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Tomcat執行緒池實現簡介(一)

前市場上常用的開源Java Web容器TomcatResinJetty。其中Resin從V3.0後需要購買才能用於商業目的,而其他兩種則是純開源的。可以分別從他們的網站上下載最新的二進位制包和原始碼。

作為Web容器,需要承受較高的訪問量,能夠同時響應不同使用者的請求,能夠在惡劣環境下保持較高的穩定性和健壯性。在HTTP伺服器領域,Apache HTTPD的效率是最高的,也是最為穩定的,但它只能處理靜態頁面的請求,如果需要支援動態頁面請求,則必須安裝相應的外掛,比如mod_perl可以處理Perl指令碼,mod_python可以處理Python指令碼。

上面介紹的三中Web容器,都是使用Java編寫的HTTP伺服器,當然他們都可以嵌到Apache中使用,也可以獨立使用。分析它們處理客戶請求的方法有助於瞭解Java多執行緒和執行緒池

的實現方法,為設計強大的多執行緒伺服器打好基礎。

Tomcat是使用最廣的Java Web容器,功能強大,可擴充套件性強。最新版本的Tomcat(5.5.17)為了提高響應速度和效率,使用了Apache Portable Runtime(APR)作為最底層,使用了APR中包含Socket、緩衝池等多種技術,效能也提高了。APR也是Apache HTTPD的最底層。可想而知,同屬於ASF(Apache Software Foundation)中的成員,互補互用的情況還是很多的,雖然使用了不同的開發語言。

Tomcat 的執行緒池位於tomcat-util.jar檔案中,包含了兩種執行緒池方案。方案一:使用APR的Pool技術,使用了JNI;方案二:使用Java實現的ThreadPool。這裡介紹的是第二種。如果想了解APR的Pool技術,可以檢視APR的原始碼。

ThreadPool預設建立了5個執行緒,儲存在一個200維的執行緒陣列中,建立時就啟動了這些執行緒,當然在沒有請求時,它們都處理“等待”狀態(其實就是一個while迴圈,不停的等待notify)。如果有請求時,空閒執行緒會被喚醒執行使用者的請求。

具體的請求過程是: 服務啟動時,建立一個一維執行緒陣列(maxThread=200個),並建立空閒執行緒(minSpareThreads=5個)隨時等待使用者請求。 當有使用者請求時,呼叫 threadpool.runIt(ThreadPoolRunnable)方法,將一個需要執行的例項傳給ThreadPool中。其中使用者需要執行的例項必須實現ThreadPoolRunnable介面。 ThreadPool 首先查詢空閒的執行緒,如果有則用它執行要執行ThreadPoolRunnable;如果沒有空閒執行緒並且沒有超過maxThreads,就一次性建立 minSpareThreads個空閒執行緒;如果已經超過了maxThreads了,就等待空閒執行緒了。總之,要找到空閒的執行緒,以便用它執行例項。找到 後,將該執行緒從執行緒陣列中移走。 接著喚醒已經找到的空閒執行緒,用它執行執行例項(ThreadPoolRunnable)。 執行完ThreadPoolRunnable後,就將該執行緒重新放到執行緒陣列中,作為空閒執行緒供後續使用。

由此可以看出,Tomcat的執行緒池實現是比較簡單的,ThreadPool.java也只有840行程式碼。用一個一維陣列儲存空閒的執行緒,每次以一個較小步伐(5個)建立空閒執行緒並放到執行緒池中。使用時從陣列中移走空閒的執行緒,用完後,再“歸還”給執行緒池