《How Tomcat Works》读书笔记（二）:Connector

rhces

Chapter Three：Connector
　　tomcat的Connector名字叫做Coyote，我之前也写了几篇关于coyote的博客，不过在看了第三章后，才对tomcat的Connector有了更加深入的认识。需要说明的是，这一章的Connector只是一个简化版，而第四章介绍的也只是“默认”（旧版本）的Tomcat的Connector，正因为“默认”的Connector性能不佳，才产生了后来的coyote，这是后话。
StringManager
　　在讲述连接器前，首先介绍一个tomcat内部使用频率非常高的工具类——StringManager，简称sm（O(∩_∩)O有点歧义~）。我们知道tomcat是一个大项目，里面的package很多，而每个package内的类都需要输出很多信息，包括错误信息、调试信息，等等。为了降低耦合性，tomcat开发人员专门设计了这个sm类，用来存取相关的输出信息。每个package都有一个“LocalStrings.properties”文件，就像ini文件那样保存了这些信息。我们只需要像下面这样：

　　StringManager sm = StringManager.getManager("ex03.pyrmont.connector.http");

　　就可以获得一个特定于某个package输出信息的sm，然后直接getString即可。为了便于支持多语言，一般还包括了LocalStrings_es.properties和LocalStrings_ja.properties，sm会自动根据本地语言设置来选择相应的语种，这和Struts非常像（兴许Struts就是模仿tomcat的）。可惜，没有LocalStrings_cn.properties
Bootstrap
　　像我们看到的tomcat6一样，在这一章的小例子中，也专门将Bootstrap类提取出来，用于启动tomcat，当然这里还是非常简单的new了一个Connector，以后的章节会陆续添加功能。在这里，Connector实现了Runnable接口
　　public final class Bootstrap {
   public static void main(String[] args) {
     HttpConnector connector = new HttpConnector();
     connector.start();
   }
}
Connector
　　终于可以一睹Connector的“芳容”了！很遗憾，这一章的Connector还非常简陋，只是把前一章中监听Socket的部分代码copy了过来，略微有点不同的是：

　　// Hand this socket off to an HttpProcessor
       HttpProcessor processor = new HttpProcessor(this);
       processor.process(socket);

　　很明显，这里多了一个HttpProcessor ，其实就相当于“容器”的角色。tomcat发展到现在，其架构也还是：Connector+Container
HttpProcessor
　　可以说，HttpProcessor 是这一章的重头戏，大部分功能都是通过这个类，直接或间接地实现的。
　　照旧，在HttpProcessor 的process方法中，首先获取Socket的输入输出流、new 一个Request和Response，然后调用：
　　parseRequest(input, output);
     parseHeaders(input);
　　这两个方法是本类的核心，parseRequest是处理http请求行（就是类似“GEThttp://xxx.xxx/xxx?name=xxx”，位于http请求的第一行），parseHeaders则处理请求行之后的一堆header，比如content-length、cookie等。别看只有两个方法，深入进去其实调用了很多其他类的方法，看来解析一个http请求也不是那么容易的。
SocketInputStream
　　这个类转自tomcat源代码，它对Socket的原始inputstream进行了封装，负责将以下字段分离出来：

• http schema：请求行中的GET,POST等等
  
• URI：例如，http://xxx.xxx/xxx，这里还要区分是绝对路径还是相对路径
  
• 查询字符串：就是“?”后面的那些键值对
  
• header：http 请求的headers
  

　　当然，分离出来的字段都是以char数组的形式保存的，因为生成String的开销很大，通常都是“lazy load”，不到不得已不会随便new string
Populate Request
　　所谓populate，即是“赋值”的意思，就是调用Request的那些set方法，把之前解析出来的那些字段一个个放进Request对象中，供后续使用。考虑到解析、分割字符串的开销很大，tomcat的原则是把查询字符串（query string）和cookie的解析工作放到Servlet中，因为这些字段未必一定会用到，要的时候在生成也不迟，从而节省了系统资源。
　　具体的解析过程很啰嗦，基本上都是字符串处理，在一堆字节中摸爬滚打，这里就不赘述了。
Create Response
　　相比Request，Response的工作量就小了一些。但也有不少改进之处。首先，之前的Response.getWriter方法，单纯的返回一个包装了Socket的OutputStream的PrintWriter，但这是JAVA自带的PrintWriter，功能上不能完全满足tomcat的需要，例如它的print方法不能自动flush（具体可以参考JavaDoc）。所以，在这里通过两个类：ResponseStream和ResponseWriter，分别拓展了原始的ServletOutputStream和PrintWriter。下面摘取其中一部分代码：

　　public void write(String s, int off, int len) {
    super.write(s, off, len);
    super.flush();
  }

　　这是ResponseWriter的write方法，可见就是在PrintWriter的方法上多了一个flush而已
其他
　　搞定Request后，还是像上一章那样，把Request交给ServletProcessor或者StaticResourceProcessor，基本没有大的变动
总结
　　首先，这一章的服务器架构如下：（图片源自原书）
　　
处理流程为：

• Bootstrap启动HttpConnector
  
• HttpConnector监听Socket端口，将得到的Socket对象交给HttpProcessor
  
• HttpProcessor通过调用parseRequest和parseHeaders方法，解析底层Socket流中的字节，生成Request对象和Response对象
  
• 把Request对象和Response对象交给“容器”处理，即ServletProcessor或者StaticResourceProcessor
  
• 载入Servlet对象，利用Facade模式，将Request对象和Response对象传入Servlet的service方法，处理，然后通过Response对象的writer，把响应内容返回给客户端