Tomcat处理HTTP请求源码分析（下）

源文：http://www.infoq.com/cn/articles/zh-tomcat-http-request-2

 

 

很多开源应用服务器都是集成tomcat作为web container的，而且对于tomcat的servlet container这部分代码很少改动。这样，这些应用服务器的性能基本上就取决于Tomcat处理HTTP请求的connector模块的性能。本文首先从应用层次分析了tomcat所有的connector种类及用法，接着从架构上分析了connector模块在整个tomcat中所处的位置，最后对 connector做了详细的源代码分析。并且我们以Http11NioProtocol为例详细说明了tomcat是如何通过实现 ProtocolHandler接口而构建connector的。

 

4 如何实现Connector

由上面的介绍我们可以知道，实现Connector就是实现ProtocolHander接口的过程。

AjpAprProtocol、AjpProtocol、Http11AprProtocol、Http11Protocol、 JkCoyoteHandler、MemoryProtocolHandler这些实现类的实现流程与Http11NioProtocol相同，下面我们以Http11NioProtocol为类重点说明tomcat中如何实现ProtocolHander接口的。

Http11NioProtocol实现了ProtocolHander接口，它将所有的操作委托给NioEndpoint类去做，如下图：

 

NioEndpoint类中的init方法中首先以普通阻塞方式启动了SocketServer：

 

 

 

NioEndpoint类的start方法是关键，如下：

 

 

可以看出，在start方法中启动了两个线程和一个线程池：

• Acceptor线程，该线程以普通阻塞方式接收客户端请求（socket.accep()），将客户Socket交由线程池是处理，线程池要将该Socket配置成非阻塞模式（socket.configureBlocking(false)）,并且向Selector注册READ事件。该线程数目可配置，默认为1个。
• Poller线程，由于Acceptor委托线程为客户端Socket注册了READ事件，当READ准备好时，就会进入Poller线程的循环，Poller线程也是委托线程池去做，线程池将NioChannel加入到 ConcurrentLinkedQueue<NioChannel>队列中。该线程数目可配置，默认为1个。
• 线程池，就是上面说的做Acceptor与Poller线程委托要做的事情。

4.1 Init接口实现方法中阻塞方式启动ServerSocketChannel

在Init接口实现方法中阻塞方式启动ServerSocketChannel。

 

 

4.2 Start接口实现方法中启动所有线程

Start方法中启动了线程池，acceptor线程与Poller线程。其中acceptor与poller线程一般数目为1，当然，数目也可配置。

 

 

 

可以看出，线程池有两种实现方式：

• 普通queue + wait + notify方式，默认使用的方式，据说实际测试这种比下种效率高
• JDK1.5自带的线程池方式

4.3 Acceptor线程接收客户请求、注册READ事件

在Acceptor线程中接收了客户请求，同时委托线程池注册READ事件。

1. 在Acceptior线程中接收了客户请求（serverSock.accept()）
2. 
   
    
3. 委托线程池处理
4. 
   
    
5. 在线程池的Worker线程的run方法中有这么几句：
6. 
   
    

在setSocketOptions方法中，首先将socket配置成非阻塞模式：

 

在setSocketOptions方法中，最后调用getPoller0().register(channel);一句为SocketChannel注册READ事件，register方法代码如下(注意：这是Poller线程的方法)

 

 

其中attachment的结构如下，它可以看做是一个共享的数据结构：

 

 

 

4.4 Poller线程读请求、生成响应数据、注册WRITE事件

1. 在上面说的setSocketOptions方法中调用Poller线程的register方法注册读事件之后，当READ准备就绪之后，就开始读了。下面代码位于Poller线程的run方法之中：

 
2.可以看到，可读之后调用processSocket方法，该方法将读处理操作委拖给线程池处理(注意此时加入到线程池的是NioChannel，不是SocketChannel)：

 

3.线程池的Worker线程中的run方法中的部分代码如下（请注意handler.process(socket)这一句）：

 

 

 

注意：

• 调用了hanler.process(socket)来生成响应数据）
• 数据生成完之后，注册WRITE事件的，代码如下：

 

 

4.5 Handle接口实现类通过Adpater调用Servlet容器生成响应数据

NioEndpoint类中的Handler接口定义如下：

 

 

其中process方法通过Adapter来调用Servlet Container生成返回结果。Adapter接口定义如下：

 

 

 

4.6 小结

实现一个tomcat连接器Connector就是实现ProtocolHander接口的过程。Connector用来接收Socket Client端的请求，通过内置的线程池去调用Servlet Container生成响应结果，并将响应结果同步或异步的返回给Socket Client。在第三方应用集成tomcat作为Web容器时，一般不会动Servlet Container端的代码，那么connector的性能将是整个Web容器性能的关键。