Spring Boot-实现Undertow服务器同时支持HTTP2、HTTPS

 前言 如今，企业级应用程序的高性能安全加密的常见场景是同时支持HTTP和HTTPS两种协议，这篇文章考虑如何让Spring Boot应用程序同时支持HTTP和HTTPS两种协议。Spring Boot的web容器已经有容器可以支持HTTP2了，这个例子中选择了Undertow高性能服务器作为Spring Boot的web容器。 What-什么是HTTP2 HTTP2是HTTP协议自1999年HTTP1.1发布后的首个更新，主要基于SPDY协议。由互联网工程任务组(IETF)的 Hypertext Transfer Protocol Bis(httpbis)工作小组进行开发。该组织于2014年12月将HTTP/2标准提议递交至IESG进行讨论，于2015年2月17日被批准。HTTP2标准于2015年5月以RFC7540正式发表。 Why-为什么要用HTTP2 HTTP2是第二代的HTTP协议，关于HTTP2的优点这里就不阐述了，可以参考下面链接文章了解：。 下图是Akamai 公司建立的一个官方的演示，主要用来说明在性能上HTTP/1.1和HTTP/2在性能升的差别。同时请求 379 张图片，HTTP/1.1加载用时4.54s，HTTP/2加载用时1.47s，大家可以通过 https://http2.akamai.com/demo 来感受下HTTP2的提速。   What-什么是HTTPS 要说HTTPS我们得先说SSL(Secure Sockets Layer，安全套接层)，这是一种为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议，SSL在网络传输层对网络连接进行加密。SSL协议可以分为两层：SSL记录协议(SSL Record Protocol)，它建立在可靠的传输协议如TCP之上，为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能支持;SSL握手协议(SSL Handshake Protocol)，它建立在SSL记录协议之上，用于在实际数据传输开始之前，通信双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。在Web开发中，我们是通过HTTPS来实现SSL的。HTTPS是以安全为目标的HTTP通道，简单来说就是HTTP的安全版，即在HTTP下加入SSL层，所以说HTTPS的安全基础是SSL，不过这里有一个地方需要小伙伴们注意，就是我们现在市场上使用的都是TLS协议(Transport Layer Security，它来源于SSL)，而不是SSL，由于SSL出现较早并且被各大浏览器支持因此成为了HTTPS的代名词。   Why-为什么要用HTTPS 超文本传输协议HTTP协议被用于在Web浏览器和网站服务器之间传递信息。HTTP协议以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密，如果攻击者截取了Web浏览器和网站服务器之间的传输报文，就可以直接读懂其中的信息，因此HTTP协议不适合传输一些敏感信息，比如信用卡号、密码等。 为了解决HTTP协议的这一缺陷，需要使用另一种协议：安全套接字层超文本传输协议HTTPS。为了数据传输的安全，HTTPS在HTTP的基础上加入了SSL协议，SSL依靠证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信加密。 HTTPS和HTTP的区别主要为以下四点： 一、https协议需要到ca申请证书，一般免费证书很少，需要交费。 二、http是超文本传输协议，信息是明文传输，https 则是具有安全性的ssl加密传输协议。 三、http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。 四、http的连接很简单，是无状态的;HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全。 How-如何使用HTTPS和HTTP 如果你使用Spring Boot，并且想在内嵌服务器中添加HTTPS，需要如下步骤： 要有一个SSL证书，买的或者自己生成的。 在Spring Boot中启动HTTPS。 将HTTP重定向到HTTPS(可选)。 一.通过云平台获取SSL证书 证书获取有两种方式，一种是自己通过jdk的keytool命令生成，一种是通过证书授权机构购买，本文为了方便采用第二种从阿里云购买证书。 去阿里云购买证书(免费版)，并提交审核资料             下载SSL证书   在证书目录下执行阿里云提供的命令，密码都填 pfx-password.txt 中的内容(三次)，会生成 javalsj.jks 文件。 keytool -importkeystore -srckeystore 214533136960974.pfx -destkeystore javalsj.jks -srcstoretype PKCS12 -deststoretype JKS    二.通过jdk自带的keytool工具进行生成 生成证书(在要生成证书的目录下,按着 Shit 建同时鼠标右键出现[在此处打开命令窗口]) keytool -genkey -alias test -keyalg RSA -keysize 1024 -keystore charleslai -validity 365  利用"keytool -list -v -keystore charleslai.jks"查看JKS中生成的证书的详细信息 利用“keytool -alias test -exportcert -keystore test.jks -file charleslai.cer”，导出证书，并可以双击打开证书查看证书信息 在Spring Boot中启动HTTPS和HTTP2 将charleslai.jks复制到Spring Boot应用的resources目录下   在application.properties中配置证书及端口，密码填写第3步中的密码 ##################################---Undertow服务器支持HTTPS服务---##############################################  server.http2.enabled=true  server.servlet.context-path=/blog  custom.server.http.port=8080  server.port=8443  server.ssl.key-store=classpath:javalsj.jks  server.ssl.key-store-password=214533136960974  server.undertow.worker-threads=20  server.undertow.buffer-size=512  server.undertow.io-threads=2    此配置会使Undertow容器监听8443端口，那么只有在域名前添加 https://才能访问网站内容，添加http://则不行，所以需要让Undertow容器监听8080端口，并将8080端口的所有请求重定向到8443端口，即完成http到https的跳转。 将HTTP重定向到HTTPS(可选) 工程使用Gradle集成轻量级高性能非阻塞服务器undertow所需要的jar包： compile group: 'org.springframework.boot', name: 'spring-boot-starter-undertow' 然后编写代码如下： package com.javalsj.blog.configuration;  import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;  import org.springframework.boot.web.embedded.undertow.UndertowServletWebServerFactory;  import org.springframework.boot.web.servlet.server.ServletWebServerFactory;  import org.springframework.context.annotation.Bean;  import org.springframework.context.annotation.Configuration;  import io.undertow.Undertow;  import io.undertow.servlet.api.SecurityConstraint;  import io.undertow.servlet.api.SecurityInfo;  import io.undertow.servlet.api.TransportGuaranteeType;  import io.undertow.servlet.api.WebResourceCollection;  /**  * @description 采用Undertow作为服务器,支持Https服务配置  * @author WANGJIHONG  * @date 2018年3月7日 下午8:34:18  * @Copyright 版权所有 (c) www.javalsj.com  * @memo 备注信息  */  @Configuration  public class WebServerConfiguration {  /**  * http服务端口  */  @Value("${custom.server.http.port}")  private Integer httpPort;  /**  * https服务端口  */  @Value("${server.port}")  private Integer httpsPort;  /**  * 采用Undertow作为服务器。  * Undertow是一个用java编写的、灵活的、高性能的Web服务器，提供基于NIO的阻塞和非阻塞API，特点：  * 非常轻量级，Undertow核心瓶子在1Mb以下。它在运行时也是轻量级的，有一个简单的嵌入式服务器使用少于4Mb的堆空间。  * 支持HTTP升级，允许多个协议通过HTTP端口进行多路复用。  * 提供对Web套接字的全面支持，包括JSR-356支持。  * 提供对Servlet 3.1的支持，包括对嵌入式servlet的支持。还可以在同一部署中混合Servlet和本机Undertow非阻塞处理程序。  * 可以嵌入在应用程序中或独立运行，只需几行代码。  * 通过将处理程序链接在一起来配置Undertow服务器。它可以对各种功能进行配置，方便灵活。  */  @Bean  public ServletWebServerFactory undertowFactory() {  UndertowServletWebServerFactory undertowFactory = new UndertowServletWebServerFactory();  undertowFactory.addBuilderCustomizers((Undertow.Builder builder) -> {  builder.addHttpListener(httpPort, "0.0.0.0");  // 开启HTTP2  builder.setServerOption(UndertowOptions.ENABLE_HTTP2, true);  });  undertowFactory.addDeploymentInfoCustomizers(deploymentInfo -> {  // 开启HTTP自动跳转至HTTPS  deploymentInfo.addSecurityConstraint(new SecurityConstraint()  .addWebResourceCollection(new WebResourceCollection().addUrlPattern("/*"))  .setTransportGuaranteeType(TransportGuaranteeType.CONFIDENTIAL)  .setEmptyRoleSemantic(SecurityInfo.EmptyRoleSemantic.PERMIT))  .setConfidentialPortManager(exchange -> httpsPort);  });  return undertowFactory;  }  }    验证HTTPS和HTTP2开启成功 重启服务，即完成了HTTP到HTTPS的升级，且能自动跳转HTTPS，让网站更安全。输入:8080/blog/swagger-ui.html后回车地址栏自动跳转至https://localhost:8443/blog/swagger-ui.html，如图：   使用Chrome浏览器的console控制台，输入脚本后回车查看HTTP2是否开启，脚本如下： (function(){  // 保证这个方法只在支持loadTimes的chrome浏览器下执行  if(window.chrome && typeof chrome.loadTimes === 'function') {  var loadTimes = window.chrome.loadTimes();  var spdy = loadTimes.wasFetchedViaSpdy;  var info = loadTimes.npnNegotiatedProtocol