日期:2014-05-20  浏览次数:20730 次

tomcat的线程模型
现在考虑这样一个情景。你要做一个高性能的通讯程序,现在按照传统方式开始做。客户端就不写了。服务器端的代码大致如下:
//建立一个服务器端socket
ServerSocket   socket   =   new   ServerSocket(port,backlog);
//开始监听
while((Socket   socket   =   socket.accept())!=null)   {
//开一个线程,处理收到的socket。
Thread   t   =   new   BusinessThread(socket);
t.start();

//其他事情,例如计数,计算收到了多少个请求。
count++;
}

它的缺点是什么:

开辟线程比较浪费时间和资源。
1、可能开辟到一定程度的时候,资源全被线程吃掉,导致性能下降。2、线程的数目不可控,因为你不知道这个线程什么时候结束。

现在开始第一次改进。解决开辟线程浪费的时间和资源。最基本的思路,大家都应该能想到,我们用个线程池来做这个事情。假设线程池里有了一些事先做好的线程。

//建立一个服务器端socket
ServerSocket   socket   =   new   ServerSocket(port,backlog);
//开始监听
while((Socket   socket   =   socket.accept())!=null)   {
//开一个线程,处理收到的socket。
ControlRunnable   r   =   ThreadPool.getWorkThread();
if(t   !=   null)   {
ThreadPool.touch(r,socket);   ==> > 将该线程需要的数据绑定。
ThreadPool.runIt(r);   ==> > 运行完後需要将该线程放回去:Thread.release(r)。
}   else   {
wait();
//线程池中暂时没有空闲线程可供使用。
}
}

ThreadPool.getWorkThread()   {

if(totalThread   -   busyThread   -   1   <   0)  
return   null;   //没有可用的线程了。
r   =   pool[totalThread   -   busyThread   -   1];
pool[totalThread   -   busyThread   -   1]   =   null;
busyThread++;
return   r;

}

Thread.release(r)   {
pool[totalThread   -   busyThread]   =   r;//注意这里busyThread不可能为0
busyThread--;
}

这个程序的缺点是什么?
getWorkThread()和r.release()需要同步。否则会发生混乱。这样造成一个后果,就是由于getWorkThread在等待,导致很多socket连接被拒绝(超过了backlog)。

第二次改进:防止过多socket被拒绝。思路:保证连接能很快收到。我们可以在这里放一个队列,以便接收请求。
另外线程池中有很多线程在这里监听这个队列,当这个队列中有内容时,其中一个线程取出socket进行处理。

//建立一个服务器端socket
ServerSocket   socket   =   new   ServerSocket(port,backlog);
//开始监听
while((Socket   socket   =   socket.accept())!=null)   {
queue.putConnection(socket);
queue.notify();//通知线程池中的线程去处理。
}

线程中的处理过程:
while(true)   {
Socket   s   =   (Socket)queue.get();
if(s   !=   null)   {
//业务处理
}   else   {
wait();
}
}

putConnection的过程:
putConnection(s)   {
if(queue.size> MAX_LENGTH)
write(s, "服务器忙 ");
queue.put(s);
}

这个程序的缺点:1、queue在get的时候都需要同步。(注意put可以不同步,因为队列是2头的,我只需要同步取的那头,放的那头由于只有一个线程在放,因此可以不同步)
2、工作线程和主线程需要切换後才开始运行业务。
所以这个线程模型不是最优的。这个就是Master   Slave   Worker   Thread   模型。


第三次改进:这就是Leader   Follower   Worker   Thread。tomcat所用的线程模型。
思路:线程池中有很多线程处于等待工作状态,只有一个线程的处于监听状态(这就是leader线程),接收到socket後就去处理(变成了follower线程),同时通知另一个线程进入监听状态。
//建立一个服务器端socket
ServerSocket   socket   =   new   ServerSocket(port,backlog);
//开始监听
Socket   socket   =   socket.accept()
ThreadPool.notify()
//做业务处理
.....
//业务处理完成
returnControlToThreadPool();
}

缺点:returnControlToThreadPool()时需要同步,但这是在业务已经处理完成的情况下。并且很难有大量线程同时做这个操作,可以忽略不计。


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LZ强悍!
最近我也有要写个服务端的任务,最初采用的就是线程池(也就是你的1版本),遇到的问题也是相同的.
如果是用C++来写的话,IO完成端口模型是目前性能最高的,在JAVA中设计起来感觉难度要大一些了(可能是我的JAVA不熟的原因:) ),如果按照LZ的说法,显然也无法解法恶意连接的问题,