簡介
IO有很多種，從最開始的Block IO，到nonblocking IO，再到IO多路複用和非同步IO，一步一步的將IO的效能提升做到極致。
今天我們要介紹一下怎麼使用Tomcat Native來提升Tomcat IO的效率。
Tomcat的連線方式
Tomcat中使用聯結器來處理與外部客戶端的通訊。Connecter主要用來接受外部客戶端的請求，並轉交給處理引擎處理。
在Tomcat中有兩種Connector。一種是 HTTP connector， 一種是AJP connector。
HTTP connector大家應該很好理解，它也是tomcat預設使用的聯結器。
還有一個聯結器叫做AJP，AJP主要是用來和web伺服器進行通訊用的，因為AJP協議的速度要比HTTP的快，所以AJP除了用來和其他webserver進行通訊之外，還可以通過AJP來構建tomcat叢集。
這兩種方式都支援4中協議，分別是BIO，NIO，NIO2和APR。
#以下四種Connector實現都是直接處理來自客戶端Http請求
org.apache.coyote.http11.Http11Protocol : 支援HTTP/1.1 協議的聯結器。
org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol : 支援HTTP/1.1 協議+New IO的聯結器。
org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol : 支援HTTP/1.1 協議+New IO2的聯結器。
org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol : 使用APR（Apache portable runtime)技術的聯結器,利用Native
#以下四種實現方法則是與web server打交道
org.apache.coyote.ajp.AjpProtocol：使用AJP協議的聯結器，實現與web server（如Apache httpd）之間的通訊
org.apache.coyote.ajp.AjpNioProtocol：SJP協議+ New IO
org.apache.coyote.ajp.AjpNio2Protocol：SJP協議+ New IO2
org.apache.coyote.ajp.AjpAprProtocol：AJP + APR
講下他們的區別，BIO就是block IO是最最基礎的IO方式， 我們通過這樣來配置：
<Connector port=”8080”
protocol=”HTTP/1.1”
maxThreads=”150”
connectionTimeout=”20000”
redirectPort=”8443” />
Tomcat7以下版本在預設情況下是以bio模式執行的。自Tomcat 8.5 版本開始，Tomcat就移除了對BIO的支援。
New IO是基於java.nio包及其子包的一種IO方式。能提供非阻塞IO方式，比傳統的BIO擁有與更加高效的執行效率。
我們這樣配置New IO:
<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
New IO和New IO2有什麼區別呢？
New IO2是tomcat8中引入的IO方式，我們可以這樣配置：
<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
apr這種方式就高階了，這個是我們今天要講解的tomcat native的主要作用。
APR和Tomcat Native
apr的全稱是Apache Portable Runtime，它是一個高度可移植的庫，它是Apache HTTP Server 2.x的核心。 APR有許多用途，包括訪問高階IO功能（例如sendfile，epoll和OpenSSL），作業系統級別的功能（生成隨機數，系統狀態等）和本機程式處理（共享記憶體，NT管道和Unix套接字）。
Tomcat可以通過JNI的形式呼叫Apache HTTP伺服器的核心動態連結庫來處理檔案讀取或網路傳輸操作，從而大大地提高Tomcat對靜態檔案的處理效能。
通過使用APR我們可以獲得如下的特性：
- Non-blocking I/O和請求連線保持。
- 支援OpenSSL和TLS/SSL。
Tomcat Native是一個庫，通過這個庫，Tomcat可以使用APR。
所以使用Tomcat Native的前提是需要安裝好APR library，OpenSSL和JDK。
我們可以通過下面的方式來安裝apr和openssl：
debian based linux系統：
apt-get install libapr1.0-dev libssl-dev
rpm based Linux 系統：
yum install apr-devel openssl-devel
在windows下面，tcnative是以一個dll的形式來提供的，我們直接下載使用就可以了。
但是在linux下面，因為平臺不同，所以在linux下面tcnative是需要自行編譯的。
一般來說我們可以在 bin/tomcat-native.tar.gz 找到tcnative的原始碼包。將其解壓。
先執行configure命令：
./configure --with-apr=/usr/bin/apr-1-config \
--with-java-home=/home/jfclere/JAVA/jdk1.7.0_80/ \
--with-ssl=yes \
--prefix=$CATALINA_HOME
再進行make操作：
make && make install
生成的lib檔案將會被放入$CATALINA_HOME/lib中。
在tomcat中使用APR
安裝好tcnative之後，我們就可以在tomcat中使用APR了。
先檢查一下conf/server.xml中是否有下面的配置：
<Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />
然後我們需要修改 $CATALINA_HOME/bin/setenv.sh 將tc-native 的lib檔案新增到LD_LIBRARY_PATH中。
LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:$CATALINA_HOME/lib
export LD_LIBRARY_PATH
最後新增APR的連線：
<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
執行即可。
從日誌中，我們會發現下面的內容：
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
說明APR安裝完畢並且已經在被使用了。
本文作者：flydean程式那些事
本文連結：http://www.flydean.com/tomcat-native-startup/
本文來源：flydean的部落格
歡迎關注我的公眾號:「程式那些事」最通俗的解讀，最深刻的乾貨，最簡潔的教程，眾多你不知道的小技巧等你來發現！