Tomcat Connector运行模式(BIO, NIO, APR)

Java BIO、NIO、AIO

同步 ： 自己亲自出马持银行卡到银行取钱（使用同步IO时，Java自己处理IO读写）。

异步 ： 委托一小弟拿银行卡到银行取钱，然后给你（使用异步IO时，Java将IO读写委托给OS处理，需要将数据缓冲区地址和大小传给OS(银行卡和密码)，OS需要支持异步IO操作API）。

阻塞 ： ATM排队取款，你只能等待（使用阻塞IO时，Java调用会一直阻塞到读写完成才返回）。

非阻塞 ： 柜台取款，取个号，然后坐在椅子上做其它事，等号广播会通知你办理，没到号你就不能去，你可以不断问大堂经理排到了没有，大堂经理如果说还没到你就不能去（使用非阻塞IO时，如果不能读写Java调用会马上返回，当IO事件分发器会通知可读写时再继续进行读写，不断循环直到读写完成）。

Java对BIO、NIO、AIO的支持：

Java BIO ： 同步并阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理，如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销，当然可以通过线程池机制改善。

Java NIO ： 同步非阻塞，服务器实现模式为一个请求一个线程，即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理。

Java AIO(NIO.2) ： 异步非阻塞，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理

BIO、NIO、AIO适用场景分析:

BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高，并发局限于应用中，JDK1.4以前的唯一选择，但程序直观简单易理解。

NIO方式适用于连接数目多且连接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，并发局限于应用中，编程比较复杂，JDK1.4开始支持。

AIO方式使用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分调用OS参与并发操作，编程比较复杂，JDK7开始支持。

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好，下面来看看tomcat 的 bio、nio、apr 模式

bio
bio(blocking I/O)，顾名思义，即阻塞式I/O操作，表示Tomcat使用的是传统的Java I/O操作(即java.io包及其子包)。Tomcat在默认情况下，就是以bio模式运行的。遗憾的是，就一般而言，bio模式是三种运行模式中性能最低的一种。我们可以通过Tomcat Manager来查看服务器的当前状态。

nio
是Java SE 1.4及后续版本提供的一种新的I/O操作方式(即java.nio包及其子包)。Java nio是一个基于缓冲区、并能提供非阻塞I/O操作的Java API，因此nio也被看成是non-blocking I/O的缩写。它拥有比传统I/O操作(bio)更好的并发运行性能。

apr
(Apache Portable Runtime/Apache可移植运行库)，是Apache HTTP服务器的支持库。你可以简单地理解为，Tomcat将以JNI的形式调用Apache HTTP服务器的核心动态链接库来处理文件读取或网络传输操作，从而大大地提高Tomcat对静态文件的处理性能。 Tomcat apr也是在Tomcat上运行高并发应用的首选模式。

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在这之前，我们先把tomcat管理界面配置起来，以便等下能更方便的观察我们的bio、nio、apr 模式

添加manager/status用户

vim /usr/local/apache-tomcat-7.0.47/conf/tomcat-users.xml
<role rolename="manager-gui"/>       
<user username="tomcat" password="15715746746" roles="manager-gui"/>

配置完重启，通过ip:port/manager/status 就可以看tomcat状态了，里面有服务器的信息及tomcat信息。

bio server.xml 配置 （重启生效）

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

nio server.xml 配置 （重启生效）

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

apr server.xml 配置 （重启生效）

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

当然，apr模式还需要安装 apr 、 apr-utils 、tomcat-native包

apr 安装
tar zxf apr-1.5.2.tar.gz -C /usr/local/src/
cd /usr/local/src/apr-1.5.2/
./configure --prefix=/usr/local/apr && make && make install


apr-utils 安装
tar zxf apr-util-1.5.4.tar.gz -C /usr/local/src/
cd /usr/local/src/apr-util-1.5.4/
./configure --with-apr=/usr/local/apr/ --prefix=/usr/local/apr-utils && make && make install 


tomcat-native安装
cd /usr/local/apache-tomcat-7.0.65/bin/
tar zxf tomcat-native.tar.gz 
cd tomcat-native-1.1.33-src/jni/native
./configure --with-apr=/usr/local/apr --with-java-home=/usr/local/java/ && make && make install

安装完后记得在 /etc/profile 的JAVA变量后面多加一条APR的环境变量

设置环境变量

JAVA_HOME=/usr/local/java
JAVA_BIN=$JAVA_HOME/bin
PATH=$PATH:$JAVA_BIN
CLASSPATH=$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
export JAVA_HOME JAVA_BIN PATH CLASSPATH
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/apr/lib 

生效配置：source /etc/profile