一、前言
Tomcat 作为 Java Web 程序比较常用的 Servlet 容器实现，在 Web 开发中有比较重要的地位。
二、Tomcat使用的IO模式
Tomcat 有三种 IO 模式，BIO、NIO、APR。
在 Tomcat7 及以下 Linux 中默认启用的是 BIO 模式，Tomcat8 及以上使用的是 NIO 模式，利用 Java 的异步 IO 处理，可以通过少量的线程处理大量的连接请求。
除这两种方式外，还有一种 APR（Apache Portable Runtime） 模式，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。
要注意的是，在 SpringBoot 内嵌的 Tomcat 不自动开启 APR 模式，需要手动进行配置。
可以通过启动日志看到 SpringBoot 中启用的 IO 模式：
2021-01-26 17:22:53.076 INFO 8604 --- [nio-9999-exec-1] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/] : Initializing Spring DispatcherServlet 'dispatcherServlet'
2021-01-26 17:22:53.076 INFO 8604 --- [nio-9999-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet : Initializing Servlet 'dispatcherServlet'
2021-01-26 17:22:53.087 INFO 8604 --- [nio-9999-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet : Completed initialization in 10 ms
关于 BIO、NIO、APR 的详解不做过多介绍。
三、Tomcat主要的配置参数
3.1 maxConnections 最大连接数
这个参数是指在同一时间，Tomcat 能够接受的最大连接数。对于 Java 的阻塞式 BIO，默认值是 maxthreads 的值；可以通过配置 Executor 执行器来修改这个值。
对于 Java 新的 NIO 模式，maxConnections 默认值是 10000。
对于 windows 上 APR/native IO模式，maxConnections 默认值为 8192，这是出于性能原因，如果配置的值不是 1024 的倍数，maxConnections 的实际值将减少到 1024 的最大倍数。
如果设置为 -1，则禁用 maxconnections 功能，表示不限制tomcat容器的连接数。
简单来说就是 Tomcat 总共允许建立多少连接。
3.2 maxThreads 最大线程数
每一次 Http 请求到达 Web 服务，Tomcat 都会创建一个线程来处理该请求，最大线程数决定了 Web 服务同时可以处理多少请求。maxThreads 默认值为 200，建议增加，但是增加线程是有成本的，更多的线程代表会有更多的上下文切换，也意味着 JVM 会分配更多的内存。
3.3 acceptCount 排队连接数
当 Tomcat 的最大连接数 maxConnections 被占满之后，后续的请求就会进行排队，排队的最大数量就是 acceptCount，举个例子，当前 maxConnections 为 10，acceptCount 为 5，并且 maxConnections 已经使用了 10，那么后续的请求就会排队，每来一个请求，acceptCount 就会 +1 ，当 acceptCount 增加到 5 ，在后续的请求就会被直接放弃。
3.4 connection-timeout 连接建立时间
HTTP 协议运行在 TCP 之上，所以每次请求到来，客户端和服务端会建立一次 TCP 连接，建立连接需要三次握手，所以就需要一定的时间，connection-timeout 限制了连接建立的时间，当建立连接时间超过这个值，连接就会建立失败。默认为 20000ms。
四、高效配置
常用配置：
server:
tomcat:
accept-count: 100
threads:
# 1核2g内存为200,4核8g内存为800
max: 800
# 最小空闲线程数量，保证线程池中一直有最少100个线程，防止流量激增
min-spare: 100
# 连接超时时间
connection-timeout: 5000
# 最大连接数，可以适应 APR 模式
max-connections: 8192
五、通俗解释
我们可以把 Tomcat 比作餐厅，餐厅有排队取号区域，餐桌，厨房，厨师。
maxConnections 可以类比为餐桌数量，acceptCount 可以类比为排队取号队列长度，maxThreads 可以类比为厨房里厨师的数量。
当客人来的时候，如果餐桌数量没坐满，客人可以直接上餐桌点餐，点餐之后，厨师就会做这一桌的食物，一个厨师同时只能为一桌服务。
当客人来的时候，如果餐桌坐满了，就需要去排队取号区排队取号，如果取号区人也排满了，餐厅就会赶你走。
由于厨师数量可能少于餐桌的数量，所以会出现多个厨师负责多个餐桌的情乱，也就是线程数量不够，连接等待处理的情况。
六、简单的测试
SpringBoot 配置：
server:
port: 9999
tomcat:
accept-count: 1
threads:
max: 10
min-spare: 10
connection-timeout: 100
max-connections: 1
接口定义(模拟处理需要 5 秒):
@GetMapping("/tomcat-meter")
public R<?> tomcatMeter() throws InterruptedException {
TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
return Resp.new200("this is tomcat meter");
}
使用 Jmeter 同时使用 50 个线程访问测试：
01.png
查看测试报告：
02.png
测试结果：
只有两个请求请求成功，因为最大连接数为1 ，排队数量为 1，所以最多只能处理两个请求，其余的 48 个请求直接被丢弃。
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