热门标签 | HotTags
当前位置:  开发笔记 > 运维 > 正文

Tomcat使用线程池处理远程并发请求的方法

这篇文章主要介绍了Tomcat使用线程池处理远程并发请求的方法,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下

通过了解学习tomcat如何处理并发请求,了解到线程池,锁,队列,unsafe类,下面的主要代码来自

java-jre:

sun.misc.Unsafe
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.Worker
java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer
java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedLongSynchronizer
java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue

tomcat:

org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint
org.apache.tomcat.util.threads.ThreadPoolExecutor
org.apache.tomcat.util.threads.TaskThreadFactory
org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue

ThreadPoolExecutor

是一个线程池实现类,管理线程,减少线程开销,可以用来提高任务执行效率,

构造方法中的参数有

public ThreadPoolExecutor(
 int corePoolSize,
 int maximumPoolSize,
 long keepAliveTime,
 TimeUnit unit,
 BlockingQueue workQueue,
 ThreadFactory threadFactory,
 RejectedExecutionHandler handler) {
 
}

corePoolSize 是核心线程数
maximumPoolSize 是最大线程数
keepAliveTime 非核心线程最大空闲时间(超过时间终止)
unit 时间单位
workQueue 队列,当任务过多时,先存放在队列
threadFactory 线程工厂,创建线程的工厂
handler 决绝策略,当任务数过多,队列不能再存放任务时,该如何处理,由此对象去处理。这是个接口,你可以自定义处理方式

ThreadPoolExecutor在Tomcat中http请求的应用

此线程池是tomcat用来在接收到远程请求后,将每次请求单独作为一个任务去处理,每次调用execute(Runnable)

初始化

org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint

NioEndpoint初始化的时候,创建了线程池

public void createExecutor() {
 internalExecutor = true;
 TaskQueue taskqueue = new TaskQueue();
 //TaskQueue无界队列,可以一直添加,因此handler 等同于无效
 TaskThreadFactory tf = new TaskThreadFactory(getName() + "-exec-", daemon, getThreadPriority());
 executor = new ThreadPoolExecutor(getMinSpareThreads(), getMaxThreads(), 60, TimeUnit.SECONDS,taskqueue, tf);
 taskqueue.setParent( (ThreadPoolExecutor) executor);
 }

在线程池创建时,调用prestartAllCoreThreads(), 初始化核心工作线程worker,并启动

public int prestartAllCoreThreads() {
 int n = 0;
 while (addWorker(null, true))
  ++n;
 return n;
 }

当addWorker 数量等于corePoolSize时,addWorker(null,ture)会返回false,停止worker工作线程的创建

提交任务到队列

每次客户端过来请求(http),就会提交一次处理任务,

worker 从队列中获取任务运行,下面是任务放入队列的逻辑代码

ThreadPoolExecutor.execute(Runnable) 提交任务:

public void execute(Runnable command) {
 if (command == null)
  throw new NullPointerException();
 
 int c = ctl.get();
 	// worker数 是否小于 核心线程数 tomcat中初始化后,一般不满足第一个条件,不会addWorker
 if (workerCountOf(c) 

workQueue.offer(command) 完成了任务的提交(在tomcat处理远程http请求时)。

workQueue.offer

TaskQueue 是 BlockingQueue 具体实现类,workQueue.offer(command)实际代码:

public boolean offer(E e) {
 if (e == null) throw new NullPointerException();
 final AtomicInteger count = this.count;
 if (count.get() == capacity)
 return false;
 int c = -1;
 Node node = new Node(e);
 final ReentrantLock putLock = this.putLock;
 putLock.lock();
 try {
 if (count.get() = 0;
}

// 添加任务到队列
/**
 * Links node at end of queue.
 *
 * @param node the node
 */
private void enqueue(Node node) {
 // assert putLock.isHeldByCurrentThread();
 // assert last.next == null;
 last = last.next = node; //链表结构 last.next = node; last = node
}

之后是worker的工作,worker在run方法中通过去getTask()获取此处提交的任务,并执行完成任务。

线程池如何处理新提交的任务

添加worker之后,提交任务,因为worker数量达到corePoolSize,任务都会将放入队列,而worker的run方法则是循环获取队列中的任务(不为空时),

worker run方法:

/** Delegates main run loop to outer runWorker */
 public void run() {
  runWorker(this);
 }

循环获取队列中的任务

runWorker(worker)方法 循环部分代码:

final void runWorker(Worker w) {
 Thread wt = Thread.currentThread();
 Runnable task = w.firstTask;
 w.firstTask = null;
 w.unlock(); // allow interrupts
 boolean completedAbruptly = true;
 try {
  while (task != null || (task = getTask()) != null) { //循环获取队列中的任务
  w.lock(); // 上锁
  try {
   // 运行前处理
   beforeExecute(wt, task);
   // 队列中的任务开始执行
   task.run();
   // 运行后处理
   afterExecute(task, thrown);
  } finally {
   task = null;
   w.completedTasks++;
   w.unlock(); // 释放锁
  }
  }
  completedAbruptly = false;
 } finally {
  processWorkerExit(w, completedAbruptly);
 }
 }

task.run()执行任务

锁运用

ThreadPoolExecutor 使用锁主要保证两件事情,
1.给队列添加任务,保证其他线程不能操作队列
2.获取队列的任务,保证其他线程不能同时操作队列

给队列添加任务上锁

public boolean offer(E e) {
 if (e == null) throw new NullPointerException();
 final AtomicInteger count = this.count;
 if (count.get() == capacity)
  return false;
 int c = -1;
 Node node = new Node(e);
 final ReentrantLock putLock = this.putLock;
 putLock.lock(); //上锁
 try {
  if (count.get() = 0;
 }

 

获取队列任务上锁

private Runnable getTask() {
 boolean timedOut = false; // Did the last poll() time out?
		// ...省略
 for (;;) {
  try {
  Runnable r = timed ?
   workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
   workQueue.take(); //获取队列中一个任务
  if (r != null)
   return r;
  timedOut = true;
  } catch (InterruptedException retry) {
  timedOut = false;
  }
 }
 }
public E take() throws InterruptedException {
 E x;
 int c = -1;
 final AtomicInteger count = this.count;
 final ReentrantLock takeLock = this.takeLock;
 takeLock.lockInterruptibly(); // 上锁
 try {
  while (count.get() == 0) {
  notEmpty.await(); //如果队列中没有任务,等待
  }
  x = dequeue();
  c = count.getAndDecrement();
  if (c > 1)
  notEmpty.signal();
 } finally {
  takeLock.unlock(); // 释放锁
 }
 if (c == capacity)
  signalNotFull();
 return x;
 }

volatile

在并发场景这个关键字修饰成员变量很常见,

主要目的公共变量在被某一个线程修改时,对其他线程可见(实时)

sun.misc.Unsafe 高并发相关类

线程池使用中,有平凡用到Unsafe类,这个类在高并发中,能做一些原子CAS操作,锁线程,释放线程等。

sun.misc.Unsafe 类是底层类,openjdk源码中有

原子操作数据

java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer 类中就有保证原子操作的代码

protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
 // See below for intrinsics setup to support this
 return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
 }

对应Unsafe类的代码:

//对应的java底层,实际是native方法,对应C++代码
/**
* Atomically update Java variable to x if it is currently
* holding expected.
* @return true if successful
*/
public final native boolean compareAndSwapInt(Object o, long offset,
      int expected,
      int x);

方法的作用简单来说就是 更新一个值,保证原子性操作
当你要操作一个对象o的一个成员变量offset时,修改o.offset,
高并发下为保证准确性,你在操作o.offset的时候,读应该是正确的值,并且中间不能被别的线程修改来保证高并发的环境数据操作有效。

即 expected 期望值与内存中的值比较是一样的expected == 内存中的值 ,则更新值为 x,返回true代表修改成功

否则,期望值与内存值不同,说明值被其他线程修改过,不能更新值为x,并返回false,告诉操作者此次原子性修改失败。

阻塞和唤醒线程

public native void park(boolean isAbsolute, long time); //阻塞当前线程

线程池的worker角色循环获取队列任务,如果队列中没有任务,worker.run 还是在等待的,不会退出线程,代码中用了notEmpty.await() 中断此worker线程,放入一个等待线程队列(区别去任务队列);当有新任务需要时,再notEmpty.signal()唤醒此线程

底层分别是
unsafe.park() 阻塞当前线程
public native void park(boolean isAbsolute, long time);

unsafe.unpark() 唤醒线程
public native void unpark(Object thread);

这个操作是对应的,阻塞时,先将thread放入队列,唤醒时,从队列拿出被阻塞的线程,unsafe.unpark(thread)唤醒指定线程。

java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedLongSynchronizer.ConditionObject 类中

通过链表存放线程信息

// 添加一个阻塞线程
private Node addConditionWaiter() {
  Node t = lastWaiter;
  // If lastWaiter is cancelled, clean out.
  if (t != null && t.waitStatus != Node.CONDITION) {
  unlinkCancelledWaiters();
  t = lastWaiter;
  }
  Node node = new Node(Thread.currentThread(), Node.CONDITION);
  if (t == null)
  firstWaiter = node;
  else
  t.nextWaiter = node;
  lastWaiter = node; //将新阻塞的线程放到链表尾部
  return node;
 }

// 拿出一个被阻塞的线程
 public final void signal() {
  if (!isHeldExclusively())
  throw new IllegalMonitorStateException();
  Node first = firstWaiter; //链表中第一个阻塞的线程
  if (first != null)
  doSignal(first);
 }

// 拿到后,唤醒此线程
final boolean transferForSignal(Node node) {
  LockSupport.unpark(node.thread);
 return true;
 }
public static void unpark(Thread thread) {
 if (thread != null)
  UNSAFE.unpark(thread);
 }

到此这篇关于Tomcat使用线程池处理远程并发请求的方法的文章就介绍到这了,更多相关Tomcat线程池处理远程并发请求内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持!


推荐阅读
  • 在当前众多持久层框架中,MyBatis(前身为iBatis)凭借其轻量级、易用性和对SQL的直接支持,成为许多开发者的首选。本文将详细探讨MyBatis的核心概念、设计理念及其优势。 ... [详细]
  • 作为一名新手,您可能会在初次尝试使用Eclipse进行Struts开发时遇到一些挑战。本文将为您提供详细的指导和解决方案,帮助您克服常见的配置和操作难题。 ... [详细]
  • 网络运维工程师负责确保企业IT基础设施的稳定运行,保障业务连续性和数据安全。他们需要具备多种技能,包括搭建和维护网络环境、监控系统性能、处理突发事件等。本文将探讨网络运维工程师的职业前景及其平均薪酬水平。 ... [详细]
  • 本文详细介绍了如何准备和安装 Eclipse 开发环境及其相关插件,包括 JDK、Tomcat、Struts 等组件的安装步骤及配置方法。 ... [详细]
  • 本文详细介绍了 Java 中 org.apache.xmlbeans.SchemaType 类的 getBaseEnumType() 方法,提供了多个代码示例,并解释了其在不同场景下的使用方法。 ... [详细]
  • 本文详细介绍了如何在ECharts中使用线性渐变色,通过echarts.graphic.LinearGradient方法实现。文章不仅提供了完整的代码示例,还解释了各个参数的具体含义及其应用场景。 ... [详细]
  • 本文详细介绍了如何解决MyBatis中常见的BindingException错误,提供了多种排查和修复方法,确保Mapper接口与XML文件的正确配置。 ... [详细]
  • 解决JAX-WS动态客户端工厂弃用问题并迁移到XFire
    在处理Java项目中的JAR包冲突时,我们遇到了JaxWsDynamicClientFactory被弃用的问题,并成功将其迁移到org.codehaus.xfire.client。本文详细介绍了这一过程及解决方案。 ... [详细]
  • 本文详细介绍了Linux系统中init进程的作用及其启动过程,解释了运行级别的概念,并提供了调整服务启动顺序的具体步骤和实例。通过了解这些内容,用户可以更好地管理系统的启动流程和服务配置。 ... [详细]
  • 深入解析 Apache Shiro 安全框架架构
    本文详细介绍了 Apache Shiro,一个强大且灵活的开源安全框架。Shiro 专注于简化身份验证、授权、会话管理和加密等复杂的安全操作,使开发者能够更轻松地保护应用程序。其核心目标是提供易于使用和理解的API,同时确保高度的安全性和灵活性。 ... [详细]
  • 探讨如何真正掌握Java EE,包括所需技能、工具和实践经验。资深软件教学总监李刚分享了对毕业生简历中常见问题的看法,并提供了详尽的标准。 ... [详细]
  • 探讨了小型企业在构建安全网络和软件时所面临的挑战和机遇。本文介绍了如何通过合理的方法和工具,确保小型企业能够有效提升其软件的安全性,从而保护客户数据并增强市场竞争力。 ... [详细]
  • HBase运维工具全解析
    本文深入探讨了HBase常用的运维工具,详细介绍了每种工具的功能、使用场景及操作示例。对于HBase的开发人员和运维工程师来说,这些工具是日常管理和故障排查的重要手段。 ... [详细]
  • 在本周的白板演练中,Apache Flink 的 PMC 成员及数据工匠首席技术官 Stephan Ewen 深入探讨了如何利用保存点功能进行流处理中的数据重新处理、错误修复、系统升级和 A/B 测试。本文将详细解释保存点的工作原理及其应用场景。 ... [详细]
  • 本文详细介绍了 Java 中 org.apache.qpid.server.model.VirtualHost 类的 closeAsync() 方法,提供了具体的代码示例和应用场景。通过这些示例,读者可以更好地理解和使用该方法。 ... [详细]
author-avatar
青山儿云作伴
这个家伙很懒,什么也没留下!
PHP1.CN | 中国最专业的PHP中文社区 | DevBox开发工具箱 | json解析格式化 |PHP资讯 | PHP教程 | 数据库技术 | 服务器技术 | 前端开发技术 | PHP框架 | 开发工具 | 在线工具
Copyright © 1998 - 2020 PHP1.CN. All Rights Reserved | 京公网安备 11010802041100号 | 京ICP备19059560号-4 | PHP1.CN 第一PHP社区 版权所有