一、异步-Servlet-简介

在Java EE的系列规范中，-Servlet-规范（含-Servlet-、Filter以及Listener等）处在一个核心的地位，包括当下流行的成熟框架（如Strut、Spring MVC、JSF等）中，其都发挥着极其核心的作用，包括基于对Servlet组件的扩展和包装而形成的框架新功能组件等。

当然，此规范也是逐步完善并结合实际应用需求而发展壮大起来。目前Java Web应用中，通行要求支持的规范一般都是3.0版或3.1版（分别对应JavaEE 6和JavaEE 7）。由于JavaEE8的发布一再延期，导致Servlet4.0到目前也没发布。据说下半年一定会随着JavaEE8的发布而发布4.0版，若想先睹为快，可自行到Oracle官网去搜索看看。

简要描述其发展史如下：

SERVLET-版本

关于AsynServlet：我们这里主要讲Servlet-3.x规范里的很少用到的新增特性，即Servlet-异步处理特性（AsynServlet）。所谓异步Servlet-处理，可以这样理解：在服务器的并发请求数量比较大的时候,会产生很多的servlet线程(这些servlet线程由-servlet-容器在线程池中维护),如果每个请求需要耗费的时间比较长(比如,执行了一些IO的处理等),在之前的非异步的servlet中,这些-servlet-线程将会阻塞,严重耗费服务器的资源.而在servlet-3.0中首次出现的异步-servlet-,通过一个单独的新的线程来执行这些比较耗时的任务(也可以把这些任务放到一个自己维护的线程池里),servlet线程立即返回到servlet容器的-servlet-线程池，以便响应其他请求。这样,在降低了系统的资源消耗的同时,也会提升系统的吞吐量。

注意，所谓的异步-Servlet-，简单理解就是把耗时的处理另外安排线程来进行处理，而不至于使当前的Servlet阻塞等待。而实现这种异步处理机制的核心，就是由容器提供的异步上下文来统筹调度实现的。

二、异步-Servlet-关联构成

异步Servlet的所涉及的接口类和API主要包括如下几个标准类：

异步-Servlet实现的常规类图关系结构：

异步Servlet结构图

为了总体了解所谓异步-Servlet和传统-Servlet的关系和区别，这里绘制了一幅Servlet组件的总体关系图，以便更好的理解和掌握这个核心组件的应用模式。如下：

Servlet总体关系图

三、异步-Servlet 实战

我们按照上述的关系图以及异步-Servlet-应用场景(比较耗时的业务处理)要求，接下来，就一步步来编程实现异步-Servlet-的应用案例。为了尽可能了解所谓异步处理，本案例把可能相关的类都分开实现了（自诩为最佳实践^_^），也可自行进行简化处理。演示本案例包括这样几个主要的类：

• ²自定义线程池初始化类

• ²接收异步处理的工作线程类；

• ²异步监听器AsyncListener实现类

• ²支持异步处理的自定义Servlet类；

1、创建线程池类：AppContextListener

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

import javax.servlet.ServletContextEvent;

import javax.servlet.ServletContextListener;

import javax.servlet.annotation.WebListener;

/**

* Application Lifecycle Listener implementation class AppContextListener

* 启动应用时，创建自己的业务处理线程池，并存放在应用的领域范围内（WebApp级别）

*/

@WebListener

public class AppContextListener implements ServletContextListener {

/**

* Default constructor.

*/

public AppContextListener() {

}

/**

* @see ServletContextListener#contextDestroyed(ServletContextEvent)

*/

public void contextDestroyed(ServletContextEvent sce) {

ThreadPoolExecutor executor = (ThreadPoolExecutor) sce

.getServletContext().getAttribute("executor");

executor.shutdown();

}

/**

* @see ServletContextListener#contextInitialized(ServletContextEvent)

*/

public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {

// 初始化时，创建自己的业务处理线程池

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(100, 200, 50000L,

TimeUnit.MILLISECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(100));

sce.getServletContext().setAttribute("executor", executor);

}

}

2、创建接收异步Servlet业务处理的线程类：AsyncRequestHandler

import java.io.IOException;

import java.io.PrintWriter;

import javax.servlet.AsyncContext;

public class AsyncRequestHandler implements Runnable {

//接管异步Servlet上下文的对象

private AsyncContext asyncContext;

private int secs; //处理时间

public AsyncRequestHandler() {

}

public AsyncRequestHandler(AsyncContext asyncContext, int secs) {

super();

this.asyncContext = asyncContext;

this.secs = secs;

}

@Override

public void run() {

//注意：在请求和响应时使用AsyncContext对象，

//然后在完成时调用 asyncContext.complete() 方法。

System.out.println("支持异步Servlet? "

+ asyncContext.getRequest().isAsyncSupported());

longTimeWorking(secs); //耗时业务处理

try {

asyncContext.getResponse().setCharacterEncoding("utf-8");

asyncContext.getResponse().setContentType("text/html;charset=UTF-8");

PrintWriter out = asyncContext.getResponse().getWriter();

System.out.println("处理完成，耗时： " + secs + " 毫秒!!");//控制台输出

out.write("处理完成，耗时： " + secs + " 毫秒!!"); //前段输出

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

//完成处理

asyncContext.complete();

System.out.println("异步业务处理完成：asyncContext.complete()");

}

private void longTimeWorking(int secs) {

// 完成前等待的时间

try {

Thread.sleep(secs);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

3、创建业务异步上下文监听类：AppAsyncListener

@WebListener

public class AppAsyncListener implements AsyncListener {

/**

* Default constructor.

*/

public AppAsyncListener() {

}

/**

* @see AsyncListener#onComplete(AsyncEvent)

*/

public void onComplete(AsyncEvent ae) throws java.io.IOException {

System.out.println("异步Servlet业务处理完成，触发了此时间："+System.currentTimeMillis());

System.out.println("AppAsyncListener onComplete");

//可以执行其它资源清理工作

}

/**

* @see AsyncListener#onError(AsyncEvent)

*/

public void onError(AsyncEvent ae) throws java.io.IOException {

System.out.println("AppAsyncListener onError");

//ae.getAsyncContext().getResponse().getWriter().println("业务处理错误");

//像客户端返回错误

}

/**

* @see AsyncListener#onStartAsync(AsyncEvent)

*/

public void onStartAsync(AsyncEvent ae) throws java.io.IOException {

System.out.println("触发异步侦听：AppAsyncListener onStartAsync"+System.currentTimeMillis());

//记录异步处理触发日志信息：根据需要进行

}

/**

* @see AsyncListener#onTimeout(AsyncEvent)

*/

public void onTimeout(AsyncEvent asyncEvent) throws java.io.IOException {

System.out.println("AppAsyncListener onTimeout");

System.out.println("允许的处理时间为："+asyncEvent.getAsyncContext().getTimeout()+"毫秒。");

//we can send appropriate response to client

ServletResponse response = asyncEvent.getAsyncContext().getResponse();

PrintWriter out = response.getWriter();

out.write("处理超时：==TimeOut Error in Processing=="+System.currentTimeMillis());

}

}

4、创建具有异步处理能力的Servlet类：MyAsyncLongWorkServlet

import java.io.IOException;

import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

import javax.servlet.AsyncContext;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.annotation.WebServlet;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/**

* Servlet implementation class MyAsyncServlet

*/

@WebServlet(asyncSupported = true, urlPatterns = { "/malServlet" })

public class MyAsyncLongWorkServlet extends HttpServlet {

private static final long serialVersionUID = 1L;

/**

* @see HttpServlet#HttpServlet()

*/

public MyAsyncLongWorkServlet() {

super();

}

/**

* @see HttpServlet#doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

*/

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

long startTime = System.currentTimeMillis();

System.out.println("MyAsyncLongWorkServlet Start::Name="

+ Thread.currentThread().getName() + "::ID="

+ Thread.currentThread().getId());

request.setAttribute("org.apache.catalina.ASYNC_SUPPORTED", true);

String time = request.getParameter("time");

int secs = Integer.valueOf(time);

// max 10 seconds

if (secs > 10000)

secs = 10000;

AsyncContext asyncCtx = request.startAsync();

asyncCtx.addListener(new AppAsyncListener());

asyncCtx.setTimeout(9000); //设置超时处理时间,若超时此值，后台将报错。

ThreadPoolExecutor executor = (ThreadPoolExecutor) request

.getServletContext().getAttribute("executor");

executor.execute(new AsyncRequestHandler(asyncCtx, secs));

long endTime = System.currentTimeMillis();

System.out.println("MyAsyncLongWorkServlet End::Name="

+ Thread.currentThread().getName() + "::ID="

+ Thread.currentThread().getId() + "::Time Taken="

+ (endTime - startTime) + " ms.");

}

/**

* @see HttpServlet#doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

*/

protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

doGet(request, response);

}

}

接下来启动服务器（本人用的Tomcat8.0），保证启动正常，在浏览器中输入如下地址回车，观看控制台和前端响应：

MyWebApp/malServlet?time=8999