SpringCloud升级之路2020.0.x版-13.UnderTow 核心配置

本系列代码地址：https://github.com/HashZhang/spring-cloud-scaffold/tree/master/spring-cloud-iiford

Undertow 的配置可以参考 Undertow 的 Builder，并且其中也有一些默认的配置参数：

Undertow

private Builder() {

    ioThreads = Math.max(Runtime.getRuntime().availableProcessors(), 2);

    workerThreads = ioThreads * 8;

    long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory();

    //smaller than 64mb of ram we use 512b buffers

    if (maxMemory < 64 * 1024 * 1024) {

        //use 512b buffers

        directBuffers = false;

        bufferSize = 512;

    } else if (maxMemory < 128 * 1024 * 1024) {

        //use 1k buffers

        directBuffers = true;

        bufferSize = 1024;

    } else {

        //use 16k buffers for best performance

        //as 16k is generally the max amount of data that can be sent in a single write() call

        directBuffers = true;

        bufferSize = 1024 * 16 - 20; //the 20 is to allow some space for protocol headers, see UNDERTOW-1209

    }

}

ioThreads 大小为可用 CPU 数量 * 2，即 Undertow 的 XNIO 的读线程个数为可用 CPU 数量，写线程个数也为可用 CPU 数量。
workerThreads 大小为 ioThreads 数量 * 8.
如果内存大小小于 64 MB，则不使用直接内存，bufferSize 为 512 字节
如果内存大小大于 64 MB 小于 128 MB，则使用直接内存，bufferSize 为 1024 字节
如果内存大小大于 128 MB，则使用直接内存，bufferSize 为 16 KB 减去 20 字节，这 20 字节用于协议头。

DefaultByteBufferPool 构造器：

public DefaultByteBufferPool(boolean direct, int bufferSize, int maximumPoolSize, int threadLocalCacheSize, int leakDecetionPercent) {

    this.direct = direct;

    this.bufferSize = bufferSize;

    this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;

    this.threadLocalCacheSize = threadLocalCacheSize;

    this.leakDectionPercent = leakDecetionPercent;

    if(direct) {

        arrayBackedPool = new DefaultByteBufferPool(false, bufferSize, maximumPoolSize, 0, leakDecetionPercent);

    } else {

        arrayBackedPool = this;

    }

}

其中：

direct：是否使用直接内存，我们需要设置为 true，来使用直接内存。
bufferSize：每次申请的 buffer 大小，我们主要要考虑这个大小
maximumPoolSize：buffer 池最大大小，一般不用修改
threadLocalCacheSize：线程本地 buffer 池大小，一般不用修改
leakDecetionPercent：内存泄漏检查百分比，目前没啥卵用

对于 bufferSize，最好和你系统的 TCP Socket Buffer 配置一样。在我们的容器中，我们将微服务实例的容器内的 TCP Socket Buffer 的读写 buffer 大小成一模一样的配置（因为微服务之间调用，发送的请求也是另一个微服务接受，所以调整所有微服务容器的读写 buffer 大小一致，来优化性能，默认是根据系统内存来自动计算出来的）。

查看 Linux 系统 TCP Socket Buffer 的大小：

/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem (对于读取)
/proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem (对于写入)

在我们的容器中，分别是：

bash-4.2# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem

4096    16384   4194304

bash-4.2# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem

4096    16384   4194304

从左到右三个值分别为：每个 TCP Socket 的读 Buffer 与写 Buffer 的大小的最小值，默认值和最大值，单位是字节。

我们设置我们 Undertow 的 buffer size 为 TCP Socket Buffer 的默认值，即 16 KB。Undertow 的 Builder 里面，如果内存大于 128 MB，buffer size 为 16 KB 减去 20 字节（为协议头预留）。所以，我们使用默认的即可。

application.yml 配置：

server.undertow:

    # 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

    # 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: 16384 - 20

Worker 配置其实就是 XNIO 的核心配置，主要需要配置的即 io 线程池以及 worker 线程池大小。

默认情况下，io 线程大小为可用 CPU 数量 * 2，即读线程个数为可用 CPU 数量，写线程个数也为可用 CPU 数量。worker 线程池大小为 io 线程大小 * 8.

微服务应用由于涉及的阻塞操作比较多，所以可以将 worker 线程池大小调大一些。我们的应用设置为 io 线程大小 * 32.

application.yml 配置：

server.undertow.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: 16

    # 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

Spring Boot 中对于 Undertow 相关配置的抽象是 ServerProperties 这个类。目前 Undertow 涉及的所有配置以及说明如下（不包括 accesslog 相关的，accesslog 会在下一节详细分析）：

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

Spring Boot 并没有将所有的 Undertow 与 XNIO 配置进行抽象，如果你想自定义一些相关配置，可以通过上面配置最后的 server.undertow.options 进行配置。server.undertow.options.socket 对应 XNIO 的相关配置，配置类是 org.xnio.Options;server.undertow.options.server 对应 Undertow 的相关配置，配置类是 io.undertow.UndertowOptions。

我们这一节详细介绍了 Undertow 的核心配置，主要包括线程池以及 buffer 配置，以及关于 http 协议的一些配置。并且我们还介绍了这些配置在 spring boot 下该如何配置。下一节，我们将详细介绍如何配置 Undertow 的 accesslog。

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巴特西

SpringCloud升级之路2020.0.x版-13.UnderTow 核心配置

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