请求在Tomcat源码中的流转（基础篇）

前言

Tomcat作为Java开发者接触过最重要的web容器，在启动和处理请求过程中做了海量的事情，初级开发者很少关心，使用SpringMvc之类上层框架一带而过，然而这些部分是Java和网络集大成之作，笔者要带着大家走一遍一次请求，加深tomcat的认知。最好先调试好Tomcat源码

Tomcat基础架构

BootStrap和Catalina

BootStrap

BootStrap就是Tomcat的main函数所在位置，在使用过程中执行脚本catlina.sh或者bat文件即可执行java命令并调用BootStrap的main函数实现tomcat的启动

 public static void main(String args[]) {
 if (daemon == null) {
                // Don't set daemon until init() has completed
                Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
                try {
                    bootstrap.init();
                } catch (Throwable t) {
                    handleThrowable(t);
                    t.printStackTrace();
                    return;
                }
                daemon = bootstrap;
            } else {
                // When running as a service the call to stop will be on a new
                // thread so make sure the correct class loader is used to
                // prevent a range of class not found exceptions.
                Thread.currentThread().setContextClassLoader(daemon.catalinaLoader);
            }
......
}

Catalina

BootStrap是服务器的入口， 会通过start、stop、stopServer、stopServer等反射调用Catalina的对应方法

public void stopServer() throws Exception {

        Method method =
            catalinaDaemon.getClass().getMethod("stopServer", (Class []) null);
        method.invoke(catalinaDaemon, (Object []) null);
    }

Tomcat的核心配置文件server.xml

先来看一下tomcat的容器结构

tomcat容器有多层，Server、service、Engine、Host、Context等，图中有省略
比如一个名称为mytomcat的web项目，对应到Container部分，Context名称就是mytomcat
再看一下Tomcat的配置文件server.xml

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
    <Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" />
    <Listener SSLEngine="on"
        className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" />
    <Listener className="org.apache.catalina.core.JasperListener" />
    <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />
    <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />
    <Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />

    <GlobalNamingResources>
        <Resource auth="Container" description="User database that can be updated and saved"
            factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory" name="UserDatabase"
            pathname="conf/tomcat-users.xml" type="org.apache.catalina.UserDatabase" />
    </GlobalNamingResources>

    <Service name="Catalina">

        <Connector URIEncoding="UTF-8" connectionTimeout="20000"
            port="80" protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8443" />
        <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />

        <Engine defaultHost="localhost" name="Catalina">

            <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
                <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
                    resourceName="UserDatabase" />
            </Realm>

            <Host appBase="webapps" autoDeploy="true" name="localhost"
                unpackWARs="true">

                <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve"
                    directory="logs" pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" prefix="localhost_access_log."
                    suffix=".txt" />

            </Host>
        </Engine>
    </Service>

在启动tomcat的时候，catalina的load方法，会读取server.xml文件的内容，通过Digester组件把server.xml解析成Server对象，并且把Server变成Catalina的成员变量。

我们看一下catalina的load方法中digester.parse()方法执行后的容器代码结构

这样的话，Tomcat的容器的层级结构就建立起来了。

网络处理部分

Connector

tomcat可以处理多种协议，统一使用Connector组件来实现，在tomcat中一个Service可以对应多个Connector

ProtocolHandler

connector中有个很重要的成员变量protocolHandler， 用来实现多种协议的解析，
比如http协议。基于tcp做集群的AJP协议

Endpoint

AbstractEndpoint是Tcp的处理入口，并且持有Executor；Connector的executor和ProtocolHandler的线程池都是使用这个executor
当有网络任务到来的时候，tomcat会使用这个线程池来处理socket事件

Acceptor 和 Poller

Acceptor是封装新连接的任务，Endpoint使用单独的线程维护 Poller 是java NIO中Selector的封装，当新连接到来时唤醒Acceptor线程注册pollerEvent事件来监听连接

Poller的实现是java的Selector