原文鏈接：tomcat bio nio apr 模式性能測試以及自己的看法
11.11活動當天，服務器負載過大，導致部分頁面出現了不可訪問的狀態、那後來主管就要求調優了，下面是tomcat bio、nio、apr模式以及後來自己測試的一些性能結果。
原理方面的資料都是從網上找的，並且把多個地方的整理到了一起，覺得很有意義。（後面對tomcat默認頁面測試的數據是自己測出來的），tomcat 的三種模式如果用對了場合，性能絕對有大幅度的提升。當然調優也並不只在這一個方面，還有內存（堆內存、非堆內存、新生代內存）以及線程（最大線程、請求隊列、備用線程、壓縮、以及禁用dns輪詢）等方面。
那在做tomcat bio nio apr 模式之前，先來了解下 java 的一些特性吧。
Java BIO、NIO、AIO
同步 ： 自己親自出馬持銀行卡到銀行取錢（使用同步IO時，Java自己處理IO讀寫）。
異步 ： 委託一小弟拿銀行卡到銀行取錢，然後給你（使用異步IO時，Java將IO讀寫委託給OS處理，需要將數據緩衝區地址和大小傳給OS(銀行卡和密碼)，OS需要支持異步IO操作API）。
阻塞 ： ATM排隊取款，你只能等待（使用阻塞IO時，Java調用會一直阻塞到讀寫完成才返回）。
非阻塞 ： 櫃檯取款，取個號，然後坐在椅子上做其它事，等號廣播會通知你辦理，沒到號你就不能去，你可以不斷問大堂經理排到了沒有，大堂經理如果說還沒到你就不能去（使用非阻塞IO時，如果不能讀寫Java調用會馬上返回，當IO事件分發器會通知可讀寫時再繼續進行讀寫，不斷循環直到讀寫完成）。
Java對BIO、NIO、AIO的支持：
Java BIO ： 同步並阻塞，服務器實現模式爲一個連接一個線程，即客戶端有連接請求時服務器端就需要啓動一個線程進行處理，如果這個連接不做任何事情會造成不必要的線程開銷，當然可以通過線程池機制改善。
Java NIO ： 同步非阻塞，服務器實現模式爲一個請求一個線程，即客戶端發送的連接請求都會註冊到多路複用器上，多路複用器輪詢到連接有I/O請求時才啓動一個線程進行處理。
Java AIO(NIO.2) ： 異步非阻塞，服務器實現模式爲一個有效請求一個線程，客戶端的I/O請求都是由OS先完成了再通知服務器應用去啓動線程進行處理
BIO、NIO、AIO適用場景分析:
BIO方式適用於連接數目比較小且固定的架構，這種方式對服務器資源要求比較高，併發侷限於應用中，JDK1.4以前的唯一選擇，但程序直觀簡單易理解。
NIO方式適用於連接數目多且連接比較短（輕操作）的架構，比如聊天服務器，併發侷限於應用中，編程比較複雜，JDK1.4開始支持。
AIO方式使用於連接數目多且連接比較長（重操作）的架構，比如相冊服務器，充分調用OS參與併發操作，編程比較複雜，JDK7開始支持。
好，下面來看看tomcat 的 bio、nio、apr 模式
bio
bio(blocking I/O)，顧名思義，即阻塞式I/O操作，表示Tomcat使用的是傳統的Java I/O操作(即java.io包及其子包)。Tomcat在默認情況下，就是以bio模式運行的。遺憾的是，就一般而言，bio模式是三種運行模式中性能最低的一種。我們可以通過Tomcat Manager來查看服務器的當前狀態。
nio
是Java SE 1.4及後續版本提供的一種新的I/O操作方式(即java.nio包及其子包)。Java nio是一個基於緩衝區、並能提供非阻塞I/O操作的Java API，因此nio也被看成是non-blocking I/O的縮寫。它擁有比傳統I/O操作(bio)更好的併發運行性能。
apr
(Apache Portable Runtime/Apache可移植運行庫)，是Apache HTTP服務器的支持庫。你可以簡單地理解爲，Tomcat將以JNI的形式調用Apache HTTP服務器的核心動態鏈接庫來處理文件讀取或網絡傳輸操作，從而大大地提高Tomcat對靜態文件的處理性能。 Tomcat apr也是在Tomcat上運行高併發應用的首選模式。
在這之前，我們先把tomcat管理界面配置起來，以便等下能更方便的觀察我們的bio、nio、apr 模式
添加manager/status用戶
vim /usr/local/apache-tomcat-7.0.47/conf/tomcat-users.xml
<role rolename="manager-gui"/>
<user username="tomcat" password="15715746746" roles="manager-gui"/>配置完重啓，通過ip:port/manager/status 就可以看tomcat狀態了，裏面有服務器的信息及tomcat信息。
bio server.xml 配置 （重啓生效）
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />nio server.xml 配置 （重啓生效）
<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />apr server.xml 配置 （重啓生效）
<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
當然，apr模式還需要安裝 apr 、 apr-utils 、tomcat-native包
apr 安裝
tar zxf apr-1.5.2.tar.gz -C /usr/local/src/
cd /usr/local/src/apr-1.5.2/
./configure --prefix=/usr/local/apr && make && make install
apr-utils 安裝
tar zxf apr-util-1.5.4.tar.gz -C /usr/local/src/
cd /usr/local/src/apr-util-1.5.4/
./configure --with-apr=/usr/local/apr/ --prefix=/usr/local/apr-utils && make && make install
tomcat-native安裝
cd /usr/local/apache-tomcat-7.0.65/bin/
tar zxf tomcat-native.tar.gz
cd tomcat-native-1.1.33-src/jni/native
./configure --with-apr=/usr/local/apr --with-java-home=/usr/local/java/ && make && make install安裝完後記得在 /etc/profile 的JAVA變量後面多加一條APR的環境變量
設置環境變量
JAVA_HOME=/usr/local/java
JAVA_BIN=$JAVA_HOME/bin
PATH=$PATH:$JAVA_BIN
CLASSPATH=$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
export JAVA_HOME JAVA_BIN PATH CLASSPATH
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/apr/lib source /etc/profile
那下面來看看 apr 的頁面
到這裏大致的配置就結束了，建議在做實驗之前，先了解清楚java的 bio 、nio 、aio特性，在web服務器上阻塞IO(BIO)與NIO一個比較重要的不同是，客戶系統使用BIO的時候往往會爲每一個web請求引入多線程，每個web請求一個單獨的線程，所以併發量一旦上去了，線程數就上去了，CPU就忙着線程切換，所以BIO不合適高吞吐量、高可伸縮的web服務器；而NIO則是使用單線程(單個CPU)或者只使用少量的多線程(多CPU)來接受Socket，而由線程池來處理堵塞在pipe或者隊列裏的請求.這樣的話，只要OS可以接受TCP的連接，web服務器就可以處理該請求。大大提高了web服務器的可伸縮性。
下面是我自己的一些性能測試表格，通過jmeter壓測軟件（jmeter軟件使用自行百度）在本地測試的（爲了數據的有效以及準確性，我沒測試10分鐘，也就是進行一次測試，都會重啓linux主機及重新打開jmeter軟件。），當然你也可以選擇通過 雲主機、自己機房的服務器以及虛擬機等測試，測試當中會涉及到很多點，例如（磁盤io、帶寬、內存、cpu、以及內核配置中的tcp各種狀態，甚至是各種打開文件限制，都會影響到我們的測試結果）
可以看到，隨着線程的不斷增多，bio 模式性能越來越差，就算是在本地，錯誤率和響應時間都在明顯的增加、而吞吐量、樣本數和每秒傳輸速率都在下降（當然，如果是生產環境，我們肯定通過nginx web 軟件進行反向代理，提供多個tomcat 節點來提供更穩定的服務。）
而 bio 和 apr模式基本上沒有變化太多，都保持在一個穩定的狀態。
而後來當我進行一些 service 後端程序的測試時，發現 tomcat 性能並沒有大幅度的提升，甚至會有下降的趨勢。（該接口不是在同網段測試，而是跨越路由器，在網絡傳輸中會有損耗方面，性能跟本地測試也會有所差異）
總結：
個人覺得在 tomcat bio、nio、apr 模式中，每種都會有各自適用的場合，也不能說哪個好那個不好，就像 tomcat 內存方面的配置，如果內存設置的過大，gc 垃圾回收機制就會變慢；如果內存設置的過小，tomcat又會出現內存溢出的情況，所以設置在一個合適的範圍很重要，不僅不會出錯，並且gc回收頻繁使性能達到一個最優的結果。當然，這也需要根據不同的場合進行不同的測試才能產生最優的結果！