tomcat架构分析(valve机制)

关于tomcat的内部逻辑单元的存储空间已经在相关容器类的blog里阐述了。在每个容器对象里面都有一个pipeline及valve模块。它们是容器类必须具有的模块。在容器对象生成时自动产生。Pipeline就像是每个容器的逻辑总线。在pipeline上按照配置的顺序，加载各个valve。通过pipeline完成各个valve之间的调用，各个valve实现具体的应用逻辑。 
先看一下pipeline及valve的逻辑概念图。 

这些valve就是在tomcat的server.xml中配置，只要满足一定条件，继承ValveBase基类 

引用

org.apache.catalina.valves.ValveBase

就可以在不同的容器中配置，然后在消息流中被逐一调用。每个容器的valve的作用域不一样，在总体结构中已有说明。这里红色标记的是配置的自定义的valve，这样可以扩展成多个其他应用，例如cluster应用等。 
Tomcat实现 

Tomcat提供了Pipeline的标准实现： 

引用

org.apache.catalina.core.StandardPipeline

四大容器类StandardEngine，StandardHost，StandardContext及StandardWrapper都有各自缺省的标准valve实现。它们分别是 

• Engine：org.apache.catalina.core.StandardEngineValve
• Host： org.apache.catalina.core.StandardHostValve
• Context：org.apache.catalina.core.StandardContextValve
• Wrapper：org.apache.catalina.core.StandardWrapperValve

容器类生成对象时，都会生成一个pipeline对象，同时，生成一个缺省的valve实现，并将这个标准的valve对象绑定在其pipeline对象上。以StandardHost类为例： 

public class StandardHost extends ContainerBase implements Host {

  protected Pipeline pipeline = new StandardPipeline(this);
  public StandardHost() {
    super();
    pipeline.setBasic(new StandardHostValve());
  }

}

Valve实现了具体业务逻辑单元。可以定制化valve（实现特定接口），然后配置在server.xml里。每层容器都可以配置相应的valve，当只在其作用域内有效。例如engine容器里的valve只对其包含的所有host里的应用有效。定制化的valve是可选的，但是每个容器有一个缺省的valve，例如engine的StandardEngineValve，是在StandardEngine里自带的，它主要实现了对其子host对象的StandardHostValve的调用，以此类推。 
配置的例子有： 

<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
  <Valve className="MyValve0"/>
  <Valve className="MyValve1"/>
  <Valve className="MyValve2"/>
   ……
  <Host name="localhost"  appBase="webapps">
  </Host>
</Engine>

当在server.xml文件中配置了一个定制化valve时，会调用pipeline对象的addValve方法，将valve以链表方式组织起来，看一下代码; 

public class StandardPipeline implements Pipeline, Contained, Lifecycle{

  protected Valve first = null;

  public void addValve(Valve valve) {

    // Validate that we can add this Valve
    if (valve instanceof Contained)
       ((Contained) valve).setContainer(this.container);

    // Start the new component if necessary
    if (started) {
       if (valve instanceof Lifecycle) {
         try {
           ((Lifecycle) valve).start();
         } catch (LifecycleException e) {
           log.error("StandardPipeline.addValve: start: ", e);
         }
       }
       // Register the newly added valve
       registerValve(valve);
     }

     // 将配置的valve添加到链表中，并且每个容器的标准valve在链表的尾端
     if (first == null) {
        first = valve;
        valve.setNext(basic);
     } else {
        Valve current = first;
        while (current != null) {
          if (current.getNext() == basic) {
             current.setNext(valve);
             valve.setNext(basic);
             break;
          }
          current = current.getNext();
        }
     }
  }
}

从上面可以清楚的看出，valve按照容器作用域的配置顺序来组织valve，每个valve都设置了指向下一个valve的next引用。同时，每个容器缺省的标准valve都存在于valve链表尾端，这就意味着，在每个pipeline中，缺省的标准valve都是按顺序，最后被调用。 
消息流 
先看一下四大容器的标准valve的调用逻辑图。从中可以梳理出标准valve的逻辑。注意此图只是在缺省配置下的状态，也就是说每个pipeline只包含一个标准valve的情况。 
 
图中显示的是各个容器默认的valve之间的实际调用情况。从StandardEngineValve开始，一直到StandardWrapperValve，完成整个消息处理过程。注意每一个上层的valve都是在调用下一层的valve返回后再返回的，这样每个上层valve不仅具有request对象，同时还能拿到response对象，想象一下，这样是不是可以批量的做很多东西？