使用jetty做为server提供多线程文件下载

http://agapple.iteye.com/blog/1189612

————————————————————————————————————————————————————————

使用jetty做为server提供多线程文件下载

博客分类：
• java
• linux

背景

  最近在做的一个项目，两个java进程之间会涉及一个大数据量的传递过程，基本都是图片文件，(做了压缩后还是会比较大，最大的有超过600MB)。其次这两个java进程是在跨机房，比如中国和美国机房，网络待框也就几百kB。

  这就是本文的项目背景

分析

1.  600MB的文件，都是A进程运行时根据需要生成的(下载需要的图片文件)。所以无法预先处理，而且公司总图片文件都是以TB计算，所以全量同步的方案也不靠谱

2.  从A进程到B进程的数据传递，首先想到用socket进行传递，但单socket的数据同步无法满足需求，多线程数据传递会涉及数据的切片和数据的合并等，代码相对会比较复杂

老的项目实现：

• A先临时保存文件到一指定目录
• A进程机器上启动一个http服务(比如nginx,lighttpd)
• B进程外部调用一个多线程下载客户端，下载数据到一临时目录
• B进程等下载完成后，再操纵临时目录的数据

项目的工程代码都是以java，引入了多线程服务和下载客户端之后，增加了项目的部署和维护成本。所以在项目重构时，想的一个办法是用嵌入式的jetty，去替换nginx提供http服务。

过程

涉及到多线程下载和断点续载，首先得了解一个Http协议的内容。

Byte Ranges: 文档http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec14.html#sec14.35.1

大致的内容，可以在Http的Header头中进行添加，可以指定文件下载byte的start和end的位置，几个例子：

Java代码  

1. bytes=100-499    
2. bytes=-300  
3. bytes=100-  
4. bytes=1-2,2-3,6-,-2  

最后，通过tcpdump进行数据抓包分析，多线程下载客户端的Http协议的内容。基本的思路是根据线程数，计算出每个线程的bytes-range，然后每个线程发起一个独立的请求。后端每个处理线程单独处理bytes-range的数据下载。

至于断点续传，其实也相对比较简单了。就是记录好分出去的每个bytes-range成功与否，失败的重新再做，已经做完的可以直接跳过。

抓取的Http协议内容：

Java代码  

1. GET /source.tar.gz HTTP/1.1  
2. User-Agent: aria2/1.13.0  
3. Accept: */*  
4. Host: 10.20.156.49:8080  
5. Pragma: no-cache  
6. Cache-Control: no-cache  
7. Range: bytes=258998272-387973119  

java版的多线程下载支持

一提到做java版的多线程下载，首先就会想到jetty和tomcat。tomcat只能以外部server的方式进行启动，和nginx没有太多的区别。

最后我选择了jetty，并在项目中做为嵌入式进行启动，提供http多线程下载服务。

按照前面的分析，要做多线程下载，无非就是要实现一个bytes-range的处理。还好我用的jetty版本(7.0.1)已经解析了bytes-range，具体解析类：InclusiveByteRange

再仔细翻了下它的代码，发现jetty已经默认提供了一个servlet支持多线程下载，就是DefaultServlet，甚喜。

最后，按照我项目的需求适当的裁剪了一些代码，最后完成了：DownloadServlet，具体代码见附件。

类中使用了java版的sendfile，推荐看一下:http://stackoverflow.com/questions/1605332/java-nio-filechannel-versus-fileoutputstream-performance-usefulness

将jetty引入做为嵌入式启动的步骤

1. 引入相关的jar

Xml代码  

1. <dependency>  
2.   <groupId>com.alibaba.external</groupId>  
3.   <artifactId>server.jetty.jetty-servlet</artifactId>  
4.   <version>${jetty_verion}</version>  
5. </dependency>  
6. <dependency>  
7.   <groupId>com.alibaba.external</groupId>  
8.   <artifactId>server.jetty.jetty-xml</artifactId>  
9.   <version>${jetty_verion}</version>  
10. </dependency>  
11. <dependency>  
12.   <groupId>com.alibaba.external</groupId>  
13.   <artifactId>server.jetty.jetty-server</artifactId>  
14.   <version>${jetty_verion}</version>  
15. </dependency>  

2.  配置jetty.xml (我选择了xml的配置方式，但没有使用war包，我只需要一个Http服务功能即可)

Java代码  

1. <Configure id="Server" class="org.eclipse.jetty.server.Server">  
2.   
3.     <!-- =========================================================== -->  
4.     <!-- Server Thread Pool                                          -->  
5.     <!-- =========================================================== -->  
6.     <Set name="ThreadPool">  
7.       <!-- Default queued blocking threadpool -->  
8.       <New class="org.eclipse.jetty.util.thread.QueuedThreadPool">  
9.         <Set name="minThreads">10</Set>  
10.         <Set name="maxThreads">250</Set>  
11.       </New>  
12.     </Set>  
13.   
14.     <!-- =========================================================== -->  
15.     <!-- Set connectors                                              -->  
16.     <!-- =========================================================== -->  
17.     <!-- -->  
18.     <Call name="addConnector">  
19.       <Arg>  
20.           <New class="org.eclipse.jetty.server.bio.SocketConnector">  
21.             <Set name="port"><Property name="jetty.bio.port" default="8080"/></Set>  
22.             <Set name="forwarded">true</Set>  
23.             <Set name="forwardedHostHeader">ignore</Set>  
24.             <Set name="forwardedServerHeader">ignore</Set>  
25.             <Set name="acceptQueueSize">256</Set>  
26.             <Set name="statsOn">false</Set>  
27.             <Set name="maxIdleTime">600000</Set>  
28.             <Set name="lowResourcesMaxIdleTime">5000</Set>  
29.             <Set name="requestHeaderSize">8192</Set>  
30.         <Set name="responseHeaderSize">8192</Set>  
31.           </New>  
32.       </Arg>  
33.     </Call>  
34.     <!--   
35.     <Call name="addConnector">  
36.       <Arg>  
37.           <New class="org.eclipse.jetty.server.nio.SelectChannelConnector">  
38.             <Set name="host"><Property name="jetty.host" /></Set>  
39.             <Set name="port"><Property name="jetty.port" default="8080"/></Set>  
40.             <Set name="forwarded">true</Set>  
41.             <Set name="forwardedHostHeader">ignore</Set>  
42.             <Set name="forwardedServerHeader">ignore</Set>  
43.             <Set name="maxIdleTime">600000</Set>  
44.             <Set name="Acceptors">2</Set>  
45.             <Set name="acceptQueueSize">256</Set>  
46.             <Set name="statsOn">false</Set>  
47.             <Set name="confidentialPort">8443</Set>  
48.             <Set name="lowResourcesConnections">2000</Set>  
49.             <Set name="lowResourcesMaxIdleTime">5000</Set>  
50.             <Set name="requestHeaderSize">8192</Set>  
51.             <Set name="responseHeaderSize">8192</Set>  
52.           </New>  
53.       </Arg>  
54.     </Call>  
55.      -->  
56.     <!-- =========================================================== -->  
57.     <!-- Set handler Collection Structure                            -->  
58.     <!-- =========================================================== -->  
59.     <Set name="handler">  
60.       <New id="Handlers" class="org.eclipse.jetty.server.handler.HandlerCollection">  
61.         <Set name="handlers">  
62.          <Array type="org.eclipse.jetty.server.Handler">  
63.            <Item>  
64.              <New id="ServletHandler" class="org.eclipse.jetty.servlet.ServletContextHandler">  
65.                 <Set name="contextPath">/</Set>  
66.                 <Call name="addServlet">  
67.                     <Arg>com.alibaba.otter.task.biz.common.jetty.DownloadServlet</Arg>  
68.                     <Arg>/*</Arg>  
69.                 </Call>  
70.                 <Get name="initParams">  
71.                     <Put name="org.eclipse.jetty.servlet.Default.resourceBase">/tmp/</Put>  
72.                     <Put name="org.eclipse.jetty.servlet.Default.gzip">false</Put>  
73.                 </Get>  
74.              </New>  
75.            </Item>  
76.          </Array>  
77.         </Set>  
78.       </New>  
79.     </Set>  
80.   
81.     <!-- =========================================================== -->  
82.     <!-- extra options                                               -->  
83.     <!-- =========================================================== -->  
84.     <Set name="stopAtShutdown">true</Set>  
85.     <Set name="sendServerVersion">false</Set>  
86.     <Set name="sendDateHeader">true</Set>  
87.     <Set name="gracefulShutdown">1000</Set>  
88. </Configure>  

说明： 主要的配置见handler，配置了对应的DownloadServlet

3. 启动入口 (使用了xml配置后就灰常的简洁了)

Java代码  

1. Resource jetty_xml = Resource.newSystemResource("jetty/jetty.xml");  
2. XmlConfiguration configuration = new XmlConfiguration(jetty_xml.getInputStream());  
3. Server server = (Server) configuration.configure();  
4. server.start();  

测试

  最后选择了几个多线程下载的客户端进行了测试，我这里选择了aria2c(http://aria2.sourceforge.net/)  和 axel(http://www.axel.com/uk2/)

aria2c测试

参数：

Java代码  

1. --no-conf -x 10 -s 10 -j 10 --timeout=600 --max-tries=5 --stop=1800 --allow-overwrite=true --enable-http-keep-alive=true --log-level=warn  

下载1.1GB的文件:

   apache : 28s

   nginx  : 27s

   jetty   : 27s

axel测试

参数：

Java代码  

1. -n 10 -a -v <span style="white-space: normal;"> </span>  

下载1.1GB的文件: 

   apache : 87s
   nginx  : 87s

   jetty : 88s

总结

并没有做非常详尽的性能测试，不过从几次跑的结果来看，基本上也有数了。

1. jetty实现的servlet性能基本和nginx,apache下载接近。而且测试过程中瓶颈已经不在应用本身，基本都在网络带宽上了，我是百MB网卡，基本可以满负荷运转。
2. jetty的nio和bio版本，nio在context switch切换上会相对比较多(因为有大量的READ/WRITE事件响应，线程切换反而不如bio来得少)，建议部署bio模式
3. 多线程下载aria2c工具的确不错，推荐使用

后续，会尝试使用java写一个多线程的客户端，如果性能还ok的话，可以直接替换aria2c，到时候就是一些jar包，没有了外部软件的依赖，部署和维护也会相对比较简单。

• DownloadServlet.java.tar.gz (7 KB)
• 下载次数: 13

• 查看图片附件