I/O模型，具有低资源消耗和高并发处理能力。
• ‌支持HTTP/2和WebSockets‌：开箱即支持HTTP/2和WebSockets，无需重写启动类路径‌。
• ‌可嵌入式‌：只需几行代码即可将Undertow嵌入应用程序或独立运行‌。
• ‌灵活性‌：通过链式handler进行配置，可以根据需求灵活地添加功能‌。

性能调优效果对比

 注意事项

1. ‌避免过度调优‌：线程数超过CPU核心数*8可能引发上下文切换问题
2. ‌压测验证‌：使用JMeter/Wrk2模拟真实流量验证配置
3. ‌版本差异‌：Undertow 2.x与1.x版本优化参数存在差异（如2.x默认启用HTTP/2）

这里小结一下Undertow‌性能调优，主要包括以下几个方面‌：

1. ‌线程池配置‌：Undertow默认使用Tomcat的线程池配置，但可以通过自定义配置来优化性能。可以设置server.undertow.worker-threads（处理请求的线程数）和server.undertow.io-threads（处理IO操作的线程数），根据应用的负载和系统配置进行调整。例如，可以将worker-threads设置为CPU核心数的16倍，io-threads设置为CPU核心数‌。

2. ‌启用HTTP/2：HTTP/2可以在同一连接上并发多个请求，提高传输效率。在Spring Boot中启用HTTP/2只需在配置文件中设置server.http2.enabled=true‌。

3. ‌缓冲区配置‌：通过调整缓冲区的大小和是否使用直接内存可以提高IO性能。可以设置server.undertow.buffer-size来指定每个缓冲区的大小，通常设置为1024或2048字节。启用直接内存可以通过设置server.undertow.direct-buffers=true来实现‌。

4. ‌连接和请求超时设置‌：设置server.undertow.max-http-header-size来指定最大HTTP头大小，server.undertow.max-http-post-size来设置HTTP POST请求的最大内容大小。还可以设置连接在不处理请求的情况下闲置的时间，例如server.undertow.no-request-timeout=1800s（30分钟）‌。

5. ‌禁用不必要的设置‌：禁用Undertow中不必要的模块和功能可以减少资源消耗。例如，可以禁用不必要的Servlet容器或协议支持‌。

6. ‌内存使用优化‌：使用堆外内存管理可以减少垃圾回收的压力。通过设置server.undertow.direct-buffers=true来启用直接内存‌。

调优效果验证

1. ‌线程池监控‌：通过JMX查看 XNIO Worker 线程池利用率
2. ‌内存监控‌：使用 jcmd <pid> VM.native_memory 检查直接内存分配
3. ‌性能压测‌：用 wrk 或 JMeter 验证QPS和延迟变化

详细的Undertow‌配置参数

server:
  undertow:
    # 以下的配置会影响buffer,这些buffer会用于服务器连接的IO操作
    # 如果每次需要 ByteBuffer 的时候都去申请，对于堆内存的 ByteBuffer 需要走 JVM 内存分配流程（TLAB -> 堆），对于直接内存则需要走系统调用，这样效率是很低下的。
    # 所以，一般都会引入内存池。在这里就是 `BufferPool`。
    # 目前，UnderTow 中只有一种 `DefaultByteBufferPool`，其他的实现目前没有用。
    # 这个 DefaultByteBufferPool 相对于 netty 的 ByteBufArena 来说，非常简单，类似于 JVM TLAB 的机制
    # 对于 bufferSize，最好和你系统的 TCP Socket Buffer 配置一样
    # `/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem` (对于读取)
    # `/proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem` (对于写入)
    # 在内存大于 128 MB 时，bufferSize 为 16 KB 减去 20 字节，这 20 字节用于协议头
    buffer-size: 16364
    # 是否分配的直接内存(NIO直接分配的堆外内存)，这里开启，所以java启动参数需要配置下直接内存大小，减少不必要的GC
    # 在内存大于 128 MB 时，默认就是使用直接内存的
    directBuffers: true
    threads:
      # 设置IO线程数, 它主要执行非阻塞的任务,它们会负责多个连接, 默认设置每个CPU核心一个读线程和一个写线程
      io: 4
      # 阻塞任务线程池, 当执行类似servlet请求阻塞IO操作, undertow会从这个线程池中取得线程
      # 它的值设置取决于系统线程执行任务的阻塞系数，默认值是IO线程数*8
      worker: 128
    # http post body 大小，默认为 -1B ，即不限制
    max-http-post-size: -1B
    # 是否在启动时创建 filter，默认为 true，不用修改
    eager-filter-init: true
    # 限制路径参数数量，默认为 1000
    max-parameters: 1000
    # 限制 http header 数量，默认为 200
    max-headers: 200
    # 限制 http header 中 cookies 的键值对数量，默认为 200
    max-cookies: 200
    # 是否允许 / 与 %2F 转义。/ 是 URL 保留字,除非你的应用明确需要，否则不要开启这个转义，默认为 false
    allow-encoded-slash: false
    # 是否允许 URL 解码，默认为 true，除了 %2F 其他的都会处理
    decode-url: true
    # url 字符编码集，默认是 utf-8
    url-charset: utf-8
    # 响应的 http header 是否会加上 'Connection: keep-alive'，默认为 true
    always-set-keep-alive: true
    # 请求超时，默认是不超时，我们的微服务因为可能有长时间的定时任务，所以不做服务端超时，都用客户端超时，所以我们保持这个默认配置
    no-request-timeout: -1
    # 是否在跳转的时候保持 path，默认是关闭的，一般不用配置
    preserve-path-on-forward: false
    options:
      # spring boot 没有抽象的 xnio 相关配置在这里配置，对应 org.xnio.Options 类
      socket:
        SSL_ENABLED: false
      # spring boot 没有抽象的 undertow 相关配置在这里配置，对应 io.undertow.UndertowOptions 类
      server:
        ALLOW_UNKNOWN_PROTOCOLS: false

参数映射对照表 

以下是 ‌Undertow 性能优化参数‌与 ‌Spring Boot server.undertow.* 配置属性‌的对应关系。

关键配置对比

 通过此配置，可显著提升Undertow在高并发场景下的吞吐量（实测QPS提升30%~50%）及稳定性。

显示编程配置：无法通过 YAML 配置时

import io.undertow.UndertowOptions;
import org.springframework.boot.web.embedded.undertow.UndertowBuilderCustomizer;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class UndertowConfig {
    
    @Bean
    public UndertowBuilderCustomizer undertowCustomizer() {
        return builder -> {
            // 禁用阻塞任务标记
            builder.setServerOption(UndertowOptions.ALWAYS_SET_KEEP_ALIVE, false);
            // 启用管道化缓冲区
            builder.setSocketOption(Options.BUFFER_PIPELINED_DATA, true);
            // 禁用请求耗时统计
            builder.setServerOption(UndertowOptions.RECORD_REQUEST_START_TIME, false);
        };
    }
}

一、核心线程模型优化

 ‌Worker 线程池配置 

Undertow.builder()
  .setWorkerThreads(ioThreads * 4)  // 默认= ioThreads*8，建议= CPU核心数*2~4
  .setIoThreads(Runtime.getRuntime().availableProcessors()) // 默认=CPU核心数

•  ‌I/O 线程‌：处理非阻塞I/O事件，数量通常等于CPU核心数，避免过多上下文切换
• ‌Worker 线程‌：处理业务逻辑，建议设置为I/O线程的2-4倍（根据业务阻塞情况调整） 

 ‌禁用阻塞任务标记 

.setServerOption(UndertowOptions.ALWAYS_SET_KEEP_ALIVE, false) // 避免自动标记阻塞

二、缓冲区与内存管理

 ‌直接内存优化 

.setServerOption(UndertowOptions.DIRECT_BUFFERS, true) // 启用直接内存
.setSocketOption(Options.BUFFER_PIPELINED_DATA, true)  // 启用管道化缓冲区

•  通过 -XX:MaxDirectMemorySize 控制直接内存上限，避免OOM 

 ‌缓冲区大小调整 

.setBufferSize(1024 * 16)  // 默认=16KB，大文件传输可调至64KB~128KB
.setIoThreadSubmissions(10000) // 高并发时增大队列容量

三、连接与请求处理优化

 ‌连接超时控制 

.setSocketOption(Options.READ_TIMEOUT, 30_000) 
.setSocketOption(Options.WRITE_TIMEOUT, 30_000)

• 防止慢连接占用资源，建议设置30~60秒超时 

‌Keep-Alive 控制 

.setServerOption(UndertowOptions.MAX_KEEP_ALIVE_REQUESTS, 100) // 单个连接最大请求数
.setServerOption(UndertowOptions.IDLE_TIMEOUT, 60_000) // 空闲连接超时

四、服务器配置增强

‌禁用非必要功能 

.setServerOption(UndertowOptions.ENABLE_HTTP2, true)  // 启用HTTP/2
.setServerOption(UndertowOptions.ALLOW_UNESCAPED_CHARACTERS_IN_URL, false) 
.setServerOption(UndertowOptions.RECORD_REQUEST_START_TIME, false) // 关闭请求耗时统计

‌响应压缩优化‌

.addEncodingHandler("gzip", new GzipEncodingProvider(), 50, Predicates.parse("max-content-size=10000"))

• 对大于10KB的响应启用Gzip压缩，降低网络传输耗时

五、高级调优技巧

‌零拷贝技术 

.setHandler(new HttpHandler() {
  public void handleRequest(HttpServerExchange exchange) {
    exchange.setPersistent(false); // 禁用持久化连接复用
    exchange.dispatch(SameThreadExecutor.INSTANCE, () -> {...}); // 避免线程切换
  }
})

‌热部署优化‌

.setServerOption(UndertowOptions.ALLOW_OPTIMIZED_CONTENT_LENGTH, true) 
.setServerOption(UndertowOptions.ALLOW_BLOCKING_IO_INTERRUPT, false)

六、监控与诊断

‌启用JMX监控 

-Dorg.jboss.byteman.verbose -Dorg.jboss.logging.provider=slf4j

• 监控 XNIO Worke r 线程池队列堆积情况25

‌内存泄漏检测 

.setServerOption(UndertowOptions.ENABLE_CONNECTOR_STATISTICS, true) // 开启连接统计

• 配合 jcmd <pid> VM.native_memory 分析直接内存泄漏