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：

1. publicvoid start() throws Exception {
2. // Initialize socket if not done before
3. if (!initialized) {
4. init();
5. }
6. if (!running) {
7. running = true;
8. paused = false;
9. // Create worker collection
10. if (getExecutor() == null) {
11. createExecutor();
12. }
13. // Start acceptor threads
14. for (int i = 0; i < acceptorThreadCount; i++) {
15. Thread acceptorThread = new Thread(new Acceptor(), getName() + "-Acceptor-" + i);
16. acceptorThread.setPriority(threadPriority);
17. acceptorThread.setDaemon(getDaemon());
18. acceptorThread.start();
19. }
20. }
21. }

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：

1. publicvoid run() {
2. // Loop until we receive a shutdown command
3. while (running) {
4. // Loop if endpoint is paused
5. while (paused) {
6. try {
7. Thread.sleep(1000);
8. } catch (InterruptedException e) {
9. // Ignore
10. }
11. }
12. // Accept the next incoming connection from the server socket
13. try {
14. Socket socket = serverSocketFactory.acceptSocket(serverSocket);
15. serverSocketFactory.initSocket(socket);
16. // Hand this socket off to an appropriate processor
17. if (!processSocket(socket)) {
18. // Close socket right away
19. try {
20. socket.close();
21. } catch (IOException e) {
22. // Ignore
23. }
24. }
25. }catch ( IOException x ) {
26. if ( running ) log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), x);
27. } catch (Throwable t) {
28. log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), t);
29. }
30. // The processor will recycle itself when it finishes
31. }
32. }

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。