为什么spring Boot是一个线程处理一个web请求而不是一个线程处理一次tcp连接？

Dear 丶 2023-09-30 15:41 3阅读 0赞

**Spring本身并不进行Web的处理，无论是TCP连接也好还是请求和响应也好，这些都是在Spring以外的部分完成的，例如Tomcat，默认的SpringBoot将会集成Tomcat。**

就以Tomcat来说，一个Tomcat也就是一个服务器，服务器将会包含一个或多个Service，这也就是在Tomcat中运行的各个web服务，而组成web服务的组件，分别为Connector和Container，在Tomcat启动Service的时候就会初始化它们。

其中Connector的作用，顾名思义，用来处理网络的各类链接，对于Http服务，那当然是TCP连接了。

Connector的连接建立之后，是能够传输数据的，这些数据将会通过Servlet接口的具体实现来进行处理。Servlet中，可以得到输入流和输出流，如果使用HttpServlet，那么你可以直接得到Request和输出Response。

那么Spring在做什么呢？

**SpringWeb定义了一个DispatcherServlet，这个东西会接收Request，并且根据用户的配置，转到Spring中的Controller进行处理。**

**DispatcherServlet不在乎这个Request的连接，甚至不在乎这个Request是谁提供的**，**只要有一个Web服务器，或者说web容器提供符合要求的Request，Spring的Web模块就能使用它，并且把它分发到自己容器内的Controller中。**

**通常来说，Request里面包含了InputStream和OutputStream，利用他们就足以完成响应了。**

这些被Spring分发的Request，他们的连接也当然是被web容器管理的，这样的话，是不是一个请求使用一个线程，这个由web的容器决定而不是Spring。

那么Web容器会不会一个Tcp连接一个线程呢？绝对不会，因为这种模式存在性能上的瓶颈。

**早期的Http是只能请求完毕后关闭tcp，下次重新连接的，那是Http1.0，而现在使用的是Http1.1，也就是同一个Tcp连接能够发送多个request，不需要请求完毕就关掉，这样就不用反复的进行TCP的连接，更加的方便快捷。**

如果线程太多的话，那么系统将会花费更多的时间来切换它们，可以设想一种情况：如果线程可以无限制的多，那么会不会CPU只能在那里来回切换线程，而不能具体执行线程的代码呢？

（以下是简介，并不代表Tomcat也是这样做的）

当下Java里面的NIO是更优的做法：

使用主线程来接收链接，收到新的连接后就存到什么地方，例如存到ArrayList里面，然后把Socket注册到Selector上面。

然后利用NIO的Selector，获取到达服务器的数据，封装为Request塞给Servlet处理。

也就是主线程只需要不断地封装request，接收链接即可，不管多少个链接，这一个主线程就完全足够了。

**如果每一个连接都有一个线程，假设有100000个链接，这些链接可以来自很多不同的用户，那么就有同等数量的线程出现，即使这些用户仅仅是打开了网页（实际上打开网页一般会有4-5个TCP连接）而没有进行任何操作。而使用上述的NIO，只需要一个。**

**自己设计的服务器当然可以不考虑这些，但是现在的类似于Tomcat的web容器，是需要考虑这种超级多的连接的，因为会有企业使用这种开源的web容器，所以对性能有更加严苛的要求，这也是我认为不应该使用“一个TCP连接一个线程”的原因。**

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### **1.** ###

Spring Boot中线程的维护是由servlet容器或Netty负责，所以题主应该问的是servlet容器的线程模型。而Spring Boot是一个自动配置的框架。目前Spring Boot对web开发目前有两种解决方案：1. 传统的web框架基于Spring MVC + Tomcat，2. Spring 5新增的web-reactive框架基于Spring Webflux + Netty。这两个框架都支持大家熟用的注释，比如@Controller。技术栈可以看官网图，

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先不谈web-reactive，通过分析Spring MVC和Tomcat的交互，来浅析一下Spring与servlet容器交互的原理——Spring MVC基于Java EE的Servlet API，Servlet API定义了Servlet容器和具体的servlet代码交互的约定，Spring MVC通过注册一个名为DispatcherServlet的servlet到servlet容器中处理请求，并把实际工作交给Spring提供的组件bean执行。

### **2.** ###

了解了Spring和servlet容器的交互之后再回到问题。

#### **2.1** ####

首先题主可能对连接和请求的概念混淆了，这里强调一下连接（TCP）是传输层的，请求（HTTP）是应用层的。在像 HTTP 这样的Client-Server协议中，会话分为三个阶段：

1.  客户端建立一条 TCP 连接（如果传输层不是 TCP，也可以是其他适合的连接）。
2.  客户端发送请求并等待应答。
3.  服务器处理请求并送回应答，回应包括一个状态码和对应的数据。

从 HTTP/1.1 开始，连接在完成第三阶段后不再关闭，客户端可以再次发起新的请求。这意味着第二步和第三步可以连续进行数次。

#### **2.2** ####

其次真的是一个线程处理一个HTTP请求吗？我觉得这个说法也不准确。

Tomcat支持三种运行模式（BIO, NIO, APR），大致流程均是：

当客户端向服务器建立TCP连接，发送请求，服务器操作系统将该连接放入accept队列，Tomcat在accept队列中接收连接；在连接中获取请求的数据，生成request；调用servlet容器处理请求；返回response，完成一次HTTP会话。在Tomcat 8.0前默认使用BIO，Tomcat在accept队列中接受TCP连接并获得HTTP Request，从线程池中取出空闲的线程来处理请求，如果无空闲线程则阻塞。Tomcat 8.0起默认启用NIO模式，在从accept获得request之后，注册到nio.Selector中后不阻塞继续获取连接，Tomcat遍历找到selector中可用的request，再从线程池中取出空闲的线程来处理请求。Tomcat相关的配置参数有：

1.  acceptCount，当accept队列中连接的个数达到acceptCount时，队列满，进来的请求一律被拒绝。
2.  maxConnections，当Tomcat接收的连接数达到maxConnections时，accept队列中的线程会一直阻塞着。
3.  maxThreads，线程池线程的最大数量。

所以无论是BIO，还是NIO，当请求数量大于acceptCount，接收的连接数大于maxConnection时，Tomcat都不会分配线程服务。

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