使用Tomcat Native提高Tomcat IO效率

簡介

IO有不少種，從最開始的Block IO，到nonblocking IO，再到IO多路複用和異步IO，一步一步的將IO的性能提高作到極致。

今天咱們要介紹一下怎麼使用Tomcat Native來提高Tomcat IO的效率。

Tomcat的鏈接方式

Tomcat中使用鏈接器來處理與外部客戶端的通訊。Connecter主要用來接受外部客戶端的請求，並轉交給處理引擎處理。

在Tomcat中有兩種Connector。一種是 HTTP connector， 一種是AJP connector。

HTTP connector你們應該很好理解，它也是tomcat默認使用的鏈接器。

還有一個鏈接器叫作AJP，AJP主要是用來和web服務器進行通訊用的，由於AJP協議的速度要比HTTP的快，因此AJP除了用來和其餘webserver進行通訊以外，還能夠經過AJP來構建tomcat集羣。

這兩種方式都支持4中協議，分別是BIO，NIO，NIO2和APR。

#如下四種Connector實現都是直接處理來自客戶端Http請求
org.apache.coyote.http11.Http11Protocol : 支持HTTP/1.1 協議的鏈接器。

org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol : 支持HTTP/1.1 協議+New IO的鏈接器。

org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol : 支持HTTP/1.1 協議+New IO2的鏈接器。

org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol : 使用APR（Apache portable runtime)技術的鏈接器,利用Native


#如下四種實現方法則是與web server打交道
org.apache.coyote.ajp.AjpProtocol：使用AJP協議的鏈接器，實現與web server（如Apache httpd）之間的通訊

org.apache.coyote.ajp.AjpNioProtocol：SJP協議+ New IO

org.apache.coyote.ajp.AjpNio2Protocol：SJP協議+ New IO2

org.apache.coyote.ajp.AjpAprProtocol：AJP + APR

講下他們的區別，BIO就是block IO是最最基礎的IO方式， 咱們經過這樣來配置：

<Connector  port=」8080」  
protocol=」HTTP/1.1」
  
maxThreads=」150」  
connectionTimeout=」20000」   
redirectPort=」8443」 />

Tomcat7如下版本在默認狀況下是以bio模式運行的。自Tomcat 8.5 版本開始，Tomcat就移除了對BIO的支持。

New IO是基於java.nio包及其子包的一種IO方式。能提供非阻塞IO方式，比傳統的BIO擁有與更加高效的運行效率。

咱們這樣配置New IO:

<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />

New IO和New IO2有什麼區別呢？

New IO2是tomcat8中引入的IO方式，咱們能夠這樣配置：

<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />

apr這種方式就高級了，這個是咱們今天要講解的tomcat native的主要做用。

APR和Tomcat Native

apr的全稱是Apache Portable Runtime，它是一個高度可移植的庫，它是Apache HTTP Server 2.x的核心。 APR有許多用途，包括訪問高級IO功能（例如sendfile，epoll和OpenSSL），操做系統級別的功能（生成隨機數，系統狀態等）和本機進程處理（共享內存，NT管道和Unix套接字）。

Tomcat能夠經過JNI的形式調用Apache HTTP服務器的核心動態連接庫來處理文件讀取或網絡傳輸操做，從而大大地提升Tomcat對靜態文件的處理性能。

經過使用APR咱們能夠得到以下的特性：

1. Non-blocking I/O和請求鏈接保持。
2. 支持OpenSSL和TLS/SSL。

Tomcat Native是一個庫，經過這個庫，Tomcat可使用APR。

因此使用Tomcat Native的前提是須要安裝好APR library，OpenSSL和JDK。

咱們能夠經過下面的方式來安裝apr和openssl：

debian based linux系統：

apt-get install libapr1.0-dev libssl-dev

rpm based Linux 系統：

yum install apr-devel openssl-devel

在windows下面，tcnative是以一個dll的形式來提供的，咱們直接下載使用就能夠了。

可是在linux下面，由於平臺不一樣，因此在linux下面tcnative是須要自行編譯的。

通常來講咱們能夠在 bin/tomcat-native.tar.gz 找到tcnative的源碼包。將其解壓。

先運行configure命令：

./configure --with-apr=/usr/bin/apr-1-config \
            --with-java-home=/home/jfclere/JAVA/jdk1.7.0_80/ \
            --with-ssl=yes \
            --prefix=$CATALINA_HOME

再進行make操做：

make && make install

生成的lib文件將會被放入$CATALINA_HOME/lib中。

在tomcat中使用APR

安裝好tcnative以後，咱們就能夠在tomcat中使用APR了。

先檢查一下conf/server.xml中是否有下面的配置：

<Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />

而後咱們須要修改 $CATALINA_HOME/bin/setenv.sh 將tc-native 的lib文件添加到LD_LIBRARY_PATH中。

LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:$CATALINA_HOME/lib
export LD_LIBRARY_PATH

最後添加APR的鏈接：

<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />

運行便可。

從日誌中，咱們會發現下面的內容：

org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener init
INFO: Loaded APR based Apache Tomcat Native library 1.x.y.
org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener init
INFO: APR capabilities: IPv6 [true], sendfile [true], accept filters [false], random [true].
org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol init
INFO: Initializing Coyote HTTP/1.1 on http-8080

說明APR安裝完畢而且已經在被使用了。

本文做者：flydean程序那些事

本文連接：http://www.flydean.com/tomcat-native-startup/

本文來源：flydean的博客

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