一、Tomcat NIO 模型
Tomcat NIO 模型指的是 Tomcat 基于 Java NIO(Non-Blocking I/O,即非阻塞 I/O)实现的一种网络模型,其设计目的是为了支持更高并发量的连接请求。
Tomcat NIO 模型的工作流程是这样的:
- 当有一个连接请求进来时,Tomcat 会创建一个对应的 SocketChannel,并为它注册一个 OP_READ 事件到 Selector 对象中。
- 当 Selector 接收到一个 OP_READ 事件时,Tomcat 就会读取 SocketChannel 中的数据,并将数据发送给对应的处理器进行处理。
- 当处理器处理完数据后,Tomcat 会将回复数据写入到 SocketChannel 中,并为其注册一个 OP_WRITE 事件到 Selector 对象中。
- 当 Selector 接收到一个 OP_WRITE 事件时,Tomcat 就会将 SocketChannel 中的回复数据发送出去。
通过使用 Java NIO,Tomcat NIO 模型避免了传统阻塞 I/O 的线程模型存在大量线程的问题,进而支持更高效、更高并发量的连接处理。
二、Tomcat NIO 支持多少连接
Tomcat NIO 模型支持的连接数并不是固定的,它取决于系统的性能和 Tomcat 的优化程度。
在正常情况下,Tomcat NIO 模型支持的最大连接数约为 10K-20K 左右。这个数字取决于硬件配置、JVM 设置、网络拓扑等众多因素。
如果要更进一步提高 Tomcat 的最大连接数,可以考虑以下优化策略:
- 调整 Linux 内核的参数,以提高操作系统对并发连接的支持;
- 调整 Tomcat 的线程池策略,以更好地处理瞬时高并发请求;
- 使用 SSL 加速,在减少网络延迟的同时,提高连接的并发处理能力;
- 优化网络拓扑,以缩短网络延迟,并减少连接的传输数据量。
三、Tomcat NIO 连接超时设置
Tomcat NIO 模型支持通过适当调整参数,实现连接超时的设置。
1. 基于 SocketChannel 的连接超时设置
每个 SocketChannel 对象都支持通过调用其 configureBlocking(false) 方法将连接模式设置为非阻塞模式。在非阻塞模式下,可以使用 SocketChannel#connect(SocketAddress,timeout) 的方式来实现超时连接。其示例如下:
SocketChannel channel = SocketChannel.open();
channel.configureBlocking(false);
int connectTimeout = 3000; // 连接超时时间 3s
if (channel.connect(new InetSocketAddress("www.example.com", 80))) {
// 连接成功...
} else {
// 等待连接建立,不断轮询连接操作
while (!channel.finishConnect()) {
if (System.currentTimeMillis() - startTime > connectTimeout) {
// 连接超时
throw new IOException("Connect to server timeout!");
}
Thread.sleep(500); // 等待 0.5s 后再次尝试连接
}
}
在 Tomcat 中,基于 SocketChannel 连接超时可以通过设置以下参数进行控制:
- connectionTimeout:连接超时时间,单位为毫秒,默认为 20000ms;
- readTimeout:读取超时时间,单位为毫秒,默认为 -1ms(即无限期等待);
- keepAliveTimeout:长连接超时时间,单位为毫秒,默认为 60000ms;
这些参数可以通过在 Connector 标签内部添加相应的属性进行设置,如下所示:
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
connectionTimeout="3000"
readTimeout="5000"
keepAliveTimeout="60000"
redirectPort="8443" />
2. 基于 Selector 的连接超时设置
除了基于 SocketChannel 的连接超时设置之外,还可以通过对 Selector 对象进行设置,以实现连接超时的控制。其示例如下:
Selector selector = Selector.open();
channel.configureBlocking(false);
channel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);
int connectTimeout = 3000; // 连接超时时间 3s
while (selector.select(connectTimeout) > 0) {
Iterator<SelectionKey> iterator = selector.selectedKeys().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
SelectionKey key = iterator.next();
if (key.isConnectable()) {
SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
if (sc.finishConnect()) {
// 连接成功...
} else {
// 连接失败...
}
}
}
}
在 Tomcat 中,基于 Selector 的连接超时设置可以通过设置以下参数进行控制:
- serverSocketTimeout:服务端 Socket 超时时间,单位为毫秒,默认为 0ms(表示无限期等待);
- connectionUploadTimeout:上传数据超时时间,单位为毫秒,默认为 300000ms(即 5 分钟);
- disableUploadTimeout:是否禁用上传超时时间,即是否允许长时间等待客户端传输数据,默认为 false;
这些参数同样可以通过在 Connector 标签内部添加相应的属性进行设置。