NIO 在Tomcat中的应用

个人单方面认为，NIO与BIO的最大区别在于主动和被动，使用BIO的方式需要等待被调用方返回数据，很明显此时调用者是被动的。

举个例子

阻塞IO
假设你是一个胆小又害羞的男孩子，你约了隔壁测试的妹子，但你并不敢主动约会，所以你把自己的手机号码给她，并暗示她想要约会的时候打电话给你。很明显此时你陷入了被动，约不约会的结果需要妹子主动告知你，如果她忘了，那么你要陷入长时间的等待中以及无尽的猜测和自我怀疑中（太惨了)。[如果你是一个胆小害羞又好色的男孩子，那就惨了]

非阻塞IO 我们知道，渣男通常有很多的备胎，我管这个叫做备胎池(SpareTirePool), 那么当他想要约会的时候，只要群发问妹子要不要约会，如果要约会的话就和妹子约会，约会结束之后，处理其他约会事件，如果没有继续下一次询问。在这个例子中约会可以视为IO事件，问妹子的过程可以视为备胎池的轮询。

Tomcat 如何使用NIO

既然是网络通信的I/O那必然有以下两个步骤

SeverSocket的启动

I/O事件的处理

关键代码在 package org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint 中

P.S. 文章太长，如果不想看可以直接阅读结论

ServerSocket的启动

在最开始看代码，是震惊的，真的，如果你看Reactor模型的话

以下bind方法代码是启动ServerSocket的流程，主要流程如下

绑定地址

设置接收新连接的方式为阻塞方式(关键点)

设置Acceptor和Poller的数量以及初始化SelectorPool

@Override public void bind() throws Exception { if (!getUseInheritedChannel()) { serverSock = ServerSocketChannel.open(); socketProperties.setProperties(serverSock.socket()); InetSocketAddress addr = (getAddress()!=null?new InetSocketAddress(getAddress(),getPort()):new InetSocketAddress(getPort())); serverSock.socket().bind(addr,getAcceptCount()); } else { // Retrieve the channel provided by the OS Channel ic = System.inheritedChannel(); if (ic instanceof ServerSocketChannel) { serverSock = (ServerSocketChannel) ic; } if (serverSock == null) { throw new IllegalArgumentException(sm.getString("endpoint.init.bind.inherited")); } } // 以阻塞的方式来接收连接!! serverSock.configureBlocking(true); //mimic APR behavior // 设置Acceptor和Poller的数量 if (acceptorThreadCount == 0) { // FIXME: Doesn't seem to work that well with multiple accept threads // 顾名思义,Acceptor是用来处理新连接的 acceptorThreadCount = 1; } if (pollerThreadCount <= 0) { // Poller 用来处理I/O事件 pollerThreadCount = 1; } setStopLatch(new CountDownLatch(pollerThreadCount)); // Initialize SSL if needed initialiseSsl(); // 从此处可以看出tomcat池化了selector selectorPool.open(); } Tomcat NIO 如何处理I/O事件

先说结论，Tomcat NIO模型中有以下关键角色

Acceptor 用于接收新连接，每个Acceptor一个线程，以阻塞的方式接收新连接

Poller 当Acceptor接收到新连接，进行处理之后选择一个Poller处理该连接上的I/O事件。

LimitLatch 一个用来限制连接数的锁

Acceptor

Acceptor的主要工作就是不断接收来自客户端的连接，在简单处理之后将该连接交给Poller处理

接收来自客户端连接, 如果你不想看代码，以下是其主要流程

接收来自客户端的连接，并将其交给Poller处理

@Override public void run() { int errorDelay = 0; // running的检测贯穿了Accpetor的处理流程，在每次关键操作的时候都会执行检测 while (running) { // 如果进入暂停状态则每隔一段时间检测一下 while (paused && running) { state = AcceptorState.PAUSED; try { Thread.sleep(50); } catch (InterruptedException e) { // Ignore } } // 再次检测 if (!running) { break; } state = AcceptorState.RUNNING; try { //检查是否达到最大连接数如果是则陷入等待，如果不是则增加当前连接数 countUpOrAwaitConnection(); SocketChannel socket = null; try { //接收新连接 socket = serverSock.accept(); } catch (IOException ioe) { // 发生异常,则减少连接数 countDownConnection(); if (running) { handleExceptionWithDelay(errorDelay); // re-throw throw ioe; } else { break; } } // Successful accept, reset the error delay errorDelay = 0; // Configure the socket if (running && !paused) { //setSocketOptions会导致将该连接交给Poller处理 if (!setSocketOptions(socket)) { closeSocket(socket); } } else { closeSocket(socket); } } catch (Throwable t) { ExceptionUtils.handleThrowable(t); log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), t); } } state = AcceptorState.ENDED; }

再来看看setSocketOptions做了什么,不想看代码的话，总结如下

将客户端socket设置为非阻塞模式

将客户端的socket封装为NioChannel或SecureNioChannel(使用了对象池技术)