Tomcat源码系列3--Tomcat请求处理的流程
本次讲解一下Tomcat请求处理的流程，不当之处还请comment。
一. Tomcat 总体结构
Tomcat采用模块化管理，下面是 Tomcat 的总体结构图： 
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从上图中可以看出 Tomcat 的核心是两个组件：Connector 和 Container。下面是一些概念的介绍。
① Server
一个server代表了整个catalina servlet容器，在Tomcat里面的Server的用处是启动和监听服务端事件（诸如重启、关闭等命令）。
② Service
Service是由一个或多个Connector与一个Engine的组合。
③ Connector
Connector将在某个指定的端口上监听客户的请求，把从socket传递过来的数据，封装成Request，传递给Engine来处理，并从Engine处获得响应并返回给客户。
Tomcat通常会用到两种Connector：
a) Http Connector 在端口8080处侦听来自客户browser的http请求。
b) AJP Connector 在端口8009处侦听来自其它WebServer(Apache)的servlet/jsp代理请求。
二、请求处理过程解析
1. Connector处理请求
Connector处理请求的流程大致如下： 
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Connector组件启动后，会侦听相关的端口的客户端请求。
(1) 接受一个新的连接请求(org.apache.tomcat.util.net.TcpWorkerThread)?
void runIt(Object[] perThrData){ Socket s = null; try { s = endpoint.acceptSocket(); //获取一个请求 } finally { if (endpoint.isRunning()) { endpoint.tp.runIt(this); // 此处启动另一个TcpWorkerTread去接受其他请求，此线程处理已接受的请求 } } TcpConnection con = null; con = (TcpConnection) perThrData[0]; con.setEndpoint(endpoint); con.setSocket(s);endpoint.getConnectionHandler().processConnection(con,(Object[]) perThrData[1]); }????
(2) 新接收的请求被传到Http11ConnectionHandler中处理。(org.apache.coyote.http11.Http11Protocol.Http11ConnectionHandler)?
void processConnection(TcpConnection connection, Object[] thData){ Http11Processor processor=null; processor=(Http11Processor)thData[Http11Protocol.THREAD_DATA_PROCESSOR]; socket=connection.getSocket(); InputStream in = socket.getInputStream(); OutputStream out = socket.getOutputStream(); processor.setSocket(socket ); processor.process(in, out); //processor是org.apache.coyote.http11.Http11Processor 的 一个实例 }?
(3) 在 Http11Processor 中处理 http11 协议相关的信息(org.apache.coyote.http11.Http11Processor)
void process(InputStream input, OutputStream output) throws IOException{ ~~略~~ inputBuffer.setInputStream(input); outputBuffer.setOutputStream(output); inputBuffer.parseHeaders(); //http11 协议头在此方法中被取出 adapter.service(request, response); //adapter 是org.apache.catalina.connector.CoyoteAdapter 的 一个实例 } ?
接下来的流程交由容器进行处理。
2. 容器处理请求
容器交由Pipeline处理，这个Pipeline里面会放置一些vavle，请求沿着pipeline传递下去并且vavle对其进行相关的处理。比如说日志等，valve还可以自定义，具体需要查看server.xml配置文件。相关类图如下： 
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Tomcat的主要处理组件Engine、Host、Context和Wrapper的实现都会实现Pipeline接口，实际对请求的处理是一个Adpater，Tomcat中Adapter的实现是CoyoteAdapter，因此容器请求处理的入口是CoyoteAdapter的service方法。
1. CoyoteAdapter.service
?? --组装好请求处理链
?? --StandardEngine. getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
?????? --StandardEngineValve.invoke
2. StandardEngineValve.invoke
?? --Host.getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
????? --StandardHostValve.invoke
3. StandardHostValve.invoke
? --Context. getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
???? --StandardContextValve.invoke
4. StandardContextValve.invoke
??? --ServletRequestListener.requestInitialized
??? --Wrapper.getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
????????? --StandardWrapperValve.invoke
??? -- ServletRequestListener.requestDestroyed
5. StandardWrapperValve.invoke
??? --组装Filter+Servlet
??? --处理请求
(1) Connector传来的请求调用CoyoteAdapter.service()方法。(org.apache.catalina.connector.CoyoteAdapter)?
public void service(org.apache.coyote.Request req, org.apache.coyote.Response res) throws Exception { ~~略~~ if (request == null) { request = (Request) connector.createRequest(); request.setCoyoteRequest(req); response = (Response) connector.createResponse(); response.setCoyoteResponse(res); //创建request、response对象 ~~略~~ } try { if (postParseRequest(req, request, res, response)) { connector.getContainer().getPipeline().getFirst().invoke(request, response); //此处的Container是StandardEngine对象 ~~略~~ } }??
(2) 默认StandardEngine的Pipeline会有StandardEngineValve处理单元(参照StandardEngine构造函数)。(org.apache.catalina.core.StandardEngineValve)?
public final void invoke(Request request, Response response) throws IOException, ServletException { // Select the Host to be used for this Request Host host = request.getHost(); if (host == null) { response.sendError (HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST, sm.getString("standardEngine.noHost", request.getServerName())); return; } // Ask this Host to process this request host.getPipeline().getFirst().invoke(request, response); }???
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(3) 同样的，StandardHost的Pipeline会有StandardHostValve处理单元。StandardHostValve如何处理请求跟StandardEngineValve类似，接下来请求进入到StandardContextValve.invoke
(4) 同样的，StandardContext的Pipeline会有StandardContextValve处理单元。?
???
public final void invoke(Request request, Response response) throws IOException, ServletException { // Disallow any direct access to resources under WEB-INF or META-INF MessageBytes requestPathMB = request.getRequestPathMB(); if ((requestPathMB.startsWithIgnoreCase("/META-INF/", 0)) || (requestPathMB.equalsIgnoreCase("/META-INF")) || (requestPathMB.startsWithIgnoreCase("/WEB-INF/", 0)) || (requestPathMB.equalsIgnoreCase("/WEB-INF"))) { String requestURI = request.getDecodedRequestURI(); notFound(requestURI, response); return; } // Wait if we are reloading while (context.getPaused()) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { ; } } // Select the Wrapper to be used for this Request Wrapper wrapper = request.getWrapper(); if (wrapper == null) { String requestURI = request.getDecodedRequestURI(); notFound(requestURI, response); return; } //ServletRequestListener. requestInitialized ~~略~~ wrapper.getPipeline().getFirst().invoke(request, response); //ServletRequestListener.requestDestroyed ~~略~~ }???
(5) 同样的，StandardWrapper这个Pipeline会有StandardWrapperValve这个处理单元。在invoke()方法调用Filter的同时，servlet.service()方法也将会被调用。
(org.apache.catalina.core.StandardWrapperValve)?
????
void invoke(Request request, Response response, ValveContext valveContext) throws IOException, ServletException{ Servlet servlet = null; HttpServletRequest hreq = (HttpServletRequest) request.getRequest(); //org.apache.catalina.Request被封装成javax.servlet.http.HttpServletRequest. HttpServletResponse hres =(HttpServletResponse) response.getResponse(); // org.apache.catalina.Response被封装成javax.servlet.http.HttpServletResponse. servlet = wrapper.allocate(); // 装载servlet if ((servlet != null) && (filterChain != null)) { filterChain.doFilter(hreq, hres); //调用此servlet的filterchain }?
(6) 调用servlet的filterchain 处理 request和response
(org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain)?
??????
void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) throws IOException, ServletException{ ~~略~~ internalDoFilter(request,response); ~~略~~ }?
(7) 调用internalDoFilter()处理请求。(org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain)?
????
void internalDoFilter(ServletRequest request, ServletResponse response) throws IOException, ServletException{ // 此处省略filter 处理的代码，filter 被一个一个调用。 // 如果http请求的是一个jsp页面， 下面的 servlet 会是 org.apache.jasper.servlet.JspServlet 类的一个实例 // 若是 html 页面, 下面的 servlet 会是 org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet 类的一个实例 if ((request instanceof HttpServletRequest) && (response instanceof HttpServletResponse)) { servlet.service((HttpServletRequest) request, (HttpServletResponse) response); servlet.service(request, response); } else { servlet.service(request, response); } }?
至此，servlet.service()方法被调用。
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