【9.Tomcat底层剖析与性能优化】1.2.2 连接器

Tomcat 连接器 (Connector) 的工作原理。连接器是 Tomcat 的核心组件之一，专门负责处理外部客户端（如浏览器）的请求，并返回响应。它是 Tomcat 作为 HTTP 服务器的门户。

一、连接器的核心职责

Tomcat 连接器主要完成两件大事：

处理网络通信：监听服务器端口，接收 Socket 连接，处理低层的 TCP/IP 协议。协议解析：将接收到的原始网络字节流，按照指定的协议（如 HTTP/1.1, AJP, HTTP/2）解析成标准的
HttpServletRequest 对象，并将处理后的
HttpServletResponse 对象序列化为符合协议的字节流发送回去。

二、关键组件与线程模型

现代 Tomcat (8.5及以后) 默认使用 NIO（Non-blocking I/O） 连接器，它通过少量线程处理大量连接，资源利用率高。其核心组件如下：

Acceptor (接收器)

职责：运行在一个独立的线程中，循环调用
ServerSocket.accept() 方法来接收新的 TCP 连接。工作方式：一旦接收到一个新连接，它会将连接的
SocketChannel 包装成一个
NioChannel，并将其注册到某个 Poller 的事件队列中。

Poller (轮询器，通常有多个实例)

职责：每个 Poller 运行在一个独立的线程中。它使用
Selector 来检测其管理的 Socket 通道上的 I/O 事件（如“读就绪”）。工作方式：
它不断检查两个队列：
事件队列 (Event Queue)：接收来自 Acceptor 的新连接。Selector：使用
Selector.select() 或
selectNow() 来检测哪些通道已经准备好进行读/写操作。
对于读就绪的 Socket，Poller 会将其派发给 Worker 线程池 进行处理。

Executor (Worker 线程池)

职责：这是一个由 Tomcat 管理的
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor。它是真正执行业务逻辑的地方。工作方式：
从 Poller 接收到一个任务（
SocketProcessor）。线程池中的某个 Worker 线程会被唤醒并执行该任务。该线程会从 Socket 中读取数据，并通过 协议处理器（如
Http11Processor）将字节流解析成
HttpServletRequest 对象。之后，它将请求和响应对象传递给 Container（Engine -> Host -> Context -> Wrapper Servlet）进行处理。Container 处理完毕后，Worker 线程再将响应数据写回 Socket 通道。

ProtocolHandler (协议处理器)

它是连接器的“大脑”，定义了如何解析协议（如 HTTP/1.1）。
Http11NioProtocol 是默认的实现。它内部包含了 Endpoint (如
NioEndpoint) 和 Processor (如
Http11Processor)。Endpoint：实现底层的网络 I/O 模型（NIO, NIO2, APR），包含了 Acceptor 和 Poller。Processor：接收来自 Endpoint 的 Socket，按照 HTTP 协议解析请求字节流，生成请求对象。

三、工作流程（流程图详解）

下图清晰地展示了一个 HTTP 请求在 Tomcat NIO 连接器中的完整生命周期：

四、关键配置参数

理解工作原理有助于进行性能调优，以下是一些连接器的关键配置参数（在
server.xml 的
<Connector> 标签中配置）：


protocol：指定协议处理器，如
org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol（默认）。
port：监听端口，如
8080。
maxThreads：Worker 线程池的最大线程数（默认 200），决定了Tomcat处理请求的最大并发能力。
minSpareThreads：线程池中的最小空闲线程数（默认 10）。
acceptCount：当所有Worker线程都繁忙时，新请求会被放入一个队列等待，这个参数就是队列的长度（默认 100）。如果队列也满了，新的连接请求将被拒绝。
maxConnections：在任意时刻，Tomcat 能接收和处理的最大连接数。对于 NIO，默认是
10000。超过这个数的新连接也会被放入队列（队列长度由
acceptCount 决定），直到超时或释放。
connectionTimeout：连接超时时间（毫秒）。
enableLookups：是否反查DNS，将IP地址转换为域名（
false 可提升性能）。

五、不同IO模型简介

BIO (Blocking I/O)：Tomcat 8 之前默认，为每个连接分配一个线程，并发高时线程资源消耗巨大，已淘汰。NIO (Non-blocking I/O)：默认模式。使用轮询器（Poller）管理通道，使用非阻塞I/O，通过少量线程处理大量连接。NIO2 (AIO – Asynchronous I/O)：基于 Java 7 的 AIO，采用回调机制，性能在某些场景下可能有提升，但不如 NIO 稳定和普及。APR (Apache Portable Runtime)：使用JNI调用本地库（如Apache的httpd库），处理静态资源性能极高，但需要安装额外的本地库，部署稍复杂。

总结

Tomcat 连接器通过 Acceptor、Poller、Worker线程池 的三（多）阶段协作模型，实现了高性能、高并发的请求处理。其中，Acceptor 负责接待，Poller 负责通知，Worker 负责干活。这种设计巧妙地结合了非阻塞 I/O 的高效性和线程池处理复杂业务逻辑的能力，使得 Tomcat 即使在面对海量连接时也能游刃有余。理解这个流程对于诊断性能瓶颈（如线程池满、队列积压）和进行参数调优至关重要。