Tomcat源码系列3--Tomcat请求处理的流程
本次讲解一下Tomcat请求处理的流程，不当之处还请comment。一. Tomcat 总体结构
Tomcat采用模块化管理，下面是 Tomcat 的总体结构图：
从上图中可以看出 Tomcat 的核心是两个组件：Connector 和 Container。下面是一些概念的介绍。
① Server
一个server代表了整个catalina servlet容器，在Tomcat里面的Server的用处是启动和监听服务端事件（诸如重启、关闭等命令）。
② Service
Service是由一个或多个Connector与一个Engine的组合。
③ Connector
Connector将在某个指定的端口上监听客户的请求，把从socket传递过来的数据，封装成Request，传递给Engine来处理，并从Engine处获得响应并返回给客户。
Tomcat通常会用到两种Connector：
a) Http Connector 在端口8080处侦听来自客户browser的http请求。
b) AJP Connector 在端口8009处侦听来自其它WebServer(Apache)的servlet/jsp代理请求。
二、请求处理过程解析
1. Connector处理请求
Connector处理请求的流程大致如下：
Connector组件启动后，会侦听相关的端口的客户端请求。
(1) 接受一个新的连接请求(org.apache.tomcat.util.net.TcpWorkerThread)
void runIt(Object[] perThrData){
Socket s = null;
try {
s = endpoint.acceptSocket();//获取一个请求
} finally {
if (endpoint.isRunning()) {
endpoint.tp.runIt(this);
// 此处启动另一个TcpWorkerTread去接受其他请求，此线程处理已接受的请求
}
}
TcpConnection con = null;
con = (TcpConnection) perThrData;
con.setEndpoint(endpoint);
con.setSocket(s);endpoint.getConnectionHandler().processConnection(con,(Object[]) perThrData);
}
(2) 新接收的请求被传到Http11ConnectionHandler中处理。(org.apache.coyote.http11.Http11Protocol.Http11ConnectionHandler)
void processConnection(TcpConnection connection, Object[] thData){
Http11Processorprocessor=null;
processor=(Http11Processor)thData;
socket=connection.getSocket();
InputStream in = socket.getInputStream();
OutputStream out = socket.getOutputStream();
processor.setSocket(socket );
processor.process(in, out);
//processor是org.apache.coyote.http11.Http11Processor 的 一个实例
}
(3) 在 Http11Processor 中处理 http11 协议相关的信息(org.apache.coyote.http11.Http11Processor)
void process(InputStream input, OutputStream output) throws IOException{
~~略~~
inputBuffer.setInputStream(input);
outputBuffer.setOutputStream(output);
inputBuffer.parseHeaders();
//http11 协议头在此方法中被取出
adapter.service(request, response);
//adapter 是org.apache.catalina.connector.CoyoteAdapter 的 一个实例
}
接下来的流程交由容器进行处理。
2. 容器处理请求
容器交由Pipeline处理，这个Pipeline里面会放置一些vavle，请求沿着pipeline传递下去并且vavle对其进行相关的处理。比如说日志等，valve还可以自定义，具体需要查看server.xml配置文件。相关类图如下：
Tomcat的主要处理组件Engine、Host、Context和Wrapper的实现都会实现Pipeline接口，实际对请求的处理是一个Adpater，Tomcat中Adapter的实现是CoyoteAdapter，因此容器请求处理的入口是CoyoteAdapter的service方法。
1. CoyoteAdapter.service
--组装好请求处理链
--StandardEngine. getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
--StandardEngineValve.invoke
2. StandardEngineValve.invoke
--Host.getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
--StandardHostValve.invoke
3. StandardHostValve.invoke
--Context. getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
--StandardContextValve.invoke
4. StandardContextValve.invoke
--ServletRequestListener.requestInitialized
--Wrapper.getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
--StandardWrapperValve.invoke
-- ServletRequestListener.requestDestroyed
5. StandardWrapperValve.invoke
--组装Filter+Servlet
--处理请求
(1) Connector传来的请求调用CoyoteAdapter.service()方法。(org.apache.catalina.connector.CoyoteAdapter)
public void service(org.apache.coyote.Request req,
org.apache.coyote.Response res)
throws Exception {
~~略~~
if (request == null) {
request = (Request) connector.createRequest();
request.setCoyoteRequest(req);
response = (Response) connector.createResponse();
response.setCoyoteResponse(res);
//创建request、response对象
~~略~~
}
try {
if (postParseRequest(req, request, res, response)) {
connector.getContainer().getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
//此处的Container是StandardEngine对象
~~略~~
}
}
(2) 默认StandardEngine的Pipeline会有StandardEngineValve处理单元(参照StandardEngine构造函数)。(org.apache.catalina.core.StandardEngineValve)
public final void invoke(Request request, Response response)
throws IOException, ServletException {
// Select the Host to be used for this Request
Host host = request.getHost();
if (host == null) {
response.sendError
(HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST,
sm.getString("standardEngine.noHost",
request.getServerName()));
return;
}
// Ask this Host to process this request
host.getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
}
(3) 同样的，StandardHost的Pipeline会有StandardHostValve处理单元。StandardHostValve如何处理请求跟StandardEngineValve类似，接下来请求进入到StandardContextValve.invoke
(4) 同样的，StandardContext的Pipeline会有StandardContextValve处理单元。
public final void invoke(Request request, Response response)
throws IOException, ServletException {
// Disallow any direct access to resources under WEB-INF or META-INF MessageBytes requestPathMB = request.getRequestPathMB();
if ((requestPathMB.startsWithIgnoreCase("/META-INF/", 0))
|| (requestPathMB.equalsIgnoreCase("/META-INF"))
|| (requestPathMB.startsWithIgnoreCase("/WEB-INF/", 0))
|| (requestPathMB.equalsIgnoreCase("/WEB-INF"))) {
String requestURI = request.getDecodedRequestURI();
notFound(requestURI, response);
return;
}
// Wait if we are reloading
while (context.getPaused()) {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
;
}
}
// Select the Wrapper to be used for this Request
Wrapper wrapper = request.getWrapper();
if (wrapper == null) {
String requestURI = request.getDecodedRequestURI();
notFound(requestURI, response);
return;
}
//ServletRequestListener. requestInitialized
~~略~~
wrapper.getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
//ServletRequestListener.requestDestroyed
~~略~~
}
(5) 同样的，StandardWrapper这个Pipeline会有StandardWrapperValve这个处理单元。在invoke()方法调用Filter的同时，servlet.service()方法也将会被调用。
(org.apache.catalina.core.StandardWrapperValve)
void invoke(Request request, Response response, ValveContext valveContext)
throws IOException, ServletException{
Servlet servlet = null;
HttpServletRequest hreq = (HttpServletRequest) request.getRequest();
//org.apache.catalina.Request被封装成javax.servlet.http.HttpServletRequest.
HttpServletResponse hres =(HttpServletResponse) response.getResponse();
// org.apache.catalina.Response被封装成javax.servlet.http.HttpServletResponse.
servlet = wrapper.allocate(); // 装载servlet
if ((servlet != null) && (filterChain != null)) {
filterChain.doFilter(hreq, hres); //调用此servlet的filterchain
}
(6) 调用servlet的filterchain 处理 request和response
(org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain)
void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) throws
IOException, ServletException{
~~略~~
internalDoFilter(request,response);
~~略~~
}
(7) 调用internalDoFilter()处理请求。(org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain)
void internalDoFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) throws
IOException, ServletException{
// 此处省略filter 处理的代码，filter 被一个一个调用。
// 如果http请求的是一个jsp页面， 下面的 servlet 会是 org.apache.jasper.servlet.JspServlet 类的一个实例
// 若是 html 页面, 下面的 servlet 会是 org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet 类的一个实例
if ((request instanceof HttpServletRequest) &&
(response instanceof HttpServletResponse)) {
servlet.service((HttpServletRequest) request, (HttpServletResponse) response);
servlet.service(request, response);
} else {
servlet.service(request, response);
}
}
至此，servlet.service()方法被调用。
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