Modern Web Programming 学习总结与思考

1. Tomcat & Netty 的一些时间线与重要特性

• Tomcat 1999年首发，实现了Servlet2.2规范，同步阻塞servlet模型.

• 2002年2月, J2SE1.4发布，其中提出了Non-Blocking IO模型，后续被称为NIO，其引入了一套基于以Selector等概念的非阻塞模型。读写方式从面向流变化为面向缓冲区【但是应用程序任然会参与IO读写，这部分仍然阻塞】

• 2009年10月，J2EE6发布，其中包含Sevlet3.0规范，其中Servlet3.0中实现了Servlet的Request接受线程组和工作线程组的分离，极大的提升了性能。

• 2011年7月，J2SE1.7发布，其中NIO特性升级到NIO2.0，其中：【但是应用程序任然会参与IO读写，这部分仍然阻塞】特性得到提升，IO操作交由操作系统，在添加ReaderListener来监听操作系统的读写时间，至此，NIO的 asynchronouse non-blocking 模型基本进化到位。

• 2013年5月，J2EE7发布，其中包含Servlet3.1规范，Servlet3.1规范中进一步基于J2SE1.7中的理念把IO读写这一部分交由操作系统完成，至此，Sevlet模型基本完成了大部分目前的特性。

• 2006年，韩国人Trustin Lee创立Mina项目，对标与未来的NIO版本Tomcat，其特性是简化基于NIO模型的网络层通信架构，基于事件驱动，相对而言Tomcat在2011年7.X版本才支持Servlet3.0规范，Mina项目还是很早的一个高性能Web框架+容器的。

• 2009年，Trustin Lee创立Netty项目，其早期架构基本等同于Mina，后Lee离开回到韩国投入Line公司，Netty项目由Norman（Netty In Action）Lead。由于Netty的良好性能以及相对NIO而言更加简单的模型，在未来的10年内作为网络抽象层被各个应用框架所广泛引用，如WebFlux，Lettuce，Cassandra，Vert.X，Spark2.0等等。

介于以上的介绍，作出以下横坐标根据时间大致画出的时间图，可以看出基于Mina-Netty这一脉传承的事件驱动的高性能网络层框架是走的很远很早的。

2.Servlet Stack VS Reactive Stack 演变历史及对比

2.1 Servlet Stack 演变历史

• 2002年前后，Web开发基本离不开J2EE & EJB，Rod Johnson提出基于依赖注入的概念来构建企业级服务，后创立interface21框架，即Spring前身，后转成Spring。

• 2004年，Spring1.0开始发布，后续的十几年，Java企业级开发基本从J2EE & EJB逐步转移到Spring生态中。

• Spring Framework本身包含Core/Data Access/Integration/Web Servlet/Iangague等模块，后续除了Spring Framework本身，Spring生态陆续从各个层面衍生出企业级项目构建的各个层级的应用框架，如Spring Data/Spring Batch等等，目前总的在Spring体系下基本演化向3个大方向：Spring Framework，SpringBoot，SpringCloud，分别面对于核心Web框架，快速构建服务，微服务/集群。

• 我们目前使用的主流操作基本是Springboot（内含Tomcat） + 对应Spring组件来完成Spring全家桶业务开发+基础架构支撑。

• 2017年9月Spring发布Spring Framework5.0，其中引入了平行Reactive Stack，预示着Servlet Stack在未来将退出历史舞台。

2.2.1 Reactive Stack 演变历史 之 Vert.X

• 2011年，Tim Fox创建Vert.X项目，最早叫做Node.X，是Node.js的启发产物，其实Actor Model的一个实现，但是又不仅仅局限于Actor Model，其是建立于Netty框架之上的应用层框架。其官网申明遵循响应式宣言。

• Vert.X是致力于运行在JVM上的跨语言项目，其一开始实现于Scala版本，后又实现了Java版本，核心是异步+非阻塞，身后是Reactive Streams & Netty的影子。

• Vert.X Java版本始于2015年，目前对于各个应用模块均已较成熟，而且完成了几个大版本的更迭。

• Vert.X是应用层面的大一统框架，其包含了各个层面的模块，并且每个模块都是纯异步实现，俗称“一捅到底”架构。其Web，数据接入层，鉴权，应用层，微服务，服务总线等等都有标准的模块。如下截图所示

2.2.2 Reactive Stack演变历史之 Spring

• 相对于其他应用项目的异步非阻塞进度，Spring的响应速度总体是缓慢的。整个Spring生态闭环目前还做不到完全的“一捅到底”纯异步架构。目前各个模块组件基本起步于2015年以后。

• Lettuce/Spring Date Reactive 启动与2016年，Spring Framework5/WebFlux发布于2017年，Spring R2DBC成立于2018年，等等。

2.3 Spring Reactive Stack 与 Vert.X 对比思考

根据目前对Spring以及Vert.X的理解，做了一下一张对比图如下，可以发现：

• 短时间的未来，高性能的应用框架主要围绕两点：Asynchronous（异步） + Non-Blocking（非阻塞），并且形成一套便于理解的标准整体解决方案（类型Spring全家桶，SpringCloud）。从以上总结的图中，基本可以总结出来，本质可能还是围绕“响应式宣言”来构建系统/生态。

• 从Spring Framework 5.0/Spring Boot2.0.0开始，我们可以发现Spring生态在整体上开始向Reactive Stack倾斜，拥有了平行Stack，根据Spring One 2018大会，未来Spring是会整体废弃Servlet Stack这一套技术栈的。

• Vert.X没有历史包袱，所有模块都是纯异步的，Spring目前Data Access层MySQL是无法实现异步的，R2DBC项目正致力解决这个问题。

• 在微服务领域，Vert.X也是全异步，而Spring Cloud整个体系目前还没有清晰的规划，没有所谓明确的Reactive Stack，其引入的各个模块也是有的基于Reactive Stack（Netflix），有的也不是（Spring Cloud Task），其需要一个明确的规划。

• 可以预见的未来几年，Spring可能会像Vert.X一样（当然也可以看出来现在Spring就是在学习类似的Reactive Stack应用框架），形成自己的Reactive Stack。

• 高性能高并发的应用框架发展之路，无论是Java，还是Spring，都在积极的向其他语言类似Node，Scala，C#等语言以及对应的框架学习。

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