文章目錄

• 什么是IO
• Tomcat 支持四種線程模型
• Tomcat 如何使用指定IO模型
• Tomcat BIO VS NIO
• • BIO
  • NIO
• 影響 BIO/NIO線程數量的多少的因素
• Tomcat connector 并發參數解讀

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什么是IO

IO是指為數據傳輸所提供的輸入輸出流，其輸入輸出對象可以是：文件、網絡服務、內存等。

舉個例子，假設應用在從硬盤中讀取一個大文件過程中， CPU會與硬盤一樣出于高負荷狀態么？

CPU 沒有太高的增漲 。 通常情況下IO操作是比較耗時的，所以為了高效的使用硬件，應用程序可以用一個專門線程進行IO操作，而另外一個線程則利用CPU的空閑去做其它計算。這種為提高應用執行效率而采用的IO操作方法即為IO模型。

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Tomcat 支持四種線程模型

IO模型描述

BIO	同步阻塞式IO，即Tomcat使用傳統的java.io進行操作。該模式下每個請求都會創建一個線程，對性能開銷大，不適合高并發場景。優點是穩定，適合連接數目小且固定架構。
NIO	同步非阻塞式IO，jdk1.4 之后實現的新IO。該模式基于多路復用選擇器監測連接狀態在同步通知線程處理，從而達到非阻塞的目的。比傳統BIO能更好的支持并發性能。Tomcat 8.0之后默認采用該模式
APR	全稱是 Apache Portable Runtime/Apache可移植運行庫)，是Apache HTTP服務器的支持庫。可以簡單地理解為，Tomcat將以JNI的形式調用Apache HTTP服務器的核心動態鏈接庫來處理文件讀取或網絡傳輸操作。使用需要編譯安裝APR 庫
AIO (asynchronous I/O)	異步非阻塞式IO，jdk1.7后之支持 。與nio不同在于不需要多路復用選擇器，而是請求處理線程執行完程進行回調調知，已繼續執行后續操作。Tomcat 8之后支持。

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Tomcat 如何使用指定IO模型

配置 server.xml 文件當中的 <Connector protocol="HTTP/1.1"> 修改即可。

默認配置 8.0 protocol=“HTTP/1.1” 8.0 之前是 BIO 8.0 之后是NIO

BIO: protocol ="org.apache.coyote.http11.Http11Protocol"

NIO: protocol ="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"

AIO: protocol ="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol"

APR: protocol ="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"

tomcat 8 以前 默認的是 BIO ， 8 默認是 NIO

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Tomcat BIO VS NIO

在高并發場景下BIO與NIO的線程數的變化

生產環境上，模擬了處理較慢的過程。

為什么差異這么大呢？

我們先看下這兩種模型的區別

BIO

源碼翻一翻

我們下個Tomcat 7的版本

https://archive.apache.org/dist/tomcat/tomcat-7/v7.0.99/src/

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"connectionTimeout="20000"redirectPort="8443" />

7嘛 ，默認的BIO， 對應的class org.apache.coyote.http11.Http11Protocol.java

看下 Http11Protocol構造函數

public Http11Protocol() {endpoint = new JIoEndpoint();cHandler = new Http11ConnectionHandler(this);((JIoEndpoint) endpoint).setHandler(cHandler);setSoLinger(Constants.DEFAULT_CONNECTION_LINGER);setSoTimeout(Constants.DEFAULT_CONNECTION_TIMEOUT);setTcpNoDelay(Constants.DEFAULT_TCP_NO_DELAY);}

重點 JIoEndpoint ------> Java I/O Endpoint

對應JIoEndpoint 中的

熟悉吧 Socket， 同步阻塞。

繼續

這個getExecutor（）獲取的 就是 那個線程池，用來處理任務的

怎么處理的呢？ 繼續

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NIO

老套路

下載 apache-tomcat-8.5.55-src

Http11NioProtocol的構造函數

重點 NioEndpoint

Acceptor 和 SocketProcessor 大致形同， 主要在于Poller .

先看看Acceptor ，和BIO一樣 ，有點不一樣的是，Acceptor 交個 Poller處理

進入

添加事件

public class Poller implements Runnable { }

那就看run方法

public void run() {// Loop until destroy() is called 輪詢while (true) {boolean hasEvents = false;try {if (!close) {hasEvents = events();// > 0 說明有socket需要處理if (wakeupCounter.getAndSet(-1) > 0) {//if we are here, means we have other stuff to do//do a non blocking selectkeyCount = selector.selectNow();} else {keyCount = selector.select(selectorTimeout);}wakeupCounter.set(0);}if (close) {events();timeout(0, false);try {selector.close();} catch (IOException ioe) {log.error(sm.getString("endpoint.nio.selectorCloseFail"), ioe);}break;}} catch (Throwable x) {ExceptionUtils.handleThrowable(x);log.error("",x);continue;}//either we timed out or we woke up, process events firstif ( keyCount == 0 ) hasEvents = (hasEvents | events());Iterator<SelectionKey> iterator =keyCount > 0 ? selector.selectedKeys().iterator() : null;// Walk through the collection of ready keys and dispatch// any active event.while (iterator != null && iterator.hasNext()) {SelectionKey sk = iterator.next();NioSocketWrapper attachment = (NioSocketWrapper)sk.attachment();// Attachment may be null if another thread has called// cancelledKey()if (attachment == null) {iterator.remove();} else {iterator.remove();processKey(sk, attachment);}}//while//process timeoutstimeout(keyCount,hasEvents);}//whilegetStopLatch().countDown();}

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影響 BIO/NIO線程數量的多少的因素

BIO

• 線程數量 會受到 客戶端阻塞、網絡延遲、業務處理慢===>線程數會更多

NIO

• 線程數量 會受到業務處理慢===>線程數會更多

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Tomcat connector 并發參數解讀

名稱描述

acceptCount	等待最大隊列
address	綁定客戶端特定地址，127.0.0.1
bufferSize	每個請求的緩沖區大小。bufferSize * maxThreads
compression	是否啟用文檔壓縮
compressableMimeTypes	text/html,text/xml,text/plain
connectionTimeout	客戶發起鏈接 到 服務端接收為止，中間最大的等待時間
connectionUploadTimeout	upload 情況下連接超時時間
disableUploadTimeout	true 則使用connectionTimeout
enableLookups	禁用DNS查詢 true
keepAliveTimeout	當長鏈接閑置 指定時間主動關閉 鏈接 ，前提是客戶端請求頭 帶上這個 head"connection" " keep-alive"
maxKeepAliveRequests	最大的 長連接數
maxHttpHeaderSize	HTTP請求、響應頭信息的最大大小，默認是8192bytes
maxSpareThreads	BIO 模式下 最多線閑置線程數
maxThreads	（執行線程） 最大執行線程數
minSpareThreads	(初始線業務線程 10) BIO 模式下 最小線閑置線程數

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Tomcat - Tomcat 网络通信模型剖析 并发参数解读的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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