Tomcat处理HTTP请求源码分析

Tomcat架构

    Server(服务器)是Tomcat构成的顶级构成元素，所有一切均包含在Server中，Server的实现类StandardServer可以包含一个到多个Services;
    次顶级元素Service的实现类为StandardService调用了容器(Container)接口，其实是调用了Servlet Engine(引擎)，而且StandardService类中也指明了该Service归属的Server；
    接下来次级的构成元素就是容器(Container)，主机(Host)、上下文(Context)和引擎(Engine)均继承自Container接口，所以它们都是容器。但是，它们是有父子关系的，在主机(Host)、上下文(Context)和引擎(Engine)这三类容器中，引擎是顶级容器，直接包含是主机容器，而主机容器又包含上下文容器，所以引擎、主机和上下文从大小上来说又构成父子关系，虽然它们都继承自Container接口。
    连接器(Connector)将Service和Container连接起来，首先它需要注册到一个Service，它的作用就是把来自客户端的请求转发到Container(容器)，这就是它为什么称作连接器的原因。

故我们从功能的角度将Tomcat源代码分成5个子模块，它们分别是：

    Jsper子模块：这个子模块负责jsp页面的解析、jsp属性的验证，同时也负责将jsp页面动态转换为java代码并编译成class文件。在Tomcat源代码中，凡是属于org.apache.jasper包及其子包中的源代码都属于这个子模块；
    Servlet和Jsp规范的实现模块：这个子模块的源代码属于javax.servlet包及其子包，如我们非常熟悉的javax.servlet.Servlet接口、javax.servet.http.HttpServlet类及javax.servlet.jsp.HttpJspPage就位于这个子模块中；
    Catalina子模块：这个子模块包含了所有以org.apache.catalina开头的java源代码。该子模块的任务是规范了Tomcat的总体架构，定义了Server、Service、Host、Connector、Context、Session及Cluster等关键组件及这些组件的实现，这个子模块大量运用了Composite设计模式。同时也规范了Catalina的启动及停止等事件的执行流程。从代码阅读的角度看，这个子模块应该是我们阅读和学习的重点。
    Connectors子模块：如果说上面三个子模块实现了Tomcat应用服务器的话，那么这个子模块就是Web服务器的实现。所谓连接器(Connector)就是一个连接客户和应用服务器的桥梁，它接收用户的请求，并把用户请求包装成标准的Http请求(包含协议名称，请求头Head，请求方法是Get还是Post等等)。同时，这个子模块还按照标准的Http协议，负责给客户端发送响应页面，比如在请求页面未发现时，connector就会给客户端浏览器发送标准的Http 404错误响应页面。
    Resource子模块：这个子模块包含一些资源文件，如Server.xml及Web.xml配置文件。严格说来，这个子模块不包含java源代码，但是它还是Tomcat编译运行所必需的。



Tomcat运行流程:
假设来自客户的请求为：http://localhost:8080/test/index.jsp

    1:请求被发送到本机端口8080，被在那里侦听的Coyote HTTP/1.1 Connector获得
    2:Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理，并等待Engine的回应
    3:Engine获得请求localhost:8080/test/index.jsp，匹配它所有虚拟主机Host
    4:Engine匹配到名为localhost的Host（即使匹配不到也把请求交给该Host处理，因为该Host被定义为该Engine的默认主机）
    5:localhost Host获得请求/test/index.jsp，匹配它所拥有的所有Context
    6:Host匹配到路径为/test的Context（如果匹配不到就把该请求交给路径名为""的Context去处理）
    7:path="/test"的Context获得请求/index.jsp，在它的mapping table中寻找对应的servlet
    8:Context匹配到URL PATTERN为*.jsp的servlet，对应于JspServlet类
    9:构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法
    10:Context把执行完了之后的HttpServletResponse对象返回给Host
    11:Host把HttpServletResponse对象返回给Engine
    12:Engine把HttpServletResponse对象返回给Connector
    13:Connector把HttpServletResponse对象返回给客户browser

Connector源码分析
>1 Tomcat的启动分析与集成设想

我们知道，启动tomcat有两种方式：

    双击bin/startup.bat
    运行bin/catalina.bat run

它们对应于Bootstrap与Catalina两个类，我们现在只关心Catalina这个类，这个类使用Apache Digester解析conf/server.xml文件生成tomcat组件，然后再调用Embedded类的start方法启动tomcat。

所以，集成Tomcat的方式就有以下两种了：

    沿用tomcat自身的server.xml
    自己定义一个xml格式来配置tocmat的各参数，自己再写解析这段xml，然后使用tomcat提供的API根据这些xml来生成Tomcat组件，最后调用Embedded类的start方法启动tomcat

个人觉得第一种方式要优越，给开发者比较好的用户体验，如果使用这种，直接模仿Catalina类的方法即可实现集成。

目前，JOnAS就使用了这种集成方式，JBoss、GlassFish使用的第二种自定义XML的方式。
Tomcat中有四种容器(Context、Engine、Host、Wrapper)，前三者常见，第四个不常见但它也是实现了Container接口的容器