Tomcat源码解读系列（三）——Tomcat对HTTP请求处理的整体流程

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　　声明：源码版本为Tomcat 6.0.35
　　前面的文章中介绍了Tomcat初始化的过程，本文将会介绍Tomcat对HTTP请求的处理的整体流程，更细节的。
　　在上一篇文章中，介绍到JIoEndpoint 中的内部类Acceptor用来接受Socket请求，并调用processSocket方法来进行请求的处理，所以会从本文这个方法开始进行讲解。



protected boolean processSocket(Socket socket) {
try {
if (executor == null) {
getWorkerThread().assign(socket);
} else {
executor.execute(new SocketProcessor(socket));
}
} catch (Throwable t) {
//……此处略去若干代码
        }
return true;
}
　　在以上的代码中，首先会判断是否在server.xml配置了进程池，如果配置了的话，将会使用该线程池进行请求的处理，如果没有配置的话将会使用JIoEndpoint中自己实现的线程池WorkerStack来进行请求的处理，我们将会介绍WorkerStack的请求处理方式。



protected Worker getWorkerThread() {
// Allocate a new worker thread
synchronized (workers) {
Worker workerThread;
while ((workerThread = createWorkerThread()) == null) {
try {
workers.wait();
} catch (InterruptedException e) {
// Ignore
                }
}
return workerThread;
}
}
　　在以上的代码中，最终返回了一个Worker的实例，有其来进行请求的处理，在这里，我们再看一下createWorkerThread方法，该方法会生成或者在线程池中取到一个线程。



protected Worker createWorkerThread() {
synchronized (workers) {
if (workers.size() > 0) {
//如果线程池中有空闲的线程，取一个
curThreadsBusy++;
return workers.pop();
}
if ((maxThreads > 0) && (curThreads < maxThreads)) {
//如果还没有超过最大线程数，会新建一个线程
curThreadsBusy++;
return (newWorkerThread());
} else {
if (maxThreads < 0) {
curThreadsBusy++;
return (newWorkerThread());
} else {
return (null);
}
}
}
}
　　到此，线程已经获取了，接下来，最关键的是调用线程实现Worker的run方法：



public void run() {
// Process requests until we receive a shutdown signal
while (running) {
// Wait for the next socket to be assigned
Socket socket = await();
if (socket == null)
continue;
if (!setSocketOptions(socket) || !handler.process(socket)) {
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
}
}
socket = null;
recycleWorkerThread(this);
}
}
　　这里跟请求处理密切相关的是handler.process(socket)这一句代码，此处handle对应的类是Http11Protocol中的内部类Http11ConnectionHandler，在此后的处理中，会有一些请求的预处理，我们用一个时序图来表示一下：

在这个过程中，会对原始的socket进行一些处理，到CoyoteAdapter时，接受的参数已经是org.apache.coyote.Request和org.apache.coyote.Response了，但是要注意的是，此时这两个类并不是我们常用的HttpServletRequest和HttpServletResponse的实现类，而是Tomcat内部的数据结构，存储了和输入、输出相关的信息。值得注意的是，在CoyoteAdapter的service方法中，会调用名为postParseRequest的方法，在这个方法中，会解析请求，调用Mapper的Map方法来确定该请求该由哪个Engine、Host和Context来处理。

在以上的信息处理完毕后，在CoyoteAdapter的service方法中，会调用这样一个方法：

connector.getContainer().getPipeline().getFirst().invoke(request, response);


这个方法会涉及到Tomcat组件中的Container实现类的重要组成结构，即每个容器类组件都有一个pipeline属性，这个属性控制请求的处理过程，在pipeline上可以添加Valve，进而可以控制请求的处理流程。可以用下面的图来表示，请求是如何流动的：

　　可以将请求想象成水的流动，请求需要在各个组件之间流动，中间经过若干的水管和水阀，等所有的水阀走完，请求也就处理完了，而每个组件都会有一个默认的水阀（以Standard作为类的前缀）来进行请求的处理，如果业务需要的话，可以自定义Valve，将其安装到容器中。

后面的处理过程就比较类似了，会按照解析出来的Engine、Host、Context的顺序来进行处理。这里用了两张算不上标准的时序图来描述这一过程：

在以上的流程中，会一层层地调用各个容器组件的Valve的invoke方法，其中StandardWrapperValve这个标准阀门将会调用StandardWrapper的allocate方法来获取真正要执行的Servlet（在Tomcat中所有的请求最终都会映射到一个Servlet，静态资源和JSP也是如此），并按照请求的地址来构建过滤器链，按照顺序执行各个过滤器并最终调用目标Servlet的service方法，来完成业务的真正处理。

以上的处理过程中，涉及到很多重要的代码，后续的文章会择期要者进行解析，如：

• Mapper中的internalMapWrapper方法（用来匹配对应的Servlet）
  
• ApplicationFilterFactory的createFilterChain方法（用来创建该请求的过滤器链）
  
• ApplicationFilterChain的internalDoFilter方法（用来执行过滤器方法以及最后的Servlet）
  
• Http11Processor中的process方法、prepareRequest方法以及prepareResponse方法（用来处理HTTP请求相关的协议、参数等信息）
  

至此，我们简单了解一个请求的处理流程。