TomcatNative优化TomcatIO性能提升方法

时间：2026-08-21 16:22

简介IO有很多种形态，从最早的Block IO，到 Nonblocking IO，再到 IO 多路复用和异步 IO，整个演进过程都在不断提升系统的并发能力与处理性能。今天我们就来详细介绍，如何通过使用 Tomcat Native 来提升 Tomcat IO 性能与请求处理效率。Tomcat的连接方式

简介

IO有很多种形态，从最早的Block IO，到 Nonblocking IO，再到 IO 多路复用和异步 IO，整个演进过程都在不断提升系统的并发能力与处理性能。

使用TomcatNative提升TomcatIO效率

今天我们就来详细介绍，如何通过使用 Tomcat Native 来提升 Tomcat IO 性能与请求处理效率。

Tomcat的连接方式

Tomcat 通过连接器来处理与外部客户端之间的通信。Connector 的主要作用是接收客户端请求，并将请求转交给内部处理引擎继续处理。

在 Tomcat 中主要有两种 Connector：一种是 HTTP Connector，另一种是 AJP Connector。

HTTP Connector 比较容易理解，它也是 Tomcat 默认使用的连接器类型。

另一个连接器叫做 AJP。AJP 主要用于与 Web 服务器进行通信，因为 AJP 协议在某些场景下速度比 HTTP 更快，所以它除了可以和其他 Web Server 通信之外，也常用于构建 Tomcat 集群。

这两种方式都支持4种协议，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

下面简单说一下它们之间的区别。BIO 就是 Block IO，是最基础、最传统的 IO 模式，我们可以通过下面的方式进行配置：

protocol=”HTTP/1.1”

maxThreads=”150”
connectionTimeout=”20000”
redirectPort=”8443” />

Tomcat 7 以下版本默认通常以 BIO 模式运行。从 Tomcat 8.5 开始，Tomcat 已经移除了对 BIO 的支持。

New IO 是基于 java.nio 包及其子包实现的一种 IO 模式，能够提供非阻塞 IO，相比传统 BIO 往往具备更高的运行效率和更好的并发处理能力。

我们可以这样配置 New IO：

connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />

那么 New IO 和 New IO2 又有什么区别呢？

New IO2 是 Tomcat 8 中引入的 IO 方式，我们可以这样配置：

connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />

至于 APR，这种方式就更高级一些，也是我们今天重点讲解的 Tomcat Native 在提升 Tomcat 性能方面的核心作用。

APR和Tomcat Native

APR 的全称是 Apache Portable Runtime。它是一个高度可移植的底层库，同时也是 Apache HTTP Server 2.x 的核心组件之一。APR 的应用范围非常广，既包括访问高级 IO 功能，如 sendfile、epoll 和 OpenSSL，也包括操作系统级别的功能，例如生成随机数、获取系统状态，以及本机进程处理能力，如共享内存、NT 管道和 Unix 套接字等。

Tomcat 可以通过 JNI 的方式调用 Apache HTTP 服务器的核心动态链接库来处理文件读取和网络传输操作，从而显著提升 Tomcat 对静态资源和网络 IO 的处理性能。

通过使用 APR，我们通常可以获得如下特性：

Non-blocking I/O和请求连接保持。
支持OpenSSL和TLS/SSL。

Tomcat Native 本质上是一个库，借助这个库，Tomcat 才能够使用 APR 能力。

因此，使用 Tomcat Native 的前提条件是提前安装好 APR library、OpenSSL 以及 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 环境下，tcnative 通常以一个 dll 文件的形式提供，我们直接下载安装即可使用。

但在 Linux 环境下，由于平台差异，tcnative 往往需要自行编译安装。

一般来说，我们可以在 bin/tomcat-native.tar.gz 中找到 tcnative 的源码包，并将其解压。

首先运行 configure 命令：

./configure --with-apr=/usr/bin/apr-1-config 
            --with-ja va-home=/home/jfclere/JA VA/jdk1.7.0_80/ 
            --with-ssl=yes 
            --prefix=$CATALINA_HOME

然后执行 make 操作：

make && make install

生成的 lib 文件会被放到 $CATALINA_HOME/lib 目录中。

在tomcat中使用APR

安装好 tcnative 之后，我们就可以在 Tomcat 中正式启用 APR 了。

首先检查 conf/server.xml 中是否存在如下配置：

然后我们需要修改 $CATALINA_HOME/bin/setenv.sh，把 tc-native 的 lib 文件目录添加到 LD_LIBRARY_PATH 中。

LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:$CATALINA_HOME/lib
export LD_LIBRARY_PATH

最后添加 APR 对应的连接器配置：

connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />

配置完成后直接运行即可。

从日志中，我们会看到类似下面的内容：

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
INFO: Initializing Coyote HTTP/1.1 on http-8080

这说明 APR 已经安装成功，并且当前已经被 Tomcat 正常加载和使用。

本文链接：https://www.flydean.com/tomcat-native-startup/

来源：https://apiv1.oschina.net/oschinapi/blog/detail?id=4793357

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