Tomcat7中一次请求处理的前世今生（一）处理线程的产生

在默认的配置下Tomcat启动好之后会看到后台上总共有6个线程在运行。其中1个用户线程，剩下5个为守护线程（如下图所示）。

如果你对用户线程、守护线程等概念不熟悉，请参看前一篇文章——Tomcat7服务器关闭原理。

这里重点关注以http-bio-8080开头的两个守护线程（即http-bio-8080-Acceptor-0和http-bio-8080-AsyncTimeout），因为这是我们在Tomcat的默认配置下发布web应用时实际处理请求的线程。先看下这两个线程在容器启动时是如何产生和启动的。

在前面将Tomcat启动的系列文章中看到Tomcat容器启动时会用Digester读取server.xml文件产生相应的组件对象并采取链式调用的方式调用它们的init和start方法，在Digester读取到server.xml中的connector节点时是这么处理的：

Java代码  

1. digester.addRule("Server/Service/Connector",  
2.                  new ConnectorCreateRule());  
3. digester.addRule("Server/Service/Connector",  
4.                  new SetAllPropertiesRule(new String[]{"executor"}));  
5. digester.addSetNext("Server/Service/Connector",  
6.                     "addConnector",  
7.                     "org.apache.catalina.connector.Connector");  

以上代码见org.apache.catalina.startup.Catalina类的366到372行。所以在碰到server.xml文件中的Server/Service/Connector节点时将会触发ConnectorCreateRule类的begin方法的调用：

Java代码  

1. public void begin(String namespace, String name, Attributes attributes)  
2.         throws Exception {  
3.     Service svc = (Service)digester.peek();  
4.     Executor ex = null;  
5.     if ( attributes.getValue("executor")!=null ) {  
6.         ex = svc.getExecutor(attributes.getValue("executor"));  
7.     }  
8.     Connector con = new Connector(attributes.getValue("protocol"));  
9.     if ( ex != null )  _setExecutor(con,ex);  
10.       
11.     digester.push(con);  
12. }  

在第8行，会根据配置文件中Server/Service/Connector节点的protocol属性调用org.apache.catalina.connector.Connector类的构造方法，而默认情况下server.xml文件中Server/Service/Connector节点共有两处配置：

Xml代码  

1. <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"  
2.                connectionTimeout="20000"  
3.                redirectPort="8443" />  
4.   
5. <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />  

先看第一个Connector节点，调用Connector的构造方法时会传入字符串HTTP/1.1

Java代码  

1. public Connector(String protocol) {  
2.     setProtocol(protocol);  
3.     // Instantiate protocol handler  
4.     try {  
5.         Class<?> clazz = Class.forName(protocolHandlerClassName);  
6.         this.protocolHandler = (ProtocolHandler) clazz.newInstance();  
7.     } catch (Exception e) {  
8.         log.error(sm.getString(  
9.                 "coyoteConnector.protocolHandlerInstantiationFailed"), e);  
10.     }  
11. }  

这里先会执行org.apache.catalina.connector.Connector类的setProtocol方法：

Java代码  

1. public void setProtocol(String protocol) {  
2.   
3.     if (AprLifecycleListener.isAprAvailable()) {  
4.         if ("HTTP/1.1".equals(protocol)) {  
5.             setProtocolHandlerClassName  
6.                 ("org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol");  
7.         } else if ("AJP/1.3".equals(protocol)) {  
8.             setProtocolHandlerClassName  
9.                 ("org.apache.coyote.ajp.AjpAprProtocol");  
10.         } else if (protocol != null) {  
11.             setProtocolHandlerClassName(protocol);  
12.         } else {  
13.             setProtocolHandlerClassName  
14.                 ("org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol");  
15.         }  
16.     } else {  
17.         if ("HTTP/1.1".equals(protocol)) {  
18.             setProtocolHandlerClassName  
19.                 ("org.apache.coyote.http11.Http11Protocol");  
20.         } else if ("AJP/1.3".equals(protocol)) {  
21.             setProtocolHandlerClassName  
22.                 ("org.apache.coyote.ajp.AjpProtocol");  
23.         } else if (protocol != null) {  
24.             setProtocolHandlerClassName(protocol);  
25.         }  
26.     }  
27.   
28. }  

所以此时会调用setProtocolHandlerClassName("org.apache.coyote.http11.Http11Protocol")从而将Connector类实例变量protocolHandlerClassName值设置为org.apache.coyote.http11.Http11Protocol，接下来在Connector的构造方法中就会根据protocolHandlerClassName变量的值产生一个org.apache.coyote.http11.Http11Protocol对象，并将该对象赋值给Connector类的实例变量protocolHandler。在Http11Protocol类的构造方法中会产生一个org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint对象：

Java代码  

1. public Http11Protocol() {  
2.     endpoint = new JIoEndpoint();  
3.     cHandler = new Http11ConnectionHandler(this);  
4.     ((JIoEndpoint) endpoint).setHandler(cHandler);  
5.     setSoLinger(Constants.DEFAULT_CONNECTION_LINGER);  
6.     setSoTimeout(Constants.DEFAULT_CONNECTION_TIMEOUT);  
7.     setTcpNoDelay(Constants.DEFAULT_TCP_NO_DELAY);  
8. }  

几个相关对象的构造方法调用时序图如下所示，其中org.apache.coyote.AbstractProtocol是org.apache.coyote.http11.Http11Protocol的父类org.apache.tomcat.util.net.AbstractEndpoint是org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint的父类。

 
接下来容器启动各组件时会调用org.apache.catalina.connector.Connector的start方法，如前面分析Tomcat启动时所述，此时会调用org.apache.catalina.connector.Connector类的startInternal方法：

Java代码  

1. protected void startInternal() throws LifecycleException {  
2.   
3.     // Validate settings before starting  
4.     if (getPort() < 0) {  
5.         throw new LifecycleException(sm.getString(  
6.                 "coyoteConnector.invalidPort", Integer.valueOf(getPort())));  
7.     }  
8.   
9.     setState(LifecycleState.STARTING);  
10.   
11.     try {  
12.         protocolHandler.start();  
13.     } catch (Exception e) {  
14.         String errPrefix = "";  
15.         if(this.service != null) {  
16.             errPrefix += "service.getName(): \"" + this.service.getName() + "\"; ";  
17.         }  
18.   
19.         throw new LifecycleException  
20.             (errPrefix + " " + sm.getString  
21.              ("coyoteConnector.protocolHandlerStartFailed"), e);  
22.     }  
23.   
24.     mapperListener.start();  
25. }  

在第12行，将会调用实例变量protocolHandler的start方法。在上面分析Connector类的构造函数时发现protocolHandler变量的值就是org.apache.coyote.http11.Http11Protocol对象，所以此时将会调用该类的start方法。在Http11Protocol类中没有定义start方法，这里将会调用其父类org.apache.coyote.AbstractProtocol中的start方法：

Java代码  

1. public void start() throws Exception {  
2.     if (getLog().isInfoEnabled())  
3.         getLog().info(sm.getString("abstractProtocolHandler.start",  
4.                 getName()));  
5.     try {  
6.         endpoint.start();  
7.     } catch (Exception ex) {  
8.         getLog().error(sm.getString("abstractProtocolHandler.startError",  
9.                 getName()), ex);  
10.         throw ex;  
11.     }  
12. }  

这里会调用endpoint对象的start方法，而endpoint是org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint类的实例（在上面讲Http11Protocol类的构造方法时所提到），这里最终会执行该类的startInternal方法：

Java代码  

1. @Override  
2. public void startInternal() throws Exception {  
3.   
4.     if (!running) {  
5.         running = true;  
6.         paused = false;  
7.   
8.         // Create worker collection  
9.         if (getExecutor() == null) {  
10.             createExecutor();  
11.         }  
12.   
13.         initializeConnectionLatch();  
14.   
15.         startAcceptorThreads();  
16.   
17.         // Start async timeout thread  
18.         Thread timeoutThread = new Thread(new AsyncTimeout(),  
19.                 getName() + "-AsyncTimeout");  
20.         timeoutThread.setPriority(threadPriority);  
21.         timeoutThread.setDaemon(true);  
22.         timeoutThread.start();  
23.     }  
24. }  

正是在这里产生并启动本文开头提到的http-bio-8080-Acceptor-0和http-bio-8080-AsyncTimeout两个线程。第17到22行就是产生和启动http-bio-8080-AsyncTimeout线程，第15行，这里调用父类org.apache.tomcat.util.net.AbstractEndpoint的startAcceptorThreads方法：

Java代码  

1. protected final void startAcceptorThreads() {  
2.     int count = getAcceptorThreadCount();  
3.     acceptors = new Acceptor[count];  
4.   
5.     for (int i = 0; i < count; i++) {  
6.         acceptors[i] = createAcceptor();  
7.         String threadName = getName() + "-Acceptor-" + i;  
8.         acceptors[i].setThreadName(threadName);  
9.         Thread t = new Thread(acceptors[i], threadName);  
10.         t.setPriority(getAcceptorThreadPriority());  
11.         t.setDaemon(getDaemon());  
12.         t.start();  
13.     }  
14. }  
15.   
16.   
17. /** 
18.  * Hook to allow Endpoints to provide a specific Acceptor implementation. 
19.  */  
20. protected abstract Acceptor createAcceptor();  

在这里将产生和启动http-bio-8080-Acceptor-0线程。注意在构造该线程时第6行将会调用第20行的抽象方法，该方法的具体实现是在JIoEndpoint类中：

Java代码  

1. @Override  
2. protected AbstractEndpoint.Acceptor createAcceptor() {  
3.     return new Acceptor();  
4. }  

以上便是本文开头所述的两个后台线程产生和启动的流程，其相关类调用的时序图如下图所示：

同理，ajp-bio-8009-Acceptor-0和ajp-bio-8009-AsyncTimeout两个守护线程的产生和启动方式也是一致的，不再赘述。