Tomcat 源代码分析之Socket通讯

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Tomcat?源代码分析之Socket通讯

此系列文章皆为Tomcat 7.0代码代码分析。

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1.????Socket通讯：

Tomcat对于?Socket的处理方式主要分为以下几种：

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1. ?BIO方式：采用Java阻塞Socket通讯的方式处理连接。
2. ?NIO方式：之前采用BIO（阻塞方式），现在由于在Java1.4之后引入NIO，提供了NIO的实现。
3. APR方式：为了和本地机器更好的集成，有更高的性能，例如一些高级的系统IO功能（sendfile, epoll and OpenSSL），本地操作的处理（shared memory, NT pipes and Unix sockets以及OS Level的功能(random number generation, system status, etc)，Tomcat使用JNI调用处理Socket链接。
4. AJP和ARP结合的方式。
5. AJP方式：通过AJP协议进行通讯?:?AJP主要用于Apache的HTTP服务器和Servlet Web容器之间通讯，它是Packet_Oriented的，换句话说，它发送给浏览器（其他Web Server）的数据是Packet(s)，得到Servlet?容器的响应也是Packet(s)，这里有特殊情况，如果Servlet?容器发送的数据是二进制的，则直接发送给浏览器。此外，AJP还可以重用和Servlet容器之间的Socket连接（Socket Connection），降低创建开销。?具体请看：http://httpd.apache.org/docs/2.2/mod/mod_proxy_ajp.html。

2.????模型介绍

Connector由ProtocolHandler和一个连接端口组成，ProtocolHandler使用以上介绍的各种方式处理Socket。

根据配置选取不同的ProtocolHandler实现类的代码如下：

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Java代码??

1. /**?
2. ?????*?Set?the?Coyote?protocol?which?will?be?used?by?the?connector.?
3. ?????*?
4. ?????*?@param?protocol?The?Coyote?protocol?name?
5. ?????*/??
6. ????public?void?setProtocol(String?protocol)?{??
7. ??
8. ????????if?(AprLifecycleListener.isAprAvailable())?{??
9. ????????????if?("HTTP/1.1".equals(protocol))?{??
10. ????????????????setProtocolHandlerClassName??
11. ????????????????????("org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol");??
12. ????????????}?else?if?("AJP/1.3".equals(protocol))?{??
13. ????????????????setProtocolHandlerClassName??
14. ????????????????????("org.apache.coyote.ajp.AjpAprProtocol");??
15. ????????????}?else?if?(protocol?!=?null)?{??
16. ????????????????setProtocolHandlerClassName(protocol);??
17. ????????????}?else?{??
18. ????????????????setProtocolHandlerClassName??
19. ????????????????????("org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol");??
20. ????????????}??
21. ????????}?else?{??
22. ????????????if?("HTTP/1.1".equals(protocol))?{??
23. ????????????????setProtocolHandlerClassName??
24. ????????????????????("org.apache.coyote.http11.Http11Protocol");??
25. ????????????}?else?if?("AJP/1.3".equals(protocol))?{??
26. ????????????????setProtocolHandlerClassName??
27. ????????????????????("org.apache.coyote.ajp.AjpProtocol");??
28. ????????????}?else?if?(protocol?!=?null)?{??
29. ????????????????setProtocolHandlerClassName(protocol);??
30. ????????????}??
31. ????????}??
32. ??
33. ????}??

?

?

其相应的配置例子如下：

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Java代码??

1. <Connector?port="8080"?protocol="HTTP/1.1"??
2. ???????????????connectionTimeout="20000"??
3. ???????????????redirectPort="8443"?/>??

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Connector调用ProtocolHandler对象处理Socket，主要代码在该Connector类的startInternal()里，如下

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Java代码??

1. /**?
2. ?????*?Begin?processing?requests?via?this?Connector.?
3. ?????*?
4. ?????*?@exception?LifecycleException?if?a?fatal?startup?error?occurs?
5. ?????*/??
6. ????@Override??
7. ????protected?void?startInternal()?throws?LifecycleException?{??
8. ??
9. ????????setState(LifecycleState.STARTING);??
10. ??
11. ????????try?{??
12. ????????????protocolHandler.start();??
13. ????????}?catch?(Exception?e)?{??
14. ????????????String?errPrefix?=?"";??
15. ????????????if(this.service?!=?null)?{??
16. ????????????????errPrefix?+=?"service.getName():?""?+?this.service.getName()?+?"";?";??
17. ????????????}??
18. ??
19. ????????????throw?new?LifecycleException??
20. ????????????????(errPrefix?+?"?"?+?sm.getString??
21. ?????????????????("coyoteConnector.protocolHandlerStartFailed"),?e);??
22. ????????}??
23. ??
24. ????????mapperListener.start();??
25. }??

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而ProtocolHandler对象会启动一个相应的AbstractEndpoint对象来创建ServerSocket，监听服务相应的端口，并启动线程池处理消息。

ProtocolHandler对象启动AbstractEndpoint对象的代码在org.apache.coyote.AbstractProtocolHandler类里，如下：

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Java代码??

1. @Override??
2. ????public?void?start()?throws?Exception?{??
3. ????????if?(getLog().isInfoEnabled())??
4. ????????????getLog().info(sm.getString("abstractProtocolHandler.start",??
5. ????????????????????getName()));??
6. ????????try?{??
7. ????????????endpoint.start();??
8. ????????}?catch?(Exception?ex)?{??
9. ????????????getLog().error(sm.getString("abstractProtocolHandler.startError",??
10. ????????????????????getName()),?ex);??
11. ????????????throw?ex;??
12. ????????}??
13. }??

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各种不同的ProtocolHandler对应的AbstractEndpoint如下：

ProtocolHandler

AbstractEndpoint

AjpAprProtocol

AprEndpoint

AjpProtocol

JIoEndpoint

Http11AprProtocol

AprEndpoint

Http11NioProtocol

NioEndpoint

Http11Protocol

JIoEndpoint

不同协议处理方式请看这个类的实现：AprEndpoint，JIoEndpoint，NioEndpoint。

JIoEndpoint采用BIO方式处理，NioEndpoint采用NIO的方式处理，AprEndpoint调用大量的Poll的大量native方法处理Socket。具体不再一一介绍。

我们最后为这三个组件画出一个简单的模型，如下：

3.????Tomcat中Server，Service和Connector之间的关系：

一个Server包含多个Service，而一个Service由多个Connector组成。

一个Server对应一个Servlet容器的实例，而一个Service可以由多个Connector组成，但是这些Connector必须是一个Engine的，Engine代表一台实际的物理或者虚拟机器，因为Tomcat可以实现集群的，配置片段示例如下：

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Java代码??

1. <Service?name="Catalina">??
2. ????????<Connector?port="8080"?protocol="HTTP/1.1"??
3. ???????????????connectionTimeout="20000"??
4. ???????????????redirectPort="8443"?/>??
5. ????????<Connector?port="8009"?protocol="AJP/1.3"?redirectPort="8443"?/>??
6. ???????<Engine??…>??
7. ???????????????….??
8. ???????</Engine>??
9. </Service>??

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今天就讲到这里了，后续继续把自己已看的东西整理出来。