Tomcat容器结构及Pipeline机制 -我们到底能走多远系列（13）

 我们到底能走多远系列（13）

扯淡：

　　有机会有时间的话，我是会看那个职来职往的电视节目，个人觉得比其他一些娱乐节目对自己有帮助一些，我主要关注的还是现在人们的价值观，因为只有了解别人的价值观，也就是别人想要的，才可以更好的和他们沟通交流，从而达到目的。想必大家都听过，励志牛人说过：想要别人给你想要的，谈论他想要的。

　　有时候，“慎言”是很好的习惯，多聆听，多观察，就像《闻香识女人》中的台词一样：day we stop looking, is the day we die.

主题：

　　直接学习tomcat的valve好像有点突兀，所以还是先去了解下tomcat的一个核心的组件container
container从上一个组件connector手上接过解析好的内部request，根据request来进行一系列的逻辑操作，直到调用到请求的servlet，然后组装好response，返回给clint。
　　整个大流程还是清晰明了的。毕竟我们大概了解了tomcat的输入和输出也能猜出它里面的一些必要的操作。

先来看看container的分类吧：
Engine
Host
Context
Wrapper
它们各自的实现类分别是StandardEngine, StandardHost, StandardContext, and StandardWrapper，他们都在tomcat的org.apache.catalina.core包下。

它们之间的关系，可以查看tomcat的server.xml也能明白（根据节点父子关系），这么比喻吧：除了Wrapper最小，不能包含其他container外，Context内可以有零或多个Wrapper，Host可以拥有零或多个Host，Engine可以有零到多个Host。

在tomcat6里这些Standard 的 container都是直接继承抽象类：org.apache.catalina.core.ContainerBase：

 

从ContainerBase这个类中的一些方法名我们可以看到各个container之间包含和被包含的操作是如何实现的，这些都是他提供的方法：

public void addChild(Container child)
public Container findChild(String name)
public Container[] findChildren()
public ObjectName[] getChildren()
public Container getParent()
public ObjectName getParentName()
public void removeChild(Container child)

当然一个container的实现是复杂的，先跳过，未来定有机会回来学习的。

Pipeline的机制：

它的结构和实现是非常值得我们学习和借鉴的。

来看看来自网络的流程图（很不错的图）：

多好的图啊，单看图你就可以了解大概的tomcat运行的情况了，哈哈。

首先要了解的是每一种container都有一个自己的StandardValve
上面四个container对应的四个是：
StandardEngineValve
StandardContextValve
StandardHostValve
StandardWrapperValve

有人把vavle比作filter，而Pipeline比作filter chain，其实已经很恰当了。这里就说下我的理解：

开端：
在CoyoteAdapter的service方法里，由下面这一句就进入Container的。
connector.getContainer().getPipeline().getFirst().invoke(request, response);  
是的，这就是进入container迷宫的大门，欢迎来到Container。

Pipeline（注意上面结构图的pipeline的连线）：

Pipeline就像一个工厂中的生产线，负责调配工人（valve）的位置，valve则是生产线上负责不同操作的工人。
一个生产线的完成需要两步：
1，把原料运到工人边上
2，工人完成自己负责的部分

而tomcat的Pipeline实现是这样的：
1，在生产线上的第一个工人拿到生产原料后，二话不说就人给下一个工人，下一个工人模仿第一个工人那样扔给下一个工人，直到最后一个工人，而最后一个工人被安排为上面提过的StandardValve，他要完成的工作居然是把生产资料运给自己包含的container的Pipeline上去。
2，四个container就相当于有四个生产线（Pipeline），四个Pipeline都这么干，直到最后的StandardWrapperValve拿到资源开始调用servlet。完成后返回来，一步一步的valve按照刚才丢生产原料是的顺序的倒序一次执行。如此才完成了tomcat的Pipeline的机制。

结束：

所有的vavle执行完毕后，整个响应的也就结束了。

关于Pipeline我们来看下源码：

一个StandardValve

来自org.apache.catalina.core.StandardEngineValve的invoke方法：

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

        // 拿到自己包含的host
        Host host = request.getHost();
        if (host == null) {
            response.sendError
                (HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST,
                 sm.getString("standardEngine.noHost", 
                              request.getServerName()));
            return;
        }

        // 最为自己pipeline上最后一位工人，负责把原料运给系一个pipeline
        // 这是把所有pipeline串联起来的关键
        host.getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
    }

一个普通的valve

来自org.apache.catalina.valves.ErrorReportValveinvoke方法：

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

        // 已经来就把原料丢给下一个vavle执行,这是把所有vavle串联成一个pipeline的关键
        getNext().invoke(request, response);
        // 等到上面的valve全部执行好，才开始自己的真正工作：
        Throwable throwable =
            (Throwable) request.getAttribute(Globals.EXCEPTION_ATTR);
        if (response.isCommitted()) {
            return;
        }
        if (throwable != null) {
            // The response is an error
            response.setError();
            // Reset the response (if possible)
            try {
                response.reset();
            } catch (IllegalStateException e) {
                ;
            }
            response.sendError
                (HttpServletResponse.SC_INTERNAL_SERVER_ERROR);
        }
        response.setSuspended(false);
        try {
            report(request, response, throwable);
        } catch (Throwable tt) {
            ;
        }
    }

 

以上就描述了Pipeline机制，不知道你是不是会疑问（反正我是有了）：vavle是在servlet前执行还是后执行，看上面源码的例子好像是在后执行哦？ 其实是不一定的，以RemoteAddrValve为例子：

RemoteAddrValve可以根据ip地址限制访问，这个在文章后面附上了一些来自网络的配置步骤。

RemoteAddrValve源码：

package org.apache.catalina.valves;

import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletException;
import org.apache.catalina.connector.Request;
import org.apache.catalina.connector.Response;

public final class RemoteAddrValve
    extends RequestFilterValve {

    // ----------------------------------------------------- Instance Variables
    /**
     * The descriptive information related to this implementation.
     */
    private static final String info =
        "org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve/1.0";
    // ------------------------------------------------------------- Properties
    /**
     * Return descriptive information about this Valve implementation.
     */
    public String getInfo() {
        return (info);
    }
    // --------------------------------------------------------- Public Methods
    /**
     * 会调用invoke方法
     */
    public void invoke(Request request, Response response)
        throws IOException, ServletException {
        // 调用了父类的process方法，我们就去看下父类的情况
        process(request.getRequest().getRemoteAddr(), request, response);
    }
}

上面父类的process方法：

    protected void process(String property,
                           Request request, Response response)
        throws IOException, ServletException {
        // 在移入下一个valve是做了判断 isAllowed(property)这个方法就是用来限制IP地址的
        if (isAllowed(property)) {
            getNext().invoke(request, response);
            return;
        }
        // 限制了访问，都发Error了
        response.sendError(HttpServletResponse.SC_FORBIDDEN);
    }

 

只有指定的主机或IP地址才可以访问部署在Tomcat下的应用。Tomcat提供了两个参数供你配置：RemoteHostValve 和RemoteAddrValve，前者用于限制主机名，后者用于限制IP地址。

通过配置这两个参数，可以让你过滤来自请求的主机或IP地址，并允许或拒绝哪些主机 IP

一、全局设置，对Tomcat下所有应用生效

server.xml中添加下面一行，重启服务器即可：

<Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve"
allow="192.168.1.*" deny=""/>

注意：此行放在</Host>之前。

例：

1，只允许192.168.1.10访问：

<Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve"
allow="192.168.1.10" deny=""/>

2，只允许192.168.1.*网段访问：

<Valve
className="org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve"
allow="192.168.1.*" deny=""/>

3，只允许192.168.1.10、192.168.1.30访问：

<Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve"
allow="192.168.1.10,192.168.1.30" deny=""/>

4，根据主机名进行限制：

<Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteHostValve"
allow="abc.com" deny=""/>

二、局部设置，仅对具体的应用生效根据项目配置情况进行设置：

1，使用conf目录下xml文件进行配置${tomcat_root}\conf\proj_1.xml
2，直接在server.xml中进行设置${tomcat_root}\conf\server.xml
在上述文件对应项目的</Context>前增加下面一行:

<Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve"
allow="192.168.1.*" deny=""/>

总结：

1，Pipeline的机制就像可配置方法的队列，类似链表的实现方式。有用，靠谱。

2，valve配置也是tomcat配置中的比部分，具有使用价值。

 

让我们继续前行

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努力不一定成功，但不努力肯定不会成功。
共勉