详解Tomcat三种运行模式（BIO, NIO, APR）的比较和场景分析

概述

Tomcat8.0起已经默认nio模式，不需要做修改，BIO模式也已经抛弃了，今天主要介绍下tomcat的三种运行模式：BIO、NIO、ARP。

简述及配置运行模式

1、bio:没经过任何优化和处理，几百并发性能极低下。

配置server.xml

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" 
 connectionTimeout="20000" 
 redirectPort="8443"  
URIEncoding="UTF-8"/> 

2、nio:利用 java 的异步io技术,no blocking IO技术.

配置server.xml

<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" 
 connectionTimeout="20000" 
 redirectPort="8443"  
URIEncoding="UTF-8"/> 

3、apr模式

安装最困难，操作系统级别的控制，但也是在Tomcat上运行高并发应用的首选模式。

<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol" 
 connectionTimeout="20000" 
 redirectPort="8443"  
URIEncoding="UTF-8"/> 

配置apr模式之后还需要安装 apr 、 apr-utils 、tomcat-native包

(1)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 

(2)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  

(3)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 

(4)配置APR环境变量

# vim /etc/profile 
新增配置以下配置 
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/apr/lib 
使配置生效 
# source /etc/profile 

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。

这三种模式的不同之处如下：

• BIO：

一个线程处理一个请求。缺点：并发量高时，线程数较多，浪费资源。

Tomcat7或以下，在 Linux 系统中默认使用这种方式。

• NIO：

利用Java的异步IO处理，可以通过少量的线程处理大量的请求。

Tomcat8在Linux系统中默认使用这种方式。

• APR：

即Apache Portable Runtime，从操作系统层面解决io阻塞问题。

Tomcat7或Tomcat8在Win7或以上的系统中启动默认使用这种方式。

官方对这三种的区别的详细说明：

Tomcat启动的时候，可以通过log看到Connector使用的是哪一种运行模式：

• Starting ProtocolHandler ["http-bio-8080"]
• Starting ProtocolHandler ["http-nio-8080"]
• Starting ProtocolHandler ["http-apr-8080"]

个人觉得在 tomcat bio、nio、apr 模式中，每种都会有各自适用的场合，也不能说哪个好那个不好，就像 tomcat 内存方面的配置，如果内存设置的过大，gc 垃圾回收机制就会变慢;如果内存设置的过小，tomcat又会出现内存溢出的情况，所以设置在一个合适的范围很重要，不仅不会出错，并且gc回收频繁使性能达到一个最优的结果。当然，这也需要根据不同的场合进行不同的测试才能产生最优的结果!