Tomcat在Linux服务器上的BIO、NIO、APR模式设置

一、BIO、NIO、AIO

先了解四个概念：

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。

二、tomcat三种模式简介

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。

三、tomcat三种模式性能比较

这里我引用了网友给出的测试结果

四、tomcat模式设置

我这里演示的是tomcat7，默认是BIO模式的。而tomcat8是默认NIO模式的。

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（如果不想设置这个，也可以一会查看tomcat的日志文件）

拉到最下面，复制红色框里的内容，在注释外粘贴，添加manager/status用户(这里的用户名请不要改，改了好像就不行了)

配置完重启tomcat，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。

下来就是三种模式的配置步骤：

BIO模式

tomcat7默认就是。如果你是tomcat8或9想设置成BIO模式的，那么在这里修改

找到port=8080端口设置那项，只要红框内是这样的，重启tomcat就会使用BIO模式。tomcat7默认就是这个样子

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

NIO模式

在和设置BIO模式同样的位置上，将红框的内容变成这样，重启tomcat就会使用NIO模式。tomcat8默认就是这个样子

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

APR模式

启用这种模式稍微麻烦一些，需要安装一些依赖库，以下就是安装所需的条件：

1，最新的apr

2，最新的apr-util

3，tomcat-native.tar.gz(在tomcat/bin/下有相应的安装tar包)

不过也需要改配置文件，先来改配置文件吧，还是在同样的位置，将红框的内容变成这样（注意和NIO模式很像），保存退出，然后去安装依赖库

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

安装那三个依赖前，先看下服务器中有没有装apr

我这里是装过了（好像是tomcat自己装的，不记得了），所以要先卸载，忽略依赖的卸载，重新装最新的

1.apr（http://apr.apache.org/download.cgi），上传解压

安装到/usr/local/apr

./configure --prefix=/usr/local/apr && make && make install

2.apr-util（http://apr.apache.org/download.cgi），上传解压

安装到/usr/local/apr-util，指定apr的目录

./configure --with-apr=/usr/local/apr/ --prefix=/usr/local/apr-util && make && make install

 3.tomcat-native（在tomcat/bin/下有相应的安装tar包），解压

安装，指定apr的目录和JAVA_HOME的目录

./tomcat-native-1.2.14-src/native/configure --with-apr=/usr/local/apr --with-java-home=/usr/share/jdk1.8 && make && make install

安装完后记得在 /etc/profile 文件中的JAVA_HOME环境变量后面多加一条APR的环境变量（注意你自己安装的apr目录）

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/apr/lib

用source /etc/profile命令让环境变量配置立即生效

启动tomcat，访问（你tomcat所在服务器的ip）192.168.25.128:8080/manager/status，这样就ok了

如果上面你不想设置tomcat管理界面，也可以通过日志查看