对比
Spring Boot 支持多种嵌入式 Web 容器,其中 Tomcat 、Jetty 和 Undertow 是最流行的三种选择。以下是它们在不同方面的详细对比:
📊 1. 基本信息
特性 | Tomcat | Jetty | Undertow |
---|---|---|---|
开发者 | Apache 软件基金会 | Eclipse 基金会 | Red Hat |
默认容器 | Spring Boot 默认容器 | 可选容器 | 可选容器 |
架构 | 多线程(阻塞 I/O) | 多线程(阻塞 & 非阻塞) | 基于 XNIO(非阻塞 I/O) |
性能 | 中等 | 高 | 极高 |
内存占用 | 中等 | 低 | 低 |
HTTP/2 支持 | 支持(需要额外配置) | 支持 | 原生支持 |
WebSocket | 支持 | 支持 | 支持 |
嵌入式支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
⚙️ 2. 性能对比
特性 | Tomcat | Jetty | Undertow |
---|---|---|---|
并发连接数 | 中等 | 高 | 极高 |
延迟 | 中等 | 低 | 极低 |
吞吐量 | 较好 | 很好 | 最好 |
静态资源处理 | 一般 | 出色 | 出色 |
小请求处理 | 一般 | 优秀 | 优秀 |
- Tomcat:适合中等并发,传统的 Servlet 阻塞模型在高并发下性能稍逊。
- Jetty:在高并发场景下表现稳定,支持异步处理。
- Undertow:轻量级,性能极佳,适合高并发和微服务架构。
🛠️ 3. 配置与可维护性
特性 | Tomcat | Jetty | Undertow |
---|---|---|---|
配置复杂度 | 简单 | 适中 | 简单 |
文档 | 丰富 | 较丰富 | 较少 |
可扩展性 | 较强 | 很强 | 一般 |
定制性 | 一般 | 很强 | 较强 |
- Tomcat:默认配置简单,易上手,但深度定制较繁琐。
- Jetty:可配置性强,支持模块化功能,适合高级用户。
- Undertow:配置较少,轻量级,适合 Spring Boot 直接集成。
📦 4. Spring Boot 集成
特性 | Tomcat | Jetty | Undertow |
---|---|---|---|
默认支持 | 是 | 否 | 否 |
热部署 | 支持 | 支持 | 支持 |
API 稳定性 | 稳定 | 稳定 | 较新 |
适用场景 | 传统 Web 应用 | 高并发场景 | 高性能微服务场景 |
- Tomcat:Spring Boot 默认支持,生态广泛。
- Jetty:适合高并发、长连接和事件驱动的应用场景。
- Undertow:适合高性能、微服务架构,响应速度最快。
🔒 5. 安全性
特性 | Tomcat | Jetty | Undertow |
---|---|---|---|
安全补丁频率 | 较高 | 较高 | 一般 |
社区支持 | 强大 | 强大 | 一般 |
SSL 配置 | 简单 | 复杂 | 简单 |
- Tomcat:安全性较高,社区活跃。
- Jetty:支持 TLS/SSL 配置,但配置稍显复杂。
- Undertow:简单,但社区相对较小,安全更新较慢。
💻 6. 使用场景
使用场景 | Tomcat | Jetty | Undertow |
---|---|---|---|
中小型应用 | ✅ 非常适合 | ✅ 合适 | ✅ 合适 |
高并发应用 | 🚫 不推荐 | ✅ 推荐 | ✅ 推荐 |
微服务架构 | 🚫 一般 | ✅ 推荐 | ✅ 强烈推荐 |
静态资源服务 | 🚫 一般 | ✅ 推荐 | ✅ 强烈推荐 |
📝 7. 总结
特性 | Tomcat | Jetty | Undertow |
---|---|---|---|
优点 | 易于配置,社区活跃 | 高并发、稳定性好 | 高性能,轻量级 |
缺点 | 性能一般,高并发欠佳 | 配置稍显复杂 | 社区支持较弱 |
推荐场景 | 传统 Web 应用 | 高并发、长连接 | 微服务架构,高性能 |
🏆 8. 选择建议
- Tomcat :
- 传统中小型 Web 应用。
- Spring Boot 默认支持,简单易用。
- Jetty :
- 需要高并发、异步支持的场景。
- 灵活配置,适合事件驱动应用。
- Undertow :
- 高性能场景、微服务架构。
- 需要轻量级、低延迟的应用。
🚀 推荐场景总结
- 单体应用、传统 Web 应用 → Tomcat
- 高并发、事件驱动应用 → Jetty
- 微服务架构、高性能需求 → Undertow
为什么 Undertow 性能最好?
虽然 Tomcat 、Jetty 和 Undertow 都支持 NIO(非阻塞 I/O) ,并且 Jetty 和 Undertow 都支持异步与事件驱动,但是 Undertow 在性能上依然领先,主要原因在于以下几个方面:
⚙️ 1. 内部架构与 I/O 模型
Tomcat:BIO → NIO → NIO2
- Tomcat 的 NIO 是在传统的阻塞架构上逐步演进而来的,底层 I/O 模型较为复杂。
- NIO2 引入了
AsynchronousChannel
,但仍然继承了部分历史包袱。
Jetty:基于 NIO + SelectorManager
- Jetty 使用 NIO ,并引入了
SelectorManager
来高效管理 I/O 事件。 - Jetty 的线程模型比较复杂,包括 acceptor 和 selector 线程,可能在高并发情况下有一定的开销。
Undertow:XNIO(异步非阻塞 I/O 框架)
- Undertow 使用 XNIO ,由 JBoss 团队开发,专门针对高性能、低延迟场景。
- XNIO 使用更高效的线程池管理策略,避免了过多的上下文切换和资源争抢。
- 它采用 直接内存(DirectBuffer) 进行数据传输,减少了 JVM 堆内存的拷贝开销。
📊 2. 线程模型
Tomcat:多线程阻塞请求模型
- 每个请求会被分配一个线程进行处理。
- 在高并发场景下,线程上下文切换开销较大。
Jetty:多线程 + 事件驱动
- 使用 SelectorManager 和 线程池 处理 I/O 和业务逻辑。
- 支持异步请求,但线程分配和资源管理仍然稍显复杂。
Undertow:异步事件驱动
- 使用 XnioWorker 管理线程,更高效地处理 I/O 事件。
- 将请求和响应拆分为异步处理阶段,减少了线程的占用时间。
- 通过高效的 Direct Memory + 线程绑定,极大减少了上下文切换和锁竞争。
🛠️ 3. 轻量级与模块化
Tomcat:重量级
- Tomcat 的架构相对复杂,包含大量历史遗留功能模块。
- 即使禁用不必要的模块,也无法完全剥离它们,导致整体内存占用较大。
Jetty:中等
- Jetty 支持模块化,可以根据需求裁剪功能,但默认配置仍然包含不少开销。
Undertow:极度轻量
- Undertow 是为嵌入式场景设计的,默认非常轻量,仅包含最核心的 Web 服务功能。
- 开发者可以根据需求裁剪功能模块,避免引入不必要的开销。
- 启动速度极快,内存占用极低。
⚡ 4. HTTP 协议支持
Tomcat:基础支持
- HTTP/1.1:默认支持
- HTTP/2:支持,但需要显式启用并进行额外配置。
Jetty:强大支持
- HTTP/1.1:默认支持
- HTTP/2:原生支持,配置较为简单。
Undertow:原生 HTTP/2 支持
- HTTP/1.1:默认支持
- HTTP/2:原生支持,并且优化了 HTTP/2 的流控机制。
- 同时支持 WebSocket 和 gRPC,在高性能场景下表现优秀。
🧠 5. 内存管理
Tomcat:传统堆内存
- Tomcat 主要依赖 JVM 的堆内存进行缓冲。
- 大量小对象和请求数据在堆上分配,容易触发频繁的垃圾回收(GC)。
Jetty:优化缓冲池
- Jetty 使用自定义的 BufferPool 进行缓冲管理,减少了频繁 GC。
- 但其缓冲区管理相对 Undertow 略显复杂。
Undertow:直接内存(DirectBuffer)
- Undertow 使用 DirectBuffer 进行数据传输,避免 JVM 堆上的对象分配和复制。
- 在处理大量小对象时,减少了 GC 开销,内存管理更加高效。
🔄 6. 异步与非阻塞处理
Tomcat:有限支持
- Tomcat 支持 Servlet 3.0 的异步特性,但其线程模型使得并不是真正的异步非阻塞。
Jetty:较好
- Jetty 对异步请求处理进行了优化,能够更高效地管理线程资源。
Undertow:完美支持
- Undertow 的设计完全围绕异步和非阻塞进行,提供更好的线程利用率。
- 在处理高并发长连接(如 WebSocket、HTTP/2)时表现尤其优秀。
📝 7. 总结
维度 | Tomcat | Jetty | Undertow |
---|---|---|---|
I/O 模型 | NIO/NIO2 | NIO + Selector | XNIO + DirectBuffer |
线程模型 | 阻塞 | 异步/事件驱动 | 完全异步/事件驱动 |
内存管理 | 堆内存 | 自定义 BufferPool | DirectBuffer |
HTTP/2 支持 | 额外配置 | 默认支持 | 原生支持 |
可扩展性 | 一般 | 强 | 极强 |
性能 | 中等 | 高 | 极高 |
适用场景 | 传统 Web 应用 | 高并发场景 | 高性能微服务 |
🏆 为什么 Undertow 性能最好?
- 高效的 XNIO I/O 模型
- 异步事件驱动线程管理
- 原生 DirectBuffer 支持,减少内存拷贝
- 轻量级架构,极低的内存开销
- 原生 HTTP/2 和 WebSocket 支持
📌 推荐使用 Undertow 的场景:
- 高并发 API 网关
- 轻量级微服务
- 静态资源服务器
- 需要低延迟响应的应用