非同步上下文（AsyncContext）是Java Servlet3.0自帶的一種新特性，它能夠使得在非同步請求處理中，請求的狀態與對象仍能夠被處理，而不會阻塞請求線程。本文將從多個方面詳細闡述AsyncContext，並給出相應的代碼示例。
一、AsyncContext的概述
AsyncContext是Java Servlet3.0引入的新特性，可以更好地處理非同步請求。Servlet3.0標準對Servlet的非同步處理進行了重大的改進，並簡化了Servlet 3.0容器的編程方式。在Servlet 3.0中新引入了兩個類AsyncContext和AsyncListener，分別用於非同步處理請求和處理請求時接收事件通知。通過非同步處理請求，我們可以不必在等待響應的同時佔用伺服器線程，而是在得到響應情況後再繼續執行請求，從而提高伺服器的並發處理能力。
與不能處理非同步請求的Servlet不同，需要使用AsyncContext類從非同步線程轉換回正常的處理流程。
下面是AsyncContext常用的方法：
public ServletRequest getRequest()：返回當前請求的ServletRequest介面對象。
public ServletResponse getResponse()：返迴響應的ServletResponse對象。
public boolean hasOriginalRequestAndResponse()：請求和響應是否已經被附加到非同步上下文上。
public boolean dispatch()：將請求分派到容器中的另一個資源，類似於RequestDispatcher的forward()或include()方法。
public boolean dispatch(ServletContext context, String path)：將非同步請求分派到給定上下文和路徑的其他資源。
public void complete()：結束非同步請求處理。
public void start(Runnable run)：在另一個線程上運行非同步上下文的代碼。
二、AsyncContext的使用場景
1. 下載文件
在Web應用程序中，通常需要下載文件，如果文件太大，傳統的方式就是把所有文件內容讀入到內存中再寫到輸出流中，這個過程可能會佔用較多的內存，而使用AsyncContext可以分割文件內容以不增加內存壓力的方式下載文件，示例代碼如下：
@WebServlet(urlPatterns = {"/download"})
public class DownloadServlet extends HttpServlet {
protected void doGet(final HttpServletRequest request, final HttpServletResponse response) throws ServletException {
response.setContentType("APPLICATION/OCTET-STREAM");
response.setHeader("Content-Disposition", "attachment; filename=\"example.txt\"");
final AsyncContext asyncContext = request.startAsync();
asyncContext.setTimeout(120000);
Runnable run = new Runnable() {
public void run() {
try {
InputStream inputStream = request.getServletContext().getResourceAsStream("/WEB-INF/classes/example.txt");
OutputStream outputStream = response.getOutputStream();
byte[] buffer = new byte[1024];
int read = 0;
while ((read = inputStream.read(buffer)) != -1) {
outputStream.write(buffer, 0, read);
outputStream.flush();
}
asyncContext.complete();
} catch (Exception ex) {
asyncContext.complete();
}
}
};
new Thread(run).start();
}
}
2. Comet
Comet是一個將HTTP請求轉換為持久連接或長輪詢的技術，它通過保持伺服器端的連接來實現Web應用端的伺服器推送（server push）。Comet技術通常被用來建立實時的Web應用，如在線聊天、WebIM、在線協作工具等，通過AsyncContext類，可以方便的實現Comet技術。
下面是一個Comet示例，即實時消息推送，代碼如下：
@WebServlet(urlPatterns = {"/push"})
public class PushServlet extends HttpServlet {
private static final ConcurrentHashMap ASYNC_WRITE_MAPS = new ConcurrentHashMap();
private static final ExecutorService EXECUTOR_SERVICE = Executors.newCachedThreadPool();
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
response.setContentType("text/html");
String key = request.getParameter("key");
final AsyncContext asyncContext = request.startAsync(request, response);
asyncContext.setTimeout(10 * 60 * 1000); //如果10分鐘內沒有數據讀取，自動超時，結束非同步上下文
ASYNC_WRITE_MAPS.put(key, asyncContext);
}
public static void sendMessage(String key, final String message) {
final AsyncContext asyncContext = ASYNC_WRITE_MAPS.get(key);
if (asyncContext != null) {
EXECUTOR_SERVICE.execute(new Runnable() {
public void run() {
try {
ServletResponse response = asyncContext.getResponse();
response.setContentType("text/html;charset=utf-8");//設置響應數據編碼
PrintWriter writer = response.getWriter();
writer.append(message).flush();
asyncContext.complete();
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
});
}
}
}
三、AsyncContext的優缺點
1. 優點
AsyncContext能夠提供更好的並發控制，而不會像傳統的方法一樣，等待至請求處理完成。它的一些主要優點包括：
- 提高伺服器處理能力
- 優化資源的使用
- 支持長連接
- 將代碼從Web容器的線程轉移到了它自己的線程池中，釋放了Web容器的線程，提高了Web容器的響應能力
2. 缺點
AsyncContext需要在編寫過程中小心使用，不當的使用將導致額外的開銷，主要缺點包括：
- 局限性：Java Servlet3.0規範還不是特別完備。
- 代碼複雜：開發AsyncContext代碼比較困難。
四、結論
非同步上下文（AsyncContext）是Java Servlet3.0自帶的一種新特性，為Java Web開發增添了更多的靈活性。通過非同步處理請求，我們可以在提高吞吐量的同時，擺脫等待線程的阻塞，從而讓更多的請求可以被同時協同處理。AsyncContext還不是特別完備，需要小心使用。但是，它的優點值得我們使用，因為AsyncContext可以在提高伺服器處理能力的同時，優化資源的使用，支持長連接，並輕鬆將代碼從Web容器的線程中分離出來。
原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-tw/n/292117.html
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