tomct处理请求的流程

来源：互联网发布：centos和windows双系统编辑：程序博客网时间：2024/06/05 06:33

在讲项目之前，先讲解一些基础知识。
1. HTTP请求格式，一个HTTP请求包括以下三个部分：

请求方法（POST,GET等） URI 协议版本
请求头部
请求实体

举例如下：
POST /examples/default.jsp HTTP/1.1

Accept: text/plain; text/html
Accept-Language: en-gb
Connection: Keep-Alive
Host: localhost
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 4.01; Windows 98)
Content-Length: 33
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Accept-Encoding: gzip, deflate

lastName=Franks&firstName=Michael

就是说，当在浏览器输入 http://localhost/examples/default.jsp?lastName=Franks&firstName=Michael 之后，客户端浏览器会把请求变成如上面的格式发送给服务器端。

2. HTTP响应格式，一个HTTP响应包括以下三个部分：

协议版本状态码状态描述
响应头部
响应实体

举例如下：
HTTP/1.1 200 OK

Server: Microsoft-IIS/4.0
Date: Mon, 5 Jan 2004 13:13:33 GMT
Content-Type: text/html
Last-Modified: Mon, 5 Jan 2004 13:13:12 GMT
Content-Length: 112

<html>
<head><title>HTTP Response Example</title></head>
<body> Welcome to Brainy Software </body>
</html>

就是说，服务器端在接收到客户端请求并进行处理之后，会向客户端返回一个响应信息。

3. Socket

网络编程一定会涉及到客户端和服务器端，通信的过程实际上就是客户端和服务器端互相发送消息（消息就是满足一定格式的字符串）的过程。读者可以理解为在客户端有一个Socket，客户端仅仅需要把消息发送给Socket，这个Socket就会在服务器创建一个“分身”，在服务端创建一个Socket“分身”的过程对于用户是透明的。服务端和这个Socket“分身”通信就相当于和客户端通信了。

因此，可以理解为，客户端和服务器端通信的过程，就是客户端和服务器端与所在机器上的Socket通信的过程，通信的本质就是字符串传输，只不过这个字符串是满足一定格式的。

4. Servlet容器

在http请求中，有大量的对静态资源的请求，比如请求一个文本文件：这样的请求处理起来很容易：首先，服务端解析http请求并找出要请求的静态资源，然后将存储在服务端本地的静态资源通过Socket发送给客户端，这个请求就结束了。这个过程仅仅需要处理各种字符串和流操作即可。

但是，还有一些http请求，它们并非返回静态资源这么简单。它们需要有各种类型的后台程序来处理它们。每一类的后台程序被称作一个Servlet。但过程还是一样：客户端发送请求，服务端从自己的Socket中读取到请求的信息（满足一定格式的字符串），然后选择合适的ervlet来进行处理，并将结果返回给自己的Socket。从这个过程中我们发现：不同的Servlet它们对请求的处理过程都是相同的，不同的仅仅是Servlet本身。

那么从软件复用的角度来说，我们希望仅仅关心Servlet的实现即可，其他的诸如请求的解析过程可以交给一个固定的组件，这个组件称之为Servlet容器，常见的Servlet容器是Tomcat.

有了上面的基础知识，咱们开始讲项目是怎么搞得吧！

当我们在浏览器输入一个url之后，首先浏览器（即客户端）会将我们的请求格式化为满足ttp标准的字符串，然后发送到浏览器所在机器的Socket。之后浏览器会在服务器端建立一个当前socket的“分身”。假设此时服务端的tomcat已经在运行了。Tomcat中有个叫做connector的组件，connector组件的一生很纯粹，只做一件事：一个劲的检查是否有新的Socket“分身”
到来，如果有就将该Socket交给processor。

processor也是tomcat的组件，它隶属于connector，是connector的部下。一个connector有一群一模一样的processor部下（processor池）。因此，connector检查到有新的Socket"分身"到来之后，就随便找一个processor部下，让他负责接待。尽管connector有很多processor部下，无奈connector太纯粹，有时接收到超多的socket,这个时候自己的processor部下不够用了，只能抛弃客户，把接收到的socket扔掉了。做人要厚道，大家不要学习connector哈。

connector将socket的接待任务交给processor之后，就又去做自己那个纯粹的工作了。Processor负责接待socket,从socket中读取http请求的信息，从这些信息中提取有价值的内容构造出request对象和response对象，然后将request对象和response对象交给领导connector的合作伙伴container。container不像connector那样纯粹，但他很友好,将剩下的工作包了。
processor很开心，因为container接替了自己未完成的工作，这样自己就可以回到领导connector身边效劳了。

container是一个大老板。它手下光伙计就分四个级别，分别为Engine,Host,Context,Wrapper。对于一般的“活儿”，container不会去麻烦Engine和Host。毕竟好钢要用在刀刃上。对于从processor接来的活，container通常会让伙计Context来接手。这样就变成了，Context来处理processor传递来的request对象和response对象。

Context是个聪明人，它想把任务交给自己的Wrapper部下。但责任感告诉他必须完成自己应该完成的事情。因此，Context想了一个办法，它将任务分成若干阶段（每个阶段叫一个Value），能够交给Wrapper部下做的称之为Basic阶段（BasicValue）。Context完成了需要自己负责的阶段后，就执行了BasicValue阶段。在BasicValue阶段中，Context把最合适的Wrapper部下叫来去完成余下的任务。

其实Context有好多Wrapper部下，但每个Wrapper部下能干的活不一样，实际上每个Wrapper部下专门对应一个Servlet程序，你说对了，Servlet就是我们在J2EE中需要完成编写的那部分。

Wrapper部下也是聪明人，他向自己的领导Context学习，也将任务分成若干阶段（每个阶段叫一个Value），能够交给部下做的称之为Basic阶段（BasicValue）。但Wrapper没部下啊，没关系Wrapper有Servlet，可以将任务外包给Servlet啊。有了这个想法，Wrapper开始干活了：他向完成自己需要负责的Value，然后外包给Servlet。

Servlet从request对象中获得请求的信息，然后将结果写入到response中,然后通知甲方Wrapper，Wrapper通知领导Context,Context通知老板Container。Container通知processor，processor将response返回给socket即可。

奇怪，为啥processor没有通知老板connector，因为connector是个纯粹的人。哈哈，自此，tomcat就完成了一个来自浏览器的项目。你懂了吗？

上面是tomcat的核心工作流程，如果对实现细节感兴趣的话，就继续看吧！

HttpConnector的run()方法：接收socket并交给processor

    public void run() {        // Loop until we receive a shutdown commandwhile (!stopped) {    // Accept the next incoming connection from the server socket    Socket socket = null;    try {socket = serverSocket.accept();            socket.setSoTimeout(connectionTimeout);    } catch (IOException e) {if (started && !stopped)    log("accept: ", e);break;    }    // Hand this socket off to an appropriate processor    HttpProcessor processor = createProcessor();//从processor池中获得对象    if (processor == null) {try {    log(sm.getString("httpConnector.noProcessor"));    socket.close();} catch (IOException e) {    ;}continue;    }    processor.assign(socket);//交给processor  }        ......    }

HttpProcessor的run()方法:接收connector传来的socket，并处理

 public void run() {        // Process requests until we receive a shutdown signalwhile (!stopped) {    Socket socket = await();//获取socket    if (socket == null)continue;    // Process the request from this socket    process(socket);//处理socket            ......}......    }

HttpProcessor的process()方法：创建request,response对象并传递给container

private void process(Socket socket) {  private void process(Socket socket) {boolean ok = true;InputStream input = null;OutputStream output = null;// Construct and initialize the objects we will needtry {    input = new BufferedInputStream(socket.getInputStream(),        connector.getBufferSize());    request.setStream(input);    request.setResponse(response);    output = socket.getOutputStream();    response.setStream(output);    response.setRequest(request);    ((HttpServletResponse) response.getResponse()).setHeader("Server", Constants.ServerInfo);} catch (Exception e) {    log("process.create", e);    ok = false;}// Parse the incoming requesttry {    if (ok) {parseConnection(socket);parseRequest(input);if (!request.getRequest().getProtocol().startsWith("HTTP/0"))    parseHeaders(input);    }} catch (Exception e) {    try {log("process.parse", e);((HttpServletResponse) response.getResponse()).sendError    (HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST);    } catch (Exception f) {;    }}// Ask our Container to process this requesttry {    if (ok) {connector.getContainer().invoke(request, response);    }} catch (ServletException e) {    log("process.invoke", e);    try {((HttpServletResponse) response.getResponse()).sendError    (HttpServletResponse.SC_INTERNAL_SERVER_ERROR);    } catch (Exception f) {;    }    ok = false;} catch (Throwable e) {    log("process.invoke", e);    try {((HttpServletResponse) response.getResponse()).sendError    (HttpServletResponse.SC_INTERNAL_SERVER_ERROR);    } catch (Exception f) {;    }    ok = false;}// Finish up the handling of the responsetry {    if (ok)response.finishResponse();} catch (IOException e) {    log("FIXME-Exception from finishResponse", e);}try {    if (output != null)output.flush();} catch (IOException e) {    log("FIXME-Exception flushing output", e);}try {    if (output != null)output.close();} catch (IOException e) {    log("FIXME-Exception closing output", e);}// Finish up the handling of the requesttry {    if (ok)request.finishRequest();} catch (IOException e) {    log("FIXME-Exception from finishRequest", e);}try {    if (input != null)        input.close();} catch (IOException e) {    log("FIXME-Exception closing input", e);}// Finish up the handling of the socket connection itselftry {    socket.close();} catch (IOException e) {    log("FIXME-Exception closing socket", e);}socket = null;    }

ContainerBase的invok()方法：先调用其他阀门，在调用基础阀门

    public void invoke(Request request, Response response)throws IOException, ServletException {if (first != null)    first.invoke(request, response);else if (basic != null)    basic.invoke(request, response);else    throw new IllegalStateException(sm.getString("containerBase.notConfigured"));    }

基础阀门的invoke()方法：

 public void invoke(Request request, Response response)throws IOException, ServletException {// Validate the request and response object typesif (!(request.getRequest() instanceof HttpServletRequest) ||    !(response.getResponse() instanceof HttpServletResponse)) {    return;// NOTE - Not much else we can do generically}        // Disallow any direct access to resources under WEB-INF or META-INF        String contextPath =            ((HttpServletRequest) request.getRequest()).getContextPath();        String requestURI =            ((HttpServletRequest) request.getRequest()).getRequestURI();        String relativeURI =            requestURI.substring(contextPath.length()).toUpperCase();        if (relativeURI.equals("/META-INF") ||            relativeURI.equals("/WEB-INF") ||            relativeURI.startsWith("/META-INF/") ||            relativeURI.startsWith("/WEB-INF/")) {            notFound(requestURI, (HttpServletResponse) response.getResponse());            try {                response.finishResponse();            } catch (IOException e) {                ;            }            return;        }// Select the Wrapper to be used for this RequestStandardContext context = (StandardContext) getContainer();Wrapper wrapper = (Wrapper) context.map(request, true);if (wrapper == null) {            notFound(requestURI, (HttpServletResponse) response.getResponse());            try {                response.finishResponse();            } catch (IOException e) {                ;            }    return;}// Ask this Wrapper to process this Requestresponse.setContext(context);        if (context.isUseNaming()) {            try {                // Bind the thread to the context                ContextBindings.bindThread(context.getName(), context);            } catch (NamingException e) {                e.printStackTrace();            }        }wrapper.invoke(request, response);        if (context.isUseNaming()) {            // Unbind the thread to the context            ContextBindings.unbindThread(context.getName(), context);        }    }

总结下Context和Wrapper容器的内部流程：
1. 一个容器内部有一个流水线，容器的invoke方法调用该流水线的invoke方法。
2. 流水线的invoke方法先调用添加到该流水线中非基础阀门的invoke方法，再调用该流水线中的基础阀门的invoke方法。
3. 如果该容器是Context，那么他的流水线的基础阀门的invoke方法：先根据request中存储的内容确定选择哪个wrapper容器，然后调用该wrapper容器的invoke方法。转到步骤1。
4. 如果该容器是Wrapper，那么他的流水线的基础阀门的invoke方法：加载wrapper对应的servlet，然后调用servlet的service方法。

附件是tomcat4.0的源码。

jakarta-tomcat-4.0-b1.zip (4.9 MB)
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