tomcat架构分析(valve源码导读)【转】

原文地址：https://www.iteye.com/blog/gearever-1540028

源码面前，了无秘密 
                             ----侯捷 
在tomcat架构分析(valve机制)(http://gearever.iteye.com/blog/1536022)里已经对valve的机制做了分析。现在通过源码来加深下理解。侯捷说过，源码面前，了无秘密。通过这些代码，可以看到在tomcat中我们经常碰到的一些现象或配置是怎么实现的。 
StandardEngineValve 
看一下StandardEngineValve的调用逻辑； 

public final void invoke(Request request, Response response)
    throws IOException, ServletException {

    // 定位host
    Host host = request.getHost();
    if (host == null) {
        ......
        return;
    }

    // 调用host的第一个valve
    host.getPipeline().getFirst().invoke(request, response);

}

可以清晰的看到，根据request定位到可以处理的host对象，同时，开始从头调用host里的pipeline上的valve。 
StandardHostValve 
看一下StandardHostValve的调用逻辑； 

public final void invoke(Request request, Response response)
    throws IOException, ServletException {

    // 定位context
    Context context = request.getContext();
    if (context == null) {
        ......
        return;
    }

    ......

    // 调用context的第一个valve
    context.getPipeline().getFirst().invoke(request, response);

    // 更新session
    if (Globals.STRICT_SERVLET_COMPLIANCE) {
        request.getSession(false);
    }

    // Error page processing
    response.setSuspended(false);

    //如果有抛异常或某个HTTP错误，导向响应的配置页面
    Throwable t = (Throwable) request.getAttribute(Globals.EXCEPTION_ATTR);

    if (t != null) {
        throwable(request, response, t);
    } else {
        status(request, response);
    }

    // Restore the context classloader
    Thread.currentThread().setContextClassLoader
        (StandardHostValve.class.getClassLoader());

}

可以清晰的看到，注释部分里根据request定位到可以处理的context对象，同时，开始从头调用context里的pipeline上的valve。在调用完context的所有的valve之后（当然也是context调用完其对应的wrapper上的所有valve之后），蓝色部分显示了拿到response对象时可以做的处理。 
熟悉tomcat的可能有配置错误信息的经验，例如； 

<error-page>
  <error-code>404</error-code>
  <location>/error.jsp</location>
 </error-page>

它就是为了在用户访问资源出现HTTP 404错误时，将访问重定向到一个统一的错误页面。这样做一是为了美观，另一个主要作用是不会将一些具体的错误信息例如java抛异常时的栈信息暴露给用户，主要还是出于安全的考虑。 上述代码中的注释部分就是实现这个重定向功能。 

StandardContextValve 
看一下StandardContextValve的调用逻辑；其代码比较多，只贴一些比较核心的吧。 

public final void invoke(Request request, Response response)
    throws IOException, ServletException {

    ......

    // 定位wrapper
    Wrapper wrapper = request.getWrapper();
    if (wrapper == null) {
        notFound(response);
        return;
    } else if (wrapper.isUnavailable()) {
        ......
    }

    // Normal request processing
    //web.xml中配置web-app/listener/listener-class
    Object instances[] = context.getApplicationEventListeners();

    ServletRequestEvent event = null;

    //响应request初始化事件，具体的响应listener是可配置的
    ......
    //调用wrapper的第一个valve
    wrapper.getPipeline().getFirst().invoke(request, response);

    //响应request撤销事件，具体的响应listener是可配置的
    ......
}

可以清晰的看到，注释部分里根据request定位到可以处理的wrapper对象，同时，开始从头调用wrapper里的pipeline上的valve。 需要注意的是，这里在调用wrapper的valve前后，分别有响应request初始化及撤销事件的逻辑，tomcat有一整套事件触发体系，这里限于篇幅就不阐述了。有时间专门说。 
StandardWrapperValve 
看一下StandardWrapperValve的调用逻辑；其代码比较多，只贴一些比较核心的吧； 

public final void invoke(Request request, Response response)
    throws IOException, ServletException {

    ......
    requestCount++;
    //定位wrapper
    StandardWrapper wrapper = (StandardWrapper) getContainer();
    Servlet servlet = null;
    Context context = (Context) wrapper.getParent();

    ......

    // Allocate a servlet instance to process this request
    try {
        if (!unavailable) {
            //加载servlet
            servlet = wrapper.allocate();
        }
    } catch (UnavailableException e) {
        ......
    }
    ......
    // 根据配置建立一个filter-servlet的处理链表，servlet在链表的尾端
    ApplicationFilterFactory factory =
        ApplicationFilterFactory.getInstance();
    ApplicationFilterChain filterChain =
        factory.createFilterChain(request, wrapper, servlet);
    // Reset comet flag value after creating the filter chain
    request.setComet(false);

    // Call the filter chain for this request
    // NOTE: This also calls the servlet's service() method
    try {
        String jspFile = wrapper.getJspFile();
        if (jspFile != null)
            request.setAttribute(Globals.JSP_FILE_ATTR, jspFile);
        else
            request.removeAttribute(Globals.JSP_FILE_ATTR);
        if ((servlet != null) && (filterChain != null)) {
            // Swallow output if needed
            if (context.getSwallowOutput()) {
                try {
                    SystemLogHandler.startCapture();
                    if (comet) {
                        filterChain.doFilterEvent(request.getEvent());
                        request.setComet(true);
                    } else {
                        //调用filter-servlet链表
                        filterChain.doFilter(request.getRequest(),
                                response.getResponse());
                    }
                } finally {
                    String log = SystemLogHandler.stopCapture();
                    if (log != null && log.length() > 0) {
                        context.getLogger().info(log);
                    }
                }
            } else {
                if (comet) {
                    request.setComet(true);
                    filterChain.doFilterEvent(request.getEvent());
                } else {
                    //调用filter-servlet链表
                    filterChain.doFilter
                        (request.getRequest(), response.getResponse());
                }
            }

        }
        request.removeAttribute(Globals.JSP_FILE_ATTR);
    } catch (ClientAbortException e) {
        request.removeAttribute(Globals.JSP_FILE_ATTR);
        throwable = e;
        exception(request, response, e);
    }
    ......
}

可以清晰的看到，注释部分里，先是能拿到相应的wrapper对象；然后完成加载wrapper对象中的servlet，例如如果是jsp，将完成jsp编译，然后加载servlet等；再然后，根据配置生成一个filter栈，通过执行栈，调用完所有的filter之后，就调用servlet，如果没有配置filter，就直接调用servlet，生成filter栈是通过request的URL模式匹配及servlet名称来实现的，具体涉及的东西在tomcat的servlet规范实现中再阐述吧。 
以上，完成了一整套servlet调用的过程。通过上面的阐述，可以看见valve是个很灵活的机制，通过它可以实现很大的扩展。 
Valve的应用及定制化 
Tomcat除了提供上面提到的几个标准的valve实现外，也提供了一些用于调试程序的valve的实现。实现valve需要继承org.apache.catalina.valves.ValveBase基类。 以RequestDumperValve为例， 

引用

org.apache.catalina.valves.RequestDumperValve

RequestDumperValve是打印出request及response信息的valve。其实现方法为： 

public void invoke(Request request, Response response)
                throws IOException, ServletException {

        Log log = container.getLogger();

        // Log pre-service information
        log.info("REQUEST URI =" + request.getRequestURI());
        ......
        log.info(" queryString=" + request.getQueryString());
        ......
        log.info("-------------------------------------------------------");

        // 调用下一个valve
        getNext().invoke(request, response);

        // Log post-service information
        log.info("-------------------------------------------------------");
        ......
        log.info(" contentType=" + response.getContentType());
        Cookie rcookies[] = response.getCookies();
        for (int i = 0; i < rcookies.length; i++) {
            log.info(" cookie=" + rcookies[i].getName() + "=" +
                rcookies[i].getValue() + "; domain=" +
                rcookies[i].getDomain() + "; path=" + rcookies[i].getPath());
        }
        String rhnames[] = response.getHeaderNames();
        for (int i = 0; i < rhnames.length; i++) {
            String rhvalues[] = response.getHeaderValues(rhnames[i]);
            for (int j = 0; j < rhvalues.length; j++)
            log.info(" header=" + rhnames[i] + "=" + rhvalues[j]);
        }
        log.info(" message=" + response.getMessage());
        log.info("========================================================");

}

可以很清晰的看出，它打印出了request及response的信息，其中红色部分显示它调用valve链表中的下一个valve。我们可以这样配置它； 

<Host name="localhost"  appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true"
            xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
      <Valve className="org.apache.catalina.valves.RequestDumperValve"/>
      <Context path="/my" docBase=" /usr/local/tomcat/backup/my" >
      </Context>
      <Context path="/my2" docBase=" /usr/local/tomcat/backup/my" >
      </Context>
</Host>

这样，只要访问此host下的所有context，都会打印出调试信息。 Valve的应用有很多，例如cluster，SSO等，会有专门一章来讲讲。