这周遇到一个连接断开的问题，便沿着这条线学习了一下Java NIO，顺便验证一下Tomcat作为spring boot默认的web容器，是怎样管理空闲连接的。

Java NIO（new IO/non-blockingIO）不同于BIO,BIO是堵塞型的，并且每一条学习路线的IO章节都会从BIO说起，因此大家非常熟悉。而NIO涉及Linux底层的select，poll，epoll等，要求对Linux的网络编程有扎实功底，反正我是没有搞清楚，在此推荐一篇通俗易懂的入门文章：

底层的技术先交给大神们解决，我们着重从Java上层应用的角度了解一下。

从JDK 1.5起使用epoll代替了传统的select/poll，极大提升了NIO的通信性能，因此下文提到Java NIO都是使用epoll的。

Java NIO涉及到的三大核心部分Channel、Buffer、Selector，它们都十分复杂，单单其中一部分都能写成一篇文章，就不班门弄斧了。此处贴上一个自己学习NIO时设计的样例，功能是服务器发布服务，客户端连上服务器，客户端向服务器发送若干次请求，达到若干次答复后，服务器率先断开连接，随后客户端也断开连接。

NIO服务器端关键代码

NIO客户端关键代码

服务器日志

客户端日志

从这个样例可以看到，客户端和服务器都能根据自身的策略，与对端断开连接，本例中是服务器首先断开连接，根据TCP协议，必然有一个时刻服务器处于FIN_WAIT_2状态，而客户端处于CLOSE_WAIT状态

我们通过netstat命令找出这个状态，果不其然。

但是JDK提供的NIO接口还是很复杂很难写的，要用好它就必须借助于Netty、Mina等第三方库的封装，这部分就先不写了。接下来考虑另外一个问题，在大并发的场景下，成千上万的客户端涌入与服务器连接，连接成功后不发送请求，浪费了服务器宝贵的资源，这时服务器该如何应对？

答案当然是设计合适的连接池来管理这些宝贵的资源，为此我们选用Tomcat作为学习对象，了解一下它是如何管理空闲连接的。

Tomcat的Connector组件用于管理连接，Tomcat8默认使用Http11NioProtocol，它有一个属性ConnectionTimeout，注释如下：

可以简单理解成空闲超时时间，超时后Tomcat会主动关闭该连接来回收资源。

我们将它修改为10秒，得到如下配置类，并将该spring boot应用打包成tomcat-server.jar

我们将上文的NIO客户端略微修改一下形成TomcatClient，功能就是连上服务器后什么都不做。

分别运行服务器和客户端，可以看到客户端打印如下日志

30:27连上服务器，不进行任何请求，经过10秒后到30:37被服务器断开了连接。

此时netstat会发现还有一个TIME_WAIT的连接

根据TCP协议主动断开方必须等待2MSL才能关闭连接，Linux默认的2MSL=60秒（顺带说一句网上很多资料说CentOS的/proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout能修改2MSL的时间，实际并没有效果，这个参数应该是被写进内核，必须重新编译内核才能修改2MSL）。持续观察netstat发现31:36的时候TIME_WAIT连接还在，到了31:38连接消失了，可以认为是31:37关闭连接，对比上文30:37刚好经过了2MSL（默认60秒）的时间。

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