幾種開源Java Web容器線程池的實現方法簡介—Tomcat（一）

      目前市場上常用的開源Java Web容器有Tomcat、Resin和Jetty。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，ApacheHTTPD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，如果需要支援動態網頁面請求，則必須安裝相應的外掛程式，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多線程和線程池的實現方法，為設計強大的多線程伺服器打好基礎。

      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 的線程池位於tomcat-util.jar檔案中，包含了兩種線程池方案。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。如果想瞭解APR的Pool技術，可以查看APR的原始碼。

     ThreadPool預設建立了5個線程，儲存在一個200維的線程數組中，建立時就啟動了這些線程，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，空閑線程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，建立一個一維線程數組（maxThread＝200個），並建立空閑線程(minSpareThreads＝5個)隨時等待使用者請求。當有使用者請求時，調用 threadpool.runIt(ThreadPoolRunnable)方法，將一個需要執行的執行個體傳給ThreadPool中。其中使用者需要執行的執行個體必須實現ThreadPoolRunnable介面。 ThreadPool首先尋找閒置線程，如果有則用它運行要執行ThreadPoolRunnable；如果沒有空閑線程並且沒有超過 maxThreads，就一次性建立minSpareThreads個空閑線程；如果已經超過了maxThreads了，就等待空閑線程了。總之，要找到閒置線程，以便用它執行執行個體。找到後，將該線程從線程數組中移走。接著喚醒已經找到的空閑線程，用它運行執行執行個體（ThreadPoolRunnable）。運行完ThreadPoolRunnable後，就將該線程重新放到線程數組中，作為空白閑線程供後續使用。

     由此可以看出，Tomcat的線程池實現是比較簡單的，ThreadPool.java也只有840行代碼。用一個一維數組儲存閒置線程，每次以一個較小步伐（5個）建立空閑線程並放到線程池中。使用時從數組中移走閒置線程，用完後，再“歸還”給線程池。