使用Tomcat Native提升Tomcat IO效率的方法详解
简介
io有很多种，从最开始的block io，到nonblocking io，再到io多路复用和异步io，一步一步的将io的性能提升做到极致。
今天我们要介绍一下怎么使用tomcat native来提升tomcat io的效率。
tomcat的连接方式
tomcat中使用连接器来处理与外部客户端的通信。connecter主要用来接受外部客户端的请求，并转交给处理引擎处理。
在tomcat中有两种connector。一种是 http connector， 一种是ajp connector。
http connector大家应该很好理解，它也是tomcat默认使用的连接器。
还有一个连接器叫做ajp，ajp主要是用来和web服务器进行通信用的，因为ajp协议的速度要比http的快，所以ajp除了用来和其他webserver进行通信之外，还可以通过ajp来构建tomcat集群。
这两种方式都支持4中协议，分别是bio，nio，nio2和apr。
#以下四种connector实现都是直接处理来自客户端http请求 org.apache.coyote.http11.http11protocol : 支持http/1.1 协议的连接器。 org.apache.coyote.http11.http11nioprotocol : 支持http/1.1 协议+new io的连接器。 org.apache.coyote.http11.http11nio2protocol : 支持http/1.1 协议+new io2的连接器。 org.apache.coyote.http11.http11aprprotocol : 使用apr（apache portable runtime)技术的连接器,利用native #以下四种实现方法则是与web server打交道 org.apache.coyote.ajp.ajpprotocol：使用ajp协议的连接器，实现与web server（如apache httpd）之间的通信 org.apache.coyote.ajp.ajpnioprotocol：sjp协议+ new io org.apache.coyote.ajp.ajpnio2protocol：sjp协议+ new io2 org.apache.coyote.ajp.ajpaprprotocol：ajp + apr
讲下他们的区别，bio就是block io是最最基础的io方式， 我们通过这样来配置：
<connector port=”8080” protocol=”http/1.1” maxthreads=”150” connectiontimeout=”20000” redirectport=”8443” />
tomcat7以下版本在默认情况下是以bio模式运行的。自tomcat 8.5 版本开始，tomcat就移除了对bio的支持。
new io是基于java.nio包及其子包的一种io方式。能提供非阻塞io方式，比传统的bio拥有与更加高效的运行效率。
我们这样配置new io:
<connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.http11nioprotocol" connectiontimeout="20000" redirectport="8443" />
new io和new io2有什么区别呢？
new io2是tomcat8中引入的io方式，我们可以这样配置：
<connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.http11nio2protocol" connectiontimeout="20000" redirectport="8443" />
apr这种方式就高级了，这个是我们今天要讲解的tomcat native的主要作用。
apr和tomcat native
apr的全称是apache portable runtime，它是一个高度可移植的库，它是apache http server 2.x的核心。 apr有许多用途，包括访问高级io功能（例如sendfile，epoll和openssl），操作系统级别的功能（生成随机数，系统状态等）和本机进程处理（共享内存，nt管道和unix套接字）。
tomcat可以通过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。
通过使用apr我们可以获得如下的特性：
- non-blocking i/o和请求连接保持。
- 支持openssl和tls/ssl。
tomcat native是一个库，通过这个库，tomcat可以使用apr。
所以使用tomcat native的前提是需要安装好apr library，openssl和jdk。
我们可以通过下面的方式来安装apr和openssl：
debian based linux系统：
apt-get install libapr1.0-dev libssl-dev
rpm based linux 系统：
yum install apr-devel openssl-devel
在windows下面，tcnative是以一个dll的形式来提供的，我们直接下载使用就可以了。
但是在linux下面，因为平台不同，所以在linux下面tcnative是需要自行编译的。
一般来说我们可以在 bin/tomcat-native.tar.gz 找到tcnative的源码包。将其解压。
先运行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=$catalina_home
再进行make操作：
make && make install
生成的lib文件将会被放入$catalina_home/lib中。
在tomcat中使用apr
安装好tcnative之后，我们就可以在tomcat中使用apr了。
先检查一下conf/server.xml中是否有下面的配置：
<listener classname="org.apache.catalina.core.aprlifecyclelistener" sslengine="on" />
然后我们需要修改 $catalina_home/bin/setenv.sh 将tc-native 的lib文件添加到ld_library_path中。
ld_library_path=$ld_library_path:$catalina_home/lib export ld_library_path
最后添加apr的连接：
<connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.http11aprprotocol" connectiontimeout="20000" redirectport="8443" />
运行即可。
从日志中，我们会发现下面的内容：
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
说明apr安装完毕并且已经在被使用了。
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