tomcat源码分析(三)一次http请求的旅行-从Socket说起

tomcat源码分析(三)一次http请求的旅行

在http请求旅行之前，我们先来准备下我们所需要的工具。首先要说的就是Connector，其作为Service的子容器，承担着http请求的核心功能。那我们先来准备下一啊吧。

我们知道一次网络请求过来之后，从网络的角度来看，是经过物理层→链路层→网络层->传输层->应用层，如下图所示。

　　　　　　　　　　　　

　　我们所熟知的的Socket处于TCP(传输层)，操作系统为我们提供来一套API来操作Socket，而tomcat其任务就是针对传输层过来的Socket进行包装，并实现应用层的协议，最常见的应用层协议应该算是http协议了。接下来就来具体看看tomcat是如何实现http协议(实际上tomcat还实现了ajp协议以及处理请求的。

我们这里以最常见的BIO(阻塞试IO)的方式来分析。我们先来看看tomcat是怎么处理TCP连接的。在org.apche.tomcat.util.net包主要是用于处理网络请求的，即对TCP的处理。

　　首先我们来看一下org.apache.tomcat.util.net.AbstractEndPoint这个类。在Tomcat的对请求的设计当中，由专门的线程接受TCP连接，并直接将TCP连接转交给工作线程。在AbstrctEndPoint中有一个抽象的静态内部类我们来一起看一下。

public abstract static class Acceptor implements Runnable {
        public enum AcceptorState {
            NEW, RUNNING, PAUSED, ENDED
        }

        protected volatile AcceptorState state = AcceptorState.NEW;
        public final AcceptorState getState() {
            return state;
        }

        private String threadName;
        protected final void setThreadName(final String threadName) {
            this.threadName = threadName;
        }
        protected final String getThreadName() {
            return threadName;
        }
    }

　　可以看出在这个静态内部类中并没有实现run()方法，其实现交给子类来实现。在Tomcat中实际定义来一个 Acceptor数组来表示一组接受TCP连接的线程。我们在简单看一下其启动这个接受线程的代码实现。

protected final void startAcceptorThreads() {
        int count = getAcceptorThreadCount();
        acceptors = new Acceptor[count];

        for (int i = 0; i < count; i++) {
            acceptors[i] = createAcceptor();
            String threadName = getName() + "-Acceptor-" + i;
            acceptors[i].setThreadName(threadName);
            Thread t = new Thread(acceptors[i], threadName);
            t.setPriority(getAcceptorThreadPriority());
            t.setDaemon(getDaemon());
            t.start();
        }
    }

　　其中count这个我们是可以在server.xml中去配置的，一般情况下，会配置1-2。也就是说接受TCP连接的线程也只是1-2个。

　　说到这里，我们也应该来说重点来，就是接受线程是如何具体工作的，我们来看JIOEndPoint,这个类是AbstractEndPoint的子类，也是设计来处理TCP连接的，这个类实现了一个简单的服务器，会有一到2个监听线程来监听Socket，对于每一个TCP连接，都会从创建一个工作线程来处理。

刚刚我们说道AbstractEndPoint中的抽象静态内部类Acceptor，在其子类JIOEndPoint中也存在一个内部类，继承自Acceptor，并实现来run();方法。我们来看一下。

protected class Acceptor extends AbstractEndpoint.Acceptor {

        @Override
        public void run() {

            int errorDelay = 0;

            // Loop until we receive a shutdown command
            while (running) {

                // Loop if endpoint is paused
                while (paused && running) {
                    state = AcceptorState.PAUSED;
                    try {
                        Thread.sleep(50);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // Ignore
                    }
                }

                if (!running) {
                    break;
                }
                state = AcceptorState.RUNNING;

                try {
                    //if we have reached max connections, wait
                    countUpOrAwaitConnection();

                    Socket socket = null;
                    try {
                        // Accept the next incoming connection from the server
                        // socket
                        socket = serverSocketFactory.acceptSocket(serverSocket);
                    } catch (IOException ioe) {
                        countDownConnection();
                        // Introduce delay if necessary
                        errorDelay = handleExceptionWithDelay(errorDelay);
                        // re-throw
                        throw ioe;
                    }
                    // Successful accept, reset the error delay
                    errorDelay = 0;

                    // Configure the socket
                    if (running && !paused && setSocketOptions(socket)) {
                        // Hand this socket off to an appropriate processor
                        if (!processSocket(socket)) {
                            countDownConnection();
                            // Close socket right away
                            closeSocket(socket);
                        }
                    } else {
                        countDownConnection();
                        // Close socket right away
                        closeSocket(socket);
                    }
                } catch (IOException x) {
                    if (running) {
                        log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), x);
                    }
                } catch (NullPointerException npe) {
                    if (running) {
                        log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), npe);
                    }
                } catch (Throwable t) {
                    ExceptionUtils.handleThrowable(t);
                    log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), t);
                }
            }
            state = AcceptorState.ENDED;
        }
    }

　　其核心在接收到TCP连接之后，即在接收到Socket，会调用processSocket(Socket socket);这个方法。我们再来关注一下这个方法。

protected boolean processSocket(Socket socket) {
        // Process the request from this socket
        try {
            SocketWrapper<Socket> wrapper = new SocketWrapper<Socket>(socket);
            wrapper.setKeepAliveLeft(getMaxKeepAliveRequests());
            wrapper.setSecure(isSSLEnabled());
            // During shutdown, executor may be null - avoid NPE
            if (!running) {
                return false;
            }
            getExecutor().execute(new SocketProcessor(wrapper));
        } catch (RejectedExecutionException x) {
            log.warn("Socket processing request was rejected for:"+socket,x);
            return false;
        } catch (Throwable t) {
            ExceptionUtils.handleThrowable(t);
            // This means we got an OOM or similar creating a thread, or that
            // the pool and its queue are full
            log.error(sm.getString("endpoint.process.fail"), t);
            return false;
        }
        return true;
    }

　　其核心代码在于 getExecutor().execute(new SocketProcessor(wrapper));getExecutor()会返回Executor对象(在AbstractEndPoint中createExecutor()建立了线程池),由线程池中的线程来处理该Socket。我们再来看一下SocketProccessor这个在JIOEndPoint中的内部类，这个类(注意此时已经在工作线程之中)中核心代码

　　　　　　　　　　　　if ((state != SocketState.CLOSED)) {
                        if (status == null) {
                            state = handler.process(socket, SocketStatus.OPEN_READ);
                        } else {
                            state = handler.process(socket,status);
                        }
                    }

　　从中我们可以看到实际处理又交给来Handler来处理，那么Handler怎么处理的，我们会在下一节当中具体阐述。这一节就先讲述到这里，下一节会讲述handler具体处理过程。