Tomcat处理http请求之源码分析

本文将从请求获取与包装处理、请求传递给Container、Container处理请求流程，这3部分来讲述一次http穿梭之旅。

1 请求包装处理

tomcat组件Connector在启动的时候会监听端口。以JIoEndpoint为例，在其Acceptor类中：

protected class Acceptor extends AbstractEndpoint.Acceptor {
    @Override
    public void run() {
        while (running) {
            ……
            try {
                //当前连接数
                countUpOrAwaitConnection();
                Socket socket = null;
                try {
                    //取出队列中的连接请求
                    socket = serverSocketFactory.acceptSocket(serverSocket);
                } catch (IOException ioe) {
                    countDownConnection();
                }
                if (running && !paused && setSocketOptions(socket)) {
                    //处理请求
                    if (!processSocket(socket)) {
                        countDownConnection();
                        closeSocket(socket);
                    }
                } else {
                    countDownConnection();
                    // Close socket right away
                    closeSocket(socket);
                }
            } 
            ……
        }
    }
}

在上面的代码中，socket = serverSocketFactory.acceptSocket(serverSocket);与客户端建立连接，将连接的socket交给processSocket(socket)来处理。在processSocket中，对socket进行包装一下交给线程池来处理：

protected boolean processSocket(Socket socket) {
    try {
        SocketWrapper<Socket> wrapper = new SocketWrapper<Socket>(socket);
        wrapper.setKeepAliveLeft(getMaxKeepAliveRequests());
        wrapper.setSecure(isSSLEnabled());
        //交给线程池处理连接
        getExecutor().execute(new SocketProcessor(wrapper));
    } 
    ……
    return true;
}

线程池处理的任务SocketProccessor，通过代码分析：

protected class SocketProcessor implements Runnable {
 
    protected SocketWrapper<Socket> socket = null;
    protected SocketStatus status = null;
 
    @Override
    public void run() {
        boolean launch = false;
        synchronized (socket) {
            SocketState state = SocketState.OPEN;
            try {
                serverSocketFactory.handshake(socket.getSocket());
            } 
            ……
            if ((state != SocketState.CLOSED)) {
                //委派给Handler来处理
                if (status == null) {
                    state = handler.process(socket, SocketStatus.OPEN_READ);
                } else {
                    state = handler.process(socket,status);
                }
            }}}
            ……
}

即在SocketProcessor中，将Socket交给handler处理，这个handler就是在Http11Protocol的构造方法中赋值的Http11ConnectionHandler，在该类的父类process方法中通过请求的状态，来创建Http11Processor处理器进行相应的处理，切到Http11Proccessor的父类AbstractHttp11Proccessor中。

public SocketState process(SocketWrapper socketWrapper) {
    RequestInfo rp = request.getRequestProcessor();
    rp.setStage(org.apache.coyote.Constants.STAGE_PARSE);
 
    // Setting up the I/O
    setSocketWrapper(socketWrapper);
    getInputBuffer().init(socketWrapper, endpoint);
    getOutputBuffer().init(socketWrapper, endpoint);
 
    while (!getErrorState().isError() && keepAlive && !comet && !isAsync() &&
            upgradeInbound == null &&
            httpUpgradeHandler == null && !endpoint.isPaused()) {
        ……
        if (!getErrorState().isError()) {
            // Setting up filters, and parse some request headers
            rp.setStage(org.apache.coyote.Constants.STAGE_PREPARE);
            try {
                //请求预处理
                prepareRequest();
            } 
            ……
        }
        ……
        if (!getErrorState().isError()) {
            try {
                rp.setStage(org.apache.coyote.Constants.STAGE_SERVICE);
                //交由适配器处理
                adapter.service(request, response);
 
                if(keepAlive && !getErrorState().isError() && (
                        response.getErrorException() != null ||
                                (!isAsync() &&
                                statusDropsConnection(response.getStatus())))) {
                    setErrorState(ErrorState.CLOSE_CLEAN, null);
                }
                setCometTimeouts(socketWrapper);
            } 
        }
    }
    ……
}          

可以看到Request和Response的生成，从Socket中获取请求数据，keep-alive处理，数据包装等等信息，最后交给了CoyoteAdapter的service方法

2 请求传递给Container

在CoyoteAdapter的service方法中，主要有2个任务：

•第一个是org.apache.coyote.Request和
org.apache.coyote.Response到继承自HttpServletRequest的org.apache.catalina.connector.Request和org.apache.catalina.connector.Response转换，和Context，Wrapper定位。

•第二个是将请求交给StandardEngineValve处理。

public void service(org.apache.coyote.Request req,
                        org.apache.coyote.Response res) {
    ……
    postParseSuccess = postParseRequest(req, request, res, response);
    ……
    connector.getService().getContainer().getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
    ……
}

在postParseRequest方法中代码片段：

connector.getMapper().map(serverName, decodedURI, version,
                                      request.getMappingData());
request.setContext((Context) request.getMappingData().context);
request.setWrapper((Wrapper) request.getMappingData().wrapper);

request通过URI的信息找到属于自己的Context和Wrapper。而这个Mapper保存了所有的容器信息，不记得的同学可以回到Connector的startInternal方法中，最有一行代码是mapperListener.start(); 在MapperListener的start()方法中，

public void startInternal() throws LifecycleException {
 
    setState(LifecycleState.STARTING);
    findDefaultHost();
 
    Engine engine = (Engine) connector.getService().getContainer();
    addListeners(engine);
 
    Container[] conHosts = engine.findChildren();
    for (Container conHost : conHosts) {
        Host host = (Host) conHost;
        if (!LifecycleState.NEW.equals(host.getState())) {
            registerHost(host);
        }
    }
}

MapperListener.startInternal()方法将所有Container容器信息保存到了mapper中。那么，现在初始化把所有容器都添加进去了，如果容器变化了将会怎么样？这就是上面所说的监听器的作用，容器变化了，MapperListener作为监听者。他的生成图示：

通过Mapper找到了该请求对应的Context和Wrapper后，CoyoteAdapter将包装好的请求交给Container处理。

3 Container处理请求流程

从下面的代码片段，我们很容易追踪整个Container的调用链： 用时序图画出来则是：

最终StandardWrapperValve将请求交给Servlet处理完成。至此一次http请求处理完毕。

作者：京东物流 毕会杰

内容来源：京东云开发者社区