TOMCAT源码分析(消息处理)

0：前言

我们知道了tomcat的整体框架了， 也明白了里面都有些什么组件， 以及各个组件是干什么用的了。

http://www.csdn.net/Develop/read_article.asp?id=27225

我想，接下来我们应该去了解一下 tomcat 是如何处理jsp和servlet请求的。

 

1.   我们以一个具体的例子，来跟踪 TOMCAT ， 看看它是如何把 Request 一层一层地递交给下一个容器， 并最后交给 Wrapper 来处理的。

以 http://localhost:8080/web/login.jsp 为例子

（以下例子， 都是以 tomcat4 源码为参考）

 

这篇心得主要分为3个部分： 前期， 中期， 和末期。

  前期：讲解了在浏览器里面输入一个URL，是怎么被tomcat抓住的。

中期：讲解了被tomcat抓住后，又是怎么在各个容器里面穿梭， 最后到达最后的处理地点。

末期：讲解到达最后的处理地点后，又是怎么具体处理的。

2 、   前期 Request的born.

    在这里我先简单讲一下request这个东西。

     我们先看着这个URL： http://localhost:8080/web/login.jsp   它是动用了8080端口来进行socket通讯的。

     我们知道, 通过

       InputStream in = socket.getInputStream() 和

       OutputStream out = socket.getOutputStream()

     就可以实现消息的来来往往了。

     但是如果把Stream给应用层看，显然操作起来不方便。

     所以，在tomcat 的Connector里面， socket被封装成了Request和Response这两个对象。

     我们可以简单地把Request看成管发到服务器来的数据，把Response看成想发出服务器的数据。

     

     但是这样又有其他问题了啊？ Request这个对象是把socket封装起来了， 但是他提供的又东西太多了。

     诸如Request.getAuthorization(), Request.getSocket()。  像 Authorization这种东西开发人员拿来基本上用不太着，而像socket这种东西，暴露给开发人员又有潜在的危险。 而且啊， 在Servlet Specification里面标准的通信类是ServletRequest和HttpServletRequest，而非这个Request类。 So, So, So. Tomcat必须得捣持捣持Request才行。 最后tomcat选择了使用捣持模式（应该叫适配器模式）来解决这个问题。它把org.apache.catalina.Request 捣持成了 org.apache.coyote.tomcat4.CoyoteRequest。 而CoyoteRequest又实现了ServletRequest和HttpServletRequest 这两种接口。 这样就提供给开发人员需要且刚刚需要的方法了。

 

    ok, 让 我们在 tomcat的顶层容器 - StandardEngin 的invoke()方法这里设置一个断点， 然后访问

    http://localhost:8080/web/login.jsp ， 我们来看看在前期都会路过哪些地方：

       1. run(): 536, java.lang.Thread, Thread.java

       CurrentThread

       2.  run():666, org.apache.tomcat.util.threads.ThreadPool$ControlRunnable, ThreadPool.java

                ThreadPool

       3.  runIt():589, org.apache.tomcat.util.net.TcpWorkerThread, PoolTcpEndpoint.java

           ThreadWorker

4.        processConnection():   549

org.apache.coyote.http11.Http11Protocol$Http11ConnectionHandler, Http11Protocol.java

                  http protocol parser

       5.  Process(): 781, org.apache.coyote.http11.Http11Processor, Http11Processor.java

           http request processor

       6. service(): 193, org.apache.coyote.tomcat4.CoyoteAdapter,CoyoteAdapter.java

           adapter

       7. invoke(): 995, org.apache.catalina.core.ContainerBase, ContainerBase.java

   StandardEngin

 

    1. 主线程

    2. 启动线程池.

    3. 调出线程池里面空闲的工作线程。

    4. 把8080端口传过来由httpd协议封装的数据，解析成Request和Response对象。

    5. 使用 Http11Processor 来处理request

    6. 在 Http11Processor 里面， 又会call CoyoteAdapter 来进行适配处理，把Request适配成实现了ServletRequest和HttpServletRequest接口的 CoyoteRequest.

7 . 到了这里，前期的去毛拔皮工作就基本上搞定，可以交给 StandardEngin 做核心的处理工作了。

 

3. 中期。 在各个容器间的穿梭。

    Request在各个容器里面的穿梭大致是这样一种方式：

    每个容器里面都有一个管道（pipline）， 专门用来传送Request用的。

    管道里面又有好几个阀门（valve）， 专门用来过滤Request用的。

    在管道的低部通常都会放上一个默认的阀们。 这个阀们至少会做一件事情，就是把Request交给子容器。

    让我们来想象一下：

     当一个Request进入一个容器后， 它就在管道里面流动，波罗~ 波罗~ 波罗~ 地穿过各个阀门。在流到最后一个阀门的时候，吧唧~ 那个该死的阀门就把它扔给了子容器。 然后又开始 波罗~ 波罗~ 波罗~ ... 吧唧~....  波罗~  波罗~ 波罗~ ....吧唧~....

    就是通过这种方式， Request 走完了所有的容器。（ 感觉有点像消化系统，最后一个地方有点像那里~  ）

    OK， 让我们具体看看都有些什么容器， 各个容器里面又都有些什么阀门，这些阀们都对我们的Request做了些什么吧：

 

3.1 StandardEngin 的pipeline里面放的是： StandardEnginValve

在这里， VALVE 做了三件事：

1.   验证传递过来的 request 是不是 httpservletRequest.

2    验证传递过来的 request 是否携带了 host header 信息 .

3    选择相应的 host 去处理它。（一般我们都只有一个host: localhost ，也就是 127.0.0.1 ）。

到了这个地方， 我们的 request 就已经完成了在 Engin 这个部分的历史使命， 通向前途未卜的下一站： host 了。

 

3.2 StandardHost 的pipline里面放的是： StandardHostValve

1.   验证传递过来的 request 是不是 httpservletRequest.

2.   根据 Request 来确定哪个 Context 来处理。

Context 其实就是 webapp ， 比如 http://localhost:8080/web/login.jsp

这里 web 就是 Context 罗！

3.   既然确定了是哪个 Context 了，那么就应该把那个 Context 的 classloader 付给当前线程了。

        Thread.currentThread().setContextClassLoader(context.getLoader().getClassLoader());

   这样 request 就只看得见指定的 context 下面的 classes 啊， jar 啊这些， 而看不见 tomcat 本身的类， 什么 Engin 啊， Valve 啊。 不然还得了啊！

4. 既然request到了这里了，看来用户是准备访问web这个web app了，咋们得更新一下这个用户的session不是！ Ok , 就由manager更新一下用户的session信息

5. 交给具体的Context 容器去继续处理Request.

6. Context处理完毕了，把 classloader 还回来。

 

3.3 StandardContext 的pipline里面放的是： StandardContextValve

1.   验证传递过来的 request 是不是 httpservletRequest.

2.   如果 request 意图不轨，想要访问 /meta-inf, /web-inf 这些目录下的东西，呵呵，没有用D!

3.   这个时候就会根据 Request 到底是 Servlet ， 还是 jsp ， 还是静态资源来决定到底用哪种 Wrapper 来处理这个 Reqeust 了。

4.   一旦决定了到底用哪种 Wrapper ， OK ，交给那个 Wrapper 处理。

 

4. 末期。 不同的需求是怎么处理的.

StandardWrapper

之前对Wrapper没有做过讲解，其实它是这样一种东西。

我们在处理Request的时候，可以分成3种。

处理静态的： org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet  

处理jsp的： org.apache.jasper.servlet.JspServlet

处理servlet的： org.apache.catalina.servlets.InvokerServlet

不同的request就用这3种不同的servlet去处理。

Wrapper就是对它们的一种简单的封装，有了Wrapper后，我们就可以轻松地拦截每次的Request。也可以容易地调用servlet的init()和destroy()方法， 便于管理嘛！

具体情况是这么滴：

   如果request是找jsp文件，StandardWrapper里面就会封装一个org.apache.jasper.servlet.JspServlet去处理它。

   如果request是找 静态资源 ，StandardWrapper里面就会封装一个org.apache.jasper.servlet.DefaultServlet  去处理它。

   如果request是找servlet ，StandardWrapper里面就会封装一个org.apache.jasper.servlet.InvokerServlet 去处理它。

 

StandardWrapper同样也是容器，既然是容器， 那么里面一定留了一个管道给request去穿，管道低部肯定也有一个阀门(注1)，用来做最后一道拦截工作.

在这最底部的阀门里，其实就主要做了两件事:

   一是启动过滤器，让request在N个过滤器里面筛一通，如果OK！ 那就PASS。 否则就跳到其他地方去了。

   二是servlet.service((HttpServletRequest) request,(HttpServletResponse) response); 这个方法.

     如果是 JspServlet， 那么先把jsp文件编译成servlet_xxx, 再invoke servlet_xxx的servie()方法。

     如果是 DefaultServlet， 就直接找到静态资源，取出内容， 发送出去。

     如果是 InvokerServlet， 就调用那个具体的servlet的service()方法。

   ok! 完毕。

注1: StandardWrapper 里面的阀门是最后一道关口了。 如果这个阀门欲意把request交给StandardWrapper 的子容器处理。 对不起， 在设计考虑的时候， Wrapper就被考虑成最末的一个容器， 压根儿就不会给Wrapper添加子容器的机会！ 如果硬是要调用addChild(), 立马抛出IllegalArgumentException！

参考：

      < http://jakarta.apache.org/tomcat/ >
   < http://www.onjava.com/pub/a/onjava/2003/05/14/java_webserver.html >

评论

1 楼 xinlingdeqihang 2009-09-03  

讲的比较好，至少让我对tomcat传递数据和处理数据有了个新的认识。