Tomcat 线程池

概述

Tomcat 是一个流行的 Java Web 服务器，它使用线程池来处理客户端请求。线程池是一组预先创建的线程，用于执行并发任务，以提高性能和资源利用率。

在 Tomcat 中，线程池被用来处理传入的 HTTP 请求。当客户端发送请求时，Tomcat 会从线程池中获取一个可用的线程来处理该请求。处理完请求后，线程将返回线程池，并在下一个请求到来时再次被重用。

Tomcat 的线程池配置可以通过编辑 server.xml 文件来进行。以下是一些常见的线程池配置选项：

1. maxThreads：指定线程池中的最大线程数。这决定了 Tomcat 能同时处理的最大请求数量。
2. minSpareThreads：指定线程池中的最小空闲线程数。当请求量较小时，线程池中的线程数量可以减少到此值以下。
3. maxIdleTime：指定线程在空闲状态下保持活动的最长时间。超过该时间后，线程将被终止并从线程池中移除。
4. acceptCount：指定等待队列的最大长度。当所有线程都在忙碌时，新的请求将被放置在等待队列中。

tomcat线程池工作原理

Tomcat 的线程池工作原理如下：

1. 初始化线程池：在 Tomcat 启动时，会初始化线程池，并创建一定数量的线程。
   
2. 接收请求：当客户端发起请求时，Tomcat 的连接器将接收到请求，并将其传递给线程池。
   
3. 线程池调度：线程池中的线程会被调度来处理请求。如果线程池中有空闲线程，将会有一个线程去执行该请求。如果线程池中没有可用线程，请求将进入等待队列。
   
4. 请求处理：选中的线程会处理请求，包括解析请求、执行相应的业务逻辑等。该线程会一直处理请求直到完成。
   
5. 请求完成：处理完请求后，线程将返回到线程池中，变为可用状态，以供处理下一个请求。
   
6. 等待队列：如果线程池中没有空闲线程，新到达的请求将会进入等待队列。请求按照先到先服务的顺序排队等待处理。等待队列的长度由 acceptCount 参数决定。
   
7. 线程重用：线程池中的线程会被重复使用，避免了频繁创建和销毁线程的开销。这样可以提高性能，并降低资源消耗。
   
8. 线程管理：线程池还负责管理线程的生命周期，包括创建、销毁和维护线程的状态。
   

这里的空闲线程指 最大线程，即如果核心线程为2，最大线程为3，但现在来了3个任务，tomcat的线程池会创建一个救急线程来执行第三个任务，并不回加入队列。这个点跟普通线程池不一样。

总结：

提交任务数小于核心线程数，则创建任务数的线程；

当前线程数达到核心线程数，调用任务队列方法；

当前线程数达到最大线程数，默认放入任务队列；

提交任务数小于等于当前线程，表明还有空闲线程，无需创建线程；

提交任务数大于当前线程数小于最大线程数，重写任务队列的offer方法返回false不执行默认的放入队列操作，继续创建线程(false表示任务队列已满)；

提交任务数达到任务队列最大值，执行拒绝策略。

关键源码

1. public void execute(Runnable command, long timeout, TimeUnit unit) {
2.  //这个字段是记录的线程提交的数量，如果线程执行完毕，这个字段会减1 
3.  submittedCount.incrementAndGet();
4.  try {
5.  //执行jdk的线程池代码
6.    super.execute(command);
7.  } catch (RejectedExecutionException rx) {
8.  //拒绝策略，发生的情况是线程超过最大值（maxThreads），并且队列也已经满了,也就是(Integer.MAX+maxThreads)
9.    if (super.getQueue() instanceof TaskQueue) {
10.       final TaskQueue queue = (TaskQueue)super.getQueue();
11.       try {
12.       //这里其实就是讲这个线程（60s后）丢到队列里面，如果60s后队列还是满的，那就没办法了，抛异常……
13.         if (!queue.force(command, timeout, unit)) {
14.           submittedCount.decrementAndGet();
15.           throw new RejectedExecutionException(sm.getString("threadPoolExecutor.queueFull"));
16.         }
17.       } catch (InterruptedException x) {
18.         submittedCount.decrementAndGet();
19.         throw new RejectedExecutionException(x);
20.       }
21.     } else {
22.       submittedCount.decrementAndGet();
23.       throw rx;
24.     } 
25.   }
26. }

TaskQueue.java

1. public boolean force(Runnable o, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
2. if ( parent.isShutdown() ) 
3. throw new RejectedExecutionException(
4. "Executor not running, can't force a command into the queue"
5.  );
6. //forces the item onto the queue, to be used if the task is rejected
7. return super.offer(o,timeout,unit); 
8. }

Connector 配置

Executor 线程配置

tomcat核心组件（题外）

它由多个核心组件组成，这些组件共同协作来实现对 Web 应用程序的处理和管理。以下是 Tomcat 的一些核心组件：

1. 连接器（Connector）：连接器负责接收客户端的 HTTP 请求，并将其传递给 Tomcat 进行处理。Tomcat 支持多种类型的连接器，如 HTTP 连接器、AJP（Apache JServ Protocol）连接器等。
   
2. 引擎（Engine）：引擎是 Tomcat 的顶层容器，它负责管理和协调多个虚拟主机（Host）的处理过程。每个引擎都有自己的生命周期和一组关联的虚拟主机。
   
3. 虚拟主机（Host）：虚拟主机用于托管多个 Web 应用程序。每个虚拟主机都有自己的域名或 IP 地址，并可以独立配置和管理自己的 Web 应用程序。
   
4. 上下文（Context）：上下文代表一个 Web 应用程序，它包含了应用程序的配置信息、Servlet、过滤器、监听器等。Tomcat 可以同时运行多个上下文，每个上下文都有唯一的上下文路径。
   
5. Servlet 容器（Servlet Container）：Servlet 容器负责加载、初始化和管理 Servlet。它提供了与 Servlet 相关的生命周期管理、请求处理和响应生成等功能。
   
6. JSP 引擎（JSP Engine）：JSP 引擎用于将 JSP（JavaServer Pages）文件转换为 Java 代码，并编译成 Servlet。Tomcat 使用 Jasper 作为默认的 JSP 引擎来处理 JSP 页面。
   
7. 管理器（Manager）：管理器负责管理和维护 Web 应用程序的会话（Session）。它可以跟踪会话的创建和销毁，以及提供会话的持久化和集群支持。
   

以上是 Tomcat 的一些核心组件，它们共同构成了 Tomcat 的基本架构，使其能够运行和管理 Java Web 应用程序。每个组件都承担着不同的职责和功能，相互配合，完成对 Web 应用程序的处理和服务。