Tomcat与Netty的使用比较_Mysql

tomcat介绍

tomcat是一个免费的、开放源代码的web应用服务器，是apache软件基金会项目中的一个核心项目。它由apache、sun和其他一些公司及个人共同开发而成，深受java爱好者的喜爱，是一款比较流行的web应用服务器。

tomcat由一系列的组件构成，其中核心的组件有三个：

web容器：完成web服务器的功能。
servlet容器：名字为catalina，用于处理servlet代码。
jsp容器：用于将jsp动态网页翻译成servlet代码。

因此，tomcat是web应用服务器，也是一个servlet/jsp容器。作为servlet容器，tomcat负责处理客户请求，把请求传送给servlet，并将servlet的响应传送回给客户。在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下，tomcat被普遍使用，是开发和调试jsp程序的首选。

tomcat支持的协议

tomcat支持的协议很多，主要包括如下的协议

http/1.1 ： tomcat对http/1.1的支持体现在持久连接、请求和响应的处理、虚拟主机支持、请求的路由和处理、错误处理和日志记录以及兼容性和向后兼容性等方面。这些功能使得tomcat能够作为一款可靠的web服务器，为使用http/1.1协议的应用提供良好的支持。
http/2.0 ：tomcat从8.5版本开始支持http/2.0协议。http/2.0协议在传输方面进行了重要改进，包括采用二进制格式传输数据而非http/1.1的文本格式，支持服务器推送等。tomcat对http/2.0的支持主要通过移除spdy/2的相关功能实现，因为http/2.0与spdy虽然有所不同，但两者之间存在一些相似之处。在http/2.0中，一个基本的协议单元是帧，这与tcp中的数据包概念相似。
ajp ：在tomcat中，ajp协议主要用于连接apache http服务器和其他反向代理服务器，实现web服务器和servlet容器之间的通信。通过ajp连接器（ajp connector），tomcat可以与支持ajp协议的web服务器进行集成，提供更好的性能和扩展性

tomcat的优缺点

tomcat的优点主要包括：

轻量级和易部署：tomcat是一个轻量级的服务器，具有较小的体积和简单的配置，使得它易于部署和管理。
开放源代码：tomcat是开源的，这意味着用户可以免费获取和使用它，并根据需要对其进行修改。
稳定性好：tomcat经过长时间的发展和广泛的应用，已经证明了其稳定性和可靠性。
支持servlet和jsp：tomcat是一个符合java servlet和javaserver pages技术规范的实现，可以运行基于servlet和jsp的web应用程序。
支持多种应用：tomcat不仅可以作为web服务器运行，还可以作为独立的应用服务器运行，支持多种应用和框架。

tomcat也有一些缺点：

内存占用较大：相较于一些其他的web服务器，tomcat的内存占用较大，可能会影响性能。
线程数限制：tomcat默认的线程数是有限制的，这可能会影响到并发访问的性能。
安全性：虽然tomcat已经进行了安全配置，但用户仍需要采取额外的安全措施来保护自己的应用程序和数据。
更新和维护：由于tomcat是开源的，因此需要用户自行负责更新和维护。

netty介绍

netty是由jboss提供的一个java开源框架，现为github上的独立项目。netty提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工具，用以快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序。

具体来说，netty是一个基于nio的客户、服务器端的编程框架，使用netty可以确保快速和简单的开发出一个网络应用，例如实现了某种协议的客户、服务端应用。netty相当于简化和流线化了网络应用的编程开发过程，例如：基于tcp和udp的socket服务开发。 “快速”和“简单”并不用产生维护性或性能上的问题。netty是一个吸收了多种协议（包括ftp、smtp、http等各种二进制文本协议）的实现经验，并经过相当精心设计的项目。最终，netty成功的找到了一种方式，在保证易于开发的同时还保证了其应用的性能，稳定性和伸缩性。

此外，netty整合了网络编程、多线程处理和并发等多个领域，极大地简化了网络开发的流程。 netty本质是一个nio框架，适用于服务器通讯相关的多种应用场景，它能够快速和轻松地开发网络应用程序，如协议服务器和客户端。它极大地简化了tcp和udp套接字服务器等网络编程。

netty支持的协议

netty支持多种协议，包括但不限于：

tcp/udp：netty提供了基于nio的tcp和udp编程框架，可以用来构建高性能、高可用性的网络应用。
http/https：netty提供了http/https编程框架，可以用来开发web服务器和客户端。
websocket：netty提供了websocket编程框架，可以用来实现双向通信应用程序，如聊天室等。
spdy/http2：netty提供了spdy和http2编程框架，可以用来实现高效的web应用程序。
mqtt/coap：netty提供了mqtt和coap编程框架，可以用来构建iot应用程序。

此外，netty还支持各种二进制和文本协议，如ftp、smtp等。这些协议都是通过netty的channelhandler来处理的，用户只需要根据业务需求实现对应的channelhandler即可。

netty的优点和缺点

netty的优点主要包括：

api使用简单，开发门槛低。
功能强大，预置了多种编解码功能，支持多种主流协议。
定制能力强，可以通过channelhandler对通信框架进行灵活地扩展。
性能高，通过与其他业界主流的nio框架对比，netty的综合性能最优。
成熟、稳定，netty修复了已经发现的所有jdk nio bug，业务开发人员不需要再为nio的bug而烦恼。
社区活跃，版本迭代周期短，发现的bug可以被及时修复，同时，更多的新功能会加入。
经历了大规模的商业应用考验，质量得到验证。在互联网、大数据、网络游戏、企业应用、电信软件等众多行业得到成功商用，证明了它已经完全能够满足不同行业的商业应用了。

tomcat和netty的区别

tomcat和netty在以下方面存在一些区别：

作用：tomcat是servlet容器，可以视为web服务器，而netty是异步事件驱动的网络应用程序框架和工具，用于简化网络编程，例如tcp和udp套接字服务器。
协议：tomcat是基于http协议的web服务器，而netty能通过编程自定义各种协议，因为netty本身自己能编码/解码字节流，所有netty可以实现http服务器、ftp服务器、udp服务器、rpc服务器、websocket服务器、redis的proxy服务器、mysql的proxy服务器等等。
性能：虽然tomcat和netty在某些方面都有较好的性能，但netty的性能更高。tomcat从6.x开始就支持了nio模式，并且后续还有arp模式——一种通过jni调用apache网络库的模式，相比于旧的bio模式，并发性能得到了很大提高。而netty是否比tomcat性能更高，则要取决于netty程序作者的技术实力。

tomcat和netty在作用、协议和性能方面存在一些区别。用户可以根据自己的需求选择合适的工具。

选择tomcat还是netty，主要取决于具体需求。

如果需求是构建高性能、高并发的网络应用，并且需要实现自定义协议，那么netty可能更适合。因为netty的异步、事件驱动的设计模式能更好地应对高并发场景，并且它支持自定义协议，提供了更为灵活的网络编程框架。

然而，如果主要需求是构建web应用服务器，并且基于http协议的应用较多，那么tomcat可能更简单易用。tomcat一度是web容器的标准，并且对http层的支持更为完善。

tomcat和netty的应用场

tomcat和netty的应用场景存在一定差异。

tomcat主要应用于传统的web应用程序，如电子商务网站、博客等。它是一个开源的web服务器，提供了一个容器来运行java web应用程序，并处理http请求和响应。tomcat的设计目标是提供一种简单、易用、可靠的方式来开发和部署java web应用程序。

而netty则更适用于需要处理大量并发连接和高吞吐量的场景，如实时通信、游戏服务器等。netty是一个基于事件驱动的异步网络应用框架，它提供了高性能、可扩展的网络编程能力。其设计目标是提供一种简单、高效、可靠的方式来开发可维护的高性能服务器和客户端。

tomcat和netty在相同的服务器配置下，netty的并发支持能力通常更高。

tomcat默认的最大并发数是150，可以通过配置来提高，但受限于线程数。而netty基于nio（非阻塞io）设计，能够处理更多的并发连接，并且不需要为每个请求创建新的线程。这使得netty在处理大量并发连接时具有更高的性能和效率。

总的来说，如果需要处理大量并发连接，netty是一个更好的选择。

tomcat和netty来处理大规模并发连接的优化

处理大规模并发连接时，netty可以通过以下方式进行优化：

异步和事件驱动的设计：netty基于异步和事件驱动的设计模式，通过非阻塞io（nio）处理连接。它可以高效地处理大量并发连接，而无需为每个连接创建新的线程。
连接管理和复用：netty使用连接池和连接复用技术来管理连接。它可以重用已经建立的连接，避免了频繁地创建和销毁连接的开销。
流量控制和背压机制：netty提供了流量控制和背压机制，可以根据服务器的负载情况动态调整接收和发送数据的速率，避免服务器过载。
高效的线程模型：netty采用了多线程模型，通过合理的线程划分和调度，充分利用多核处理器的性能，提高了并发处理能力。
自定义协议和编解码器：netty支持自定义协议，并提供了丰富的编解码器，可以灵活地处理各种协议和数据格式，以满足不同场景的需求。
高性能的数据传输：netty使用了零拷贝技术和缓冲区池化，减少了数据传输过程中的内存拷贝和分配开销，提高了数据传输的效率。
监控和调优：netty提供了丰富的监控和调优手段，可以实时监测服务器的性能指标，并根据需要进行调整和优化，以保证系统的稳定性和性能。

通过异步和事件驱动的设计、连接管理和复用、流量控制、高效的线程模型、自定义协议和编解码器、高性能的数据传输以及监控和调优等技术手段，netty能够有效地处理大规模并发连接，并提供高性能、可扩展的网络应用服务。

tomcat对大规模并发连接的支持可以通过以下方式进行优化：

服务器配置优化：通过优化tomcat的服务器配置，如调整线程池大小、连接器配置等，可以提高并发处理能力。可以根据实际应用的需求和硬件资源来合理配置。
使用负载均衡和集群技术：通过负载均衡器将请求分发到多个tomcat实例，可以实现水平扩展，提高并发处理能力。同时，集群技术可以将多个tomcat实例组成一个集群，共同处理请求，进一步提高并发处理能力。
连接池和连接复用：类似于netty，tomcat也可以使用连接池和连接复用技术来管理连接，避免频繁地创建和销毁连接的开销。
异步处理和事件驱动：虽然tomcat是同步的，但可以通过异步处理和事件驱动的方式来提高并发处理能力。例如，使用异步servlet或spring的异步web框架等技术。
数据库读写分离：对于数据库的读写操作，可以采用读写分离的策略，将读操作和写操作分发到不同的数据库实例，减轻单点数据库的压力，提高并发处理能力。
缓存技术：合理使用缓存技术，如redis、memcached等，可以减少对数据库的访问次数，减轻数据库的压力，从而提高并发处理能力。
监控和调优：通过监控tomcat的性能指标，及时发现瓶颈并进行调优。例如，调整jvm参数、优化sql语句等。

通过优化服务器配置、使用负载均衡和集群技术、连接池和连接复用、异步处理和事件驱动、数据库读写分离、缓存技术和监控调优等技术手段，tomcat也可以有效地支持大规模并发连接。

tomcat与netty的网络模型的区别

tomcat的网络模型主要有三种：jio（即bio）、nio和nio2（即aio）。

jio（java i/o）：这是传统的同步阻塞模型，即bio。在这种模型中，i/o操作是同步的，并且当数据未准备好时，线程会被阻塞。这种模型适用于连接数较少且数据量大的场景。
nio（non-blocking i/o）：这是java 7引入的模型，支持非阻塞的i/o操作。在这种模型中，i/o操作是异步的，当数据未准备好时，线程不会被阻塞，而是可以继续执行其他任务。这种模型适用于高并发、高吞吐量的场景。
nio2（asynchronous i/o）：这是java 7引入的另一种异步i/o模型，也被称为aio。与nio相比，nio2更简单、更轻量级，它提供了基于回调的异步i/o操作。这种模型适用于需要处理大量并发连接的场景。

在tomcat 7之前，主要使用jio模型；从tomcat 7开始，支持nio和nio2模型；在tomcat 8之后，默认使用nio模型。可以根据具体需求选择合适的网络模型。

netty的网络模型是基于nio（非阻塞io）的，它使用了事件驱动和异步的设计模式。netty的核心组件包括channel、eventloop、channelhandler等，通过这些组件的协作，实现了高效的网络通信。

netty的网络模型具有以下特点：

事件驱动：netty的事件驱动设计使得它能够高效地处理并发连接。当网络事件发生时，netty会将其封装成一个事件对象，并传递给相应的channelhandler进行处理。
异步性：netty的异步性使得它不会阻塞线程等待io操作完成，而是通过回调函数通知处理完成或者错误信息。这种异步的设计使得netty能够处理更多的并发连接。
内存池化：netty使用了内存池化的技术，通过预先分配一定数量的bytebuf对象，避免了频繁的内存分配和回收操作，减少了gc的次数和提高了性能。
零拷贝：netty的零拷贝技术减少了数据在内存中的拷贝次数，提高了数据传输的效率。通过优化文件通道的读写操作，netty能够避免不必要的内存拷贝和数据复制。
高度可定制：netty提供了丰富的channelhandler接口，用户可以根据需求实现自定义的channelhandler来处理网络事件。这种可定制性使得netty能够适应各种不同的应用场景。
异步事件驱动模型：netty使用异步事件驱动模型来处理网络事件，eventloop会循环监听事件，当事件到来时，会调用channelhandler进行处理。这种模型使得netty能够充分利用多核cpu的资源，提高处理性能。
线程模型：netty使用了多reactor模型，包括一个mainreactor和多个subreactor。mainreactor负责接收新连接，subreactor负责处理已接受的连接。这种线程模型使得netty能够高效地处理大量并发连接。

tomcat与netty架构设计

tomcat的架构设计主要包括以下几个部分：

连接器（connector） ：连接器负责处理http请求和响应的数据流，可以支持多种协议和传输方式，如http、https、ajp等。连接器可以配置多个，每个连接器监听不同的端口。
web容器（web container） ：web容器负责管理web应用程序，每个web应用程序都有一个context，它包含了该应用程序的servlet、filter、listener等组件的定义和配置。web容器还负责类加载、session管理、安全性等方面的处理。
集群和负载均衡（clustering and load balancing） ：tomcat支持将多个tomcat实例组成一个集群，以提高性能和可用性。集群中的tomcat实例可以通过共享session等方式进行通信，并且可以通过负载均衡器将请求分发到不同的tomcat实例上。
日志和监控（logging and monitoring） ：tomcat提供了丰富的日志记录和监控功能，可以帮助开发人员和管理员监控tomcat的运行状态和性能指标。

tomcat的架构设计包括连接器、web容器、集群和负载均衡、日志和监控等部分，这些组件协同工作，使得tomcat能够提供高性能、可扩展的web应用服务。

netty的架构设计包括以下几个主要部分：

通信调度层（reactor） ：由一系列辅助类完成，包括reactor线程（nioeventloop及其父类）、niosocketchannel/nioserversocketchannel及其父类、buffer组件、unsafe组件等。该层的主要职责是监听网络的读写和连接操作，负责将网络层的数据读取到内存缓冲区，然后触发各种网络事件，例如连接创建、连接激活、读事件、写事件等。
责任链层（pipeline） ：负责上述的各种网络事件在责任链中的有序传播，同时负责动态地编排责任链。责任链可以选择监听和处理自己关心的事件，可以拦截处理事件，以及向前向后传播事件。

netty的设计基于nio（非阻塞io）模型，具有异步、事件驱动的特点，可以高效地处理大量并发连接.