Tomcat源码分析（二）------ 一次完整请求的里里外外

Tomcat源码分析（二）------ 一次完整请求的里里外外       

 

前几天分析了一下Tomcat的架构和启动过程，今天开始研究它的运转机制。Tomcat最本质就是个能运行JSP/Servlet的Web服务器 ， 因此最典型的应用就是用户通过浏览器访问服务器，Tomcat接收到请求后转发给Servlet，由Servlet处理完后，把结果返回给客户端。今天就专门解析一下这么一个完整的请求的内部机理。

通过DEBUG，一路跟下来，发现Tomcat处理请求的核心过程是以下几点：

• 启动的时候启动预支持协议的Endpoint，Endpoint会起专门的线程监听相应协议的请求，默认的情况下，会启动JIoEndpoint，JIoEndpoint基于Java ServerSocket接收Http的请求
• ServerSocket接收到客户端请求的Socket后，一路包装，并一路从Host一直传递到Wrapper，再请求到相应的Servlet

下面将重点解析以上两个过程。

通过以前的分析（Tomcat源码分析一）可知道当Tomcat启动的时候会启动Connector，此时Connector会通过ProtocolHandler把Endpoint启动起来。默认情况下，Tomcat会启动两种Connector，分别是Http协议和AJP协议的，依次对应Http11Protocol和AjpProtocol，两者都是启动JIoEndpoint。下面看看JIoEndpoint的start方法：

publicvoid start() throws Exception {
    // Initialize socket if not done before
    if (!initialized) {
        init();
    }
    if (!running) {
        running = true;
        paused = false;
        // Create worker collection
        if (getExecutor() == null) {
            createExecutor();
        }
        // Start acceptor threads
        for (int i = 0; i < acceptorThreadCount; i++) {
            Thread acceptorThread = new Thread(new Acceptor(), getName() + "-Acceptor-" + i);
            acceptorThread.setPriority(threadPriority);
            acceptorThread.setDaemon(getDaemon());
            acceptorThread.start();
        }
    }
}

public void start() throws Exception { // Initialize socket if not done before if (!initialized) { init(); } if (!running) { running = true; paused = false; // Create worker collection if (getExecutor() == null) { createExecutor(); } // Start acceptor threads for (int i = 0; i < acceptorThreadCount; i++) { Thread acceptorThread = new Thread(new Acceptor(), getName() + "-Acceptor-" + i); acceptorThread.setPriority(threadPriority); acceptorThread.setDaemon(getDaemon()); acceptorThread.start(); } } }

 

以上代码很清晰地表示启动acceptorThreadCount个线程，每个线程由Acceptor代理，具体看看Acceptor的run方法：

publicvoid run() {
    // Loop until we receive a shutdown command
    while (running) {
        // Loop if endpoint is paused
        while (paused) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                // Ignore
            }
        }
        // Accept the next incoming connection from the server socket
        try {
            Socket socket = serverSocketFactory.acceptSocket(serverSocket);
            serverSocketFactory.initSocket(socket);
            // Hand this socket off to an appropriate processor
            if (!processSocket(socket)) {
                // Close socket right away
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    // Ignore
                }
            }
        }catch ( IOException x ) {
            if ( running ) log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), x);
        } catch (Throwable t) {
            log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), t);
        }
        // The processor will recycle itself when it finishes
    }
}

public void run() { // Loop until we receive a shutdown command while (running) { // Loop if endpoint is paused while (paused) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { // Ignore } } // Accept the next incoming connection from the server socket try { Socket socket = serverSocketFactory.acceptSocket(serverSocket); serverSocketFactory.initSocket(socket); // Hand this socket off to an appropriate processor if (!processSocket(socket)) { // Close socket right away try { socket.close(); } catch (IOException e) { // Ignore } } }catch ( IOException x ) { if ( running ) log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), x); } catch (Throwable t) { log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), t); } // The processor will recycle itself when it finishes } }

 

由此可得到这么一个结论：Tomcat就是通过ServerSocket监听Socket的方式来接收客户端请求的。具体代码就无需我解析了，稍微了解Java net的人都能看懂以上代码，Tomcat就是用最标准和最基础的Socket调用方法来处理网络请求的。找到处理请求的源头后下面要做的是事情就简单了，打好断点，在浏览器里请求一个最简单的Hello world，一路debug下去。一路跟下来，主流程的时序图如下所示：

从上图可知，以上过程可分解成以下三个最主要的核心点：

• 基于Http1.1协议对Socket的解析和包装
• StandardEngineValve、StandardHostValve、StandardContextValve和StandardWrapperValve四种Valve的一路inoke。四种不同层次的Valve做了不同层次的处理和封装
• 基于责任链模式ApplicationFilterChain实现Filter拦截和实际Servlet的请求

以上三个核心点都是内容非常丰富的可研究点，会在以后几天逐一进行剖析。