深入解读Tomcat(四)
来源:互联网 发布:linux使用windows共享 编辑:程序博客网 时间:2024/05/18 21:44
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*作者:annegu
*日期:2009-06-22
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出处:http://annegu.iteye.com/blog/413048
3、SocketProcessor:这个类是真正处理用户请求的类。
我们只看最重要的一步,如何处理channel:
- boolean closed = (status==null)?(handler.process(socket)==Handler.SocketState.CLOSED) : (handler.event(socket,status)==Handler.SocketState.CLOSED);
这里的handler是Http11NioProtocal里面的一个子类Http11ConnectionHandler。在这里对于这个socket有没有状态是分开处理的,还记得前面的processKey()方法里面,有好几处的if-else,有三个分支处都调用了processSocket(),有的是有status的,有的只有一个socket传进去,分别就在此处。其实大体都差不多,所以,我们就着重来看看handler.process()吧。
不管怎么样,我们首先都要得到一个processor对象,这个processor也是从一个可回收的数组中取出来的,然后主要的是调用processor的process方法。
- SocketState state = processor.process(socket);
在Http11NioProcessor的process方法就是用来从channel里面把字节流读出来,然后把它转换成容器需要的request和response对象(通过inputBuffer的parseRequestLine, parseRequest等方法来实现这个功能的)。然后,封装好了request,并且也创建好了response之后,会用adapter.service(request, response);来把request和response传递进context。
- public SocketState process(NioChannel socket){
- if (!error) {
- try {
- adapter.service(request, response);
- ...
- }
- }
- }
这个service方法中我们只关注下面一段。
- req.getRequestProcessor().setWorkerThreadName(Thread.currentThread().getName());
- if (postParseRequest(req, request, res, response)) {
- connector.getContainer().getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
好了,我们看到,第一步就是给这个request设置处理它的线程。第二步,在这个里面会对request进行一些处理,譬如说sessionId就是在这里处理的,通过parstSessionId把sessionId设置到request里面。第三步,就开始调用container了,接下来的过程anne我打算后面慢慢分解。
4、在NioEndpoint类中还有个子类叫做WorkerStack,这是一个存放Worker的堆栈。
前面在讲到调用processSocket方法的时候,说从这里开始要取线程池中的线程了,如果使用了executor,那么线程池就使用java自带的线程池,如果不使用executor的话,就使用tomcat的线程池WorkerStack。
- public class WorkerStack {
- protected Worker[] workers = null;
- protected int end = 0;
- public WorkerStack(int size) {
- workers = new Worker[size];
- }
- public void push(Worker worker) {
- workers[end++] = worker;
- }
- public Worker pop() {
- if (end > 0) {
- return workers[--end];
- }
- return null;
- }
- ...
- }
Workers[]当然不用说,是一个Worker对象的数组,end则是数组中Worker的个数。这都非常好理解。现在的问题就是Worker。Worker是用来处理socket的工具。
首先我们要通过getWorkerThread()来得到一个Worker对象,怎么的到呢,先看看workerStack里面有没有空闲的Worker啊,有的话最好,直接就拿出来了,没有的话,就新建一个呗,万一这么倒霉,线程数已经到顶了,不能新建了,那就请先稍微等等,等到有了空闲的worker,就唤醒getWorkerThread()方法。代码如下:
- protected Worker getWorkerThread() {
- Worker workerThread = createWorkerThread();
- while (workerThread == null) {
- try {
- synchronized (workers) {
- workerThread = createWorkerThread();
- if ( workerThread == null ) workers.wait();
- }
- } catch (InterruptedException e) {
- // Ignore
- }
- if ( workerThread == null ) workerThread = createWorkerThread();
- }
- return workerThread;
- }
顺便看一下如何唤醒等待worker的线程。
- protected void recycleWorkerThread(Worker workerThread) {
- synchronized (workers) {
- workers.push(workerThread);
- curThreadsBusy--;
- workers.notify();
- }
- }
好了,到这里客户端请求的接收就讲完了,当然,anne没有忘记这个过程只到进入container,但大体上我们已经知道inputStream已经变成request了,接下来就要经过engine, host, context的洗礼,最后目标就是servlet。
呃,我还画了一个时序图,虽然比较简陋,但图文并茂的话看起来比较省力。
现在我们脑补一下,假设这个请求servlet已经处理结束了,现在我们要把这个response返回给客户端了!
之前在讲到Http11NioProcessor的process方法的时候,我们知道就是在process里面调用了adapter.service(),这个方法很明显是request进入容器的入口,那么出口是不是也在这里呢,我们在process方法里面往下找找,就可以看到:
- if (sendfileData != null && !error) {
- KeyAttachment ka = (KeyAttachment)socket.getAttachment(false);
- ka.setSendfileData(sendfileData);
- sendfileData.keepAlive = keepAlive;
- SelectionKey key = socket.getIOChannel().keyFor(socket.getPoller().getSelector());
- openSocket = socket.getPoller().processSendfile(key,ka,true);
- break;
最后的break我们不管,关键是我们看到从key attachement中取出了senfileData,然后调用了Poller的processSendfile()。我们已经知道了,Poller就是NIO中的主线程,现在又跑到主线程中去了,它要做什么呢?
- public boolean processSendfile(SelectionKey sk, KeyAttachment attachment, boolean reg) {
- try {
- SendfileData sd = attachment.getSendfileData();
- .//ignore
- if ( sd.length <= 0 ) {
- attachment.setSendfileData(null);
- if ( sd.keepAlive ) {
- ① if (reg) reg(sk,attachment,SelectionKey.OP_READ);
- } else {
- cancelledKey(sk,SocketStatus.STOP,false);
- }
- } else if ( attachment.interestOps() == 0 && reg ) {
- ② reg(sk,attachment,SelectionKey.OP_WRITE);
- }
- }catch ( IOException x ) {
- cancelledKey(sk,SocketStatus.ERROR,false);
- return false;
- }catch ( Throwable t ) {
- cancelledKey(sk, SocketStatus.ERROR, false);
- return false;
- }
- return true;
- }
我们可以看到在代码①处和②处(不同的分支),都又调用reg方法,这个意思是告诉操作系统要对channel进行读(写)操作了。
关于对channel的读写操作,NIO 有一个主要的类Selector,这个类似一个观察者,只要我们把需要观察的socket channel告诉Selector,那么当有我们感兴趣的事件发生时,selector就会通知我们,并且传回一组SelectionKey,通过读取这些selection key,我们就可以的到刚才注册过的channel,进而得到channel中的字节流了。Selector的内部原理实际上是一直在对注册的channel进行轮询访问,一旦轮询到一个channel有我们感兴趣的事情发生(比如数据来了),selector就会报告返回这个channel的selection key,让我们通过这个selection key来读取对应channel的内容。
我们已经知道了selection key是对应channel的一把钥匙,之间的代码中我们有看到selection key有isReadalbe和isWriteable两种状态,这个状态是针对主线程(也就是poller)来说的,它告诉主线程现在这个channel是可读的,或者可写的。而出现在代码①处和②处这里的OP_READ和OP_WRITE则是用来告诉给操作系统要做的操作。SelectionKey中的operation有四种:OP_READ, OP_WRITE, OP_CONNECT, OP_ACCEPT。这些状态是由主线程告诉给操作系统要进行操作了。例如reg(sk,attachment,SelectionKey.OP_READ),这个意思就是告诉操作系统要去socket读取数据了,把读入的数据放入到channel中;reg(sk,attachment,SelectionKey.OP_WRITE),就是告诉操作系统现在channel中的数据都已经准备好了,现在可以往客户端写了;同理,OP_CONNECT和OP_ACCEPT分别表示结束连接和接受连接。
- public static final int OP_READ = 1 << 0;
- public static final int OP_WRITE = 1 << 2;
- public static final int OP_CONNECT = 1 << 3;
- public static final int OP_ACCEPT = 1 << 4;
- public final boolean isReadable() {
- return (readyOps() & OP_READ) != 0;
- }
- public final boolean isWritable() {
- return (readyOps() & OP_WRITE) != 0;
- }
上面的代码是从SelectionKey类中节选的,我们可以看到OP_READ, OP_WRITE, OP_CONNECT, OP_ACCEPT与isReadable()和isWritable()有着密切的联系。从四个操作的定义我们不难看出,ms这四个操作分别代表了一个字节中的四个位置,一个字节中有8个bit,00000001代表read,00000100代表write,00001000代表connect,00010000代表accept。
拿read来举例,假如这时候我们打算让某个channel去读取客户端数据,那么我们就给这个channel注册OP_READ事件,reg(sk,attachment,SelectionKey.OP_READ)。
- protected void reg(SelectionKey sk, KeyAttachment attachment, int intops) {
- sk.interestOps(intops);
- attachment.interestOps(intops);
- }
现在这个channel的interestOps就是00000001。
readyOps()表示的是这个channel当前准备好的状态。假如操作系统还没有给这个channel进行读操作,那么readyOps()当然在代表read的那一位是0了,假如操作系统已经把这个channel中填充了客户端来的数据了,那么就把read这位置为1,这个时候readyOps()就变成了00000001了,那么(readyOps() & OP_READ)就=1啦,表示这个channel现在是isReadable的,所以接下来主线程就可以从这个channel中读取数据了。
我们可以看一下下面的图示。
好了,下一部分,我们就要来看进入engine之后的情况了,就是从connector.getContainer().getPipeline().getFirst().invoke(request, response)开始。
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