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Tomcat源码学习(18)-How Tomcat works(转)

2009-08-18 05:07 471 查看

请求对象

默认连接器哩变得HTTP请求对象指代org.apache.catalina.Request接口。这个接口被类RequestBase直接实现了,也是HttpRequest的父接口。最终的实现是继承于HttpRequest的HttpRequestImpl。像第3章一样,有几个facade类:RequestFacade和HttpRequestFacade。Request接口和它的实现类的UML图在Figure 4.2中给出。注意的是,除了属于javax.servlet和javax.servlet.http包的类,前缀org.apache.catalina已经被省略了。

响应对象

Response接口和它的实现类的UML图在Figure 4.3中给出。

处理请求

到这个时候,你已经理解了请求和响应对象,并且知道HttpConnector对象是如何创建它们的。现在是这个过程的最后一点东西了。在这节中我们关注HttpProcessor类的process方法,它是一个套接字赋给它之后,在HttpProcessor类的run方法中调用的。process方法会做下面这些工作:

解析连接

解析请求

解析头部

在解释完process方法之后,在本节的各个小节中将讨论每个操作。

process方法使用布尔变量ok来指代在处理过程中是否发现错误,并使用布尔变量finishResponse来指代Response接口中的finishResponse方法是否应该被调用。

boolean ok = true;

boolean finishResponse = true;

另外,process方法也使用了布尔变量keepAlive,stopped和http11。keepAlive表示连接是否是持久的,stopped表示HttpProcessor实例是否已经被连接器终止来确认process是否也应该停止,http11表示 从web客户端过来的HTTP请求是否支持HTTP 1.1。

像第3章那样,有一个SocketInputStream实例用来包装套接字的输入流。注意的是,SocketInputStream的构造方法同样传递了从连接器获得的缓冲区大小,而不是从HttpProcessor的本地变量获得。这是因为对于默认连接器的用户而言,HttpProcessor是不可访问的。通过传递Connector接口的缓冲区大小,这就使得使用连接器的任何人都可以设置缓冲大小。

另外,process方法也使用了布尔变量keepAlive,stopped和http11。keepAlive表示连接是否是持久的,stopped表示HttpProcessor实例是否已经被连接器终止来确认process是否也应该停止,http11表示 从web客户端过来的HTTP请求是否支持HTTP 1.1。

像第3章那样,有一个SocketInputStream实例用来包装套接字的输入流。注意的是,SocketInputStream的构造方法同样传递了从连接器获得的缓冲区大小,而不是从HttpProcessor的本地变量获得。这是因为对于默认连接器的用户而言,HttpProcessor是不可访问的。通过传递Connector接口的缓冲区大小,这就使得使用连接器的任何人都可以设置缓冲大小。

SocketInputStream input = null;

OutputStream output = null;

// Construct and initialize the objects we will need

try {

input = new SocketInputStream(socket.getInputstream(),

connector.getBufferSize());

}

catch (Exception e) {

ok = false;

}

然后,有个while循环用来保持从输入流中读取,直到HttpProcessor被停止,一个异常被抛出或者连接给关闭为止。

keepAlive = true;

while (!stopped && ok && keepAlive) {

...

}

在while循环的内部,process方法首先把finishResponse设置为true,并获得输出流,并对请求和响应对象做些初始化处理。
在while循环的内部,process方法首先把finishResponse设置为true,并获得输出流,并对请求和响应对象做些初始化处理。

finishResponse = true;

try {

request.setStream(input);

request.setResponse(response);

output = socket.getOutputStream();

response.setStream(output);

response.setRequest(request);

((HttpServletResponse) response.getResponse()).setHeader("Server", SERVER_INFO);

}

catch (Exception e) {

log("process.create", e); //logging is discussed in Chapter 7

ok = false;

}

接着,process方法通过调用parseConnection,parseRequest和parseHeaders方法开始解析前来的HTTP请求,这些方法将在这节的小节中讨论。
接着,process方法通过调用parseConnection,parseRequest和parseHeaders方法开始解析前来的HTTP请求,这些方法将在这节的小节中讨论。

try {

if (ok) {

parseConnection(socket);

parseRequest(input, output);

if (!request.getRequest().getProtocol().startsWith("HTTP/0"))

parseHeaders(input);

parseConnection方法获得协议的值,像HTTP0.9, HTTP1.0或HTTP1.1。如果协议是HTTP1.0,keepAlive设置为false,因为HTTP1.0不支持持久连接。如果在HTTP请求里边找到Expect: 100-continue的头部信息,则parseHeaders方法将把sendAck设置为true。

如果协议是HTTP1.1,并且web客户端发送头部Expect: 100-continue的话,通过调用ackRequest方法它将响应这个头部。它将会测试组块是否是允许的。

if (http11) {

// Sending a request acknowledge back to the client if requested.

ackRequest(output);

// If the protocol is HTTP/1.1, chunking is allowed.

if (connector.isChunkingAllowed())

response.setAllowChunking(true);

}

ackRequest方法测试sendAck的值,并在sendAck为true的时候发送下面的字符串:
HTTP/1.1 100 Continue\r\n\r\n

在解析HTTP请求的过程中,有可能会抛出异常。任何异常将会把ok或者finishResponse设置为false。在解析过后,process方法把请求和响应对象传递给容器的invoke方法:

try {

((HttpServletResponse) response).setHeader("Date", FastHttpDateFormat.getCurrentDate());

if (ok) {

connector.getContainer().invoke(request, response);

}

}

接着,如果finishResponse仍然是true,响应对象的finishResponse方法和请求对象的finishRequest方法将被调用,并且结束输出。

if (finishResponse) {

...

response.finishResponse();

...

request.finishRequest();

...

output.flush();

while循环的最后一部分检查响应的Connection头部是否已经在servlet内部设为close,或者协议是HTTP1.0.如果是这种情况的话,keepAlive设置为false。同样,请求和响应对象接着会被回收利用。

if ( "close".equals(response.getHeader("Connection")) ) {

keepAlive = false;

}

// End of request processing

status = Constants.PROCESSOR_IDLE;

// Recycling the request and the response objects

request.recycle();

response.recycle();

}

在这个场景中,如果哦keepAlive是true的话,while循环将会在开头就启动。因为在前面的解析过程中和容器的invoke方法中没有出现错误,或者HttpProcessor实例没有被停止。否则,shutdownInput方法将会调用,而套接字将被关闭。

try {

shutdownInput(input);

socket.close();

}

...

shutdownInput方法检查是否有未读取的字节。如果有的话,跳过那些字节。

解析连接

parseConnection方法从套接字中获取到网络地址并把它赋予HttpRequestImpl对象。它也检查是否使用代理并把套接字赋予请求对象。parseConnection方法在Listing4.2中列出。

Listing 4.2: The parseConnection method

private void parseConnection(Socket socket) throws IOException, ServletException {

if (debug >= 2)

log(" parseConnection: address=" + socket.getInetAddress() +

", port=" + connector.getPort());

((HttpRequestImpl) request).setInet(socket.getInetAddress());

if (proxyPort != 0)

request.setServerPort(proxyPort);

else

request.setServerPort(serverPort);

request.setSocket(socket);

}

解析请求

parseRequest方法是第3章中类似方法的完整版本。如果你很好的理解第3章的话,你通过阅读这个方法应该可以理解这个方法是怎么运行的。

解析头部

默认链接器的parseHeaders方法使用包org.apache.catalina.connector.http里边的HttpHeader和DefaultHeaders类。类HttpHeader指代一个HTTP请求头部。类HttpHeader不是像第3章那样使用字符串,而是使用字符数据用来避免昂贵的字符串操作。类DefaultHeaders是一个final类,在字符数组中包含了标准的HTTP请求头部:

standard HTTP request headers in character arrays:

static final char[] AUTHORIZATION_NAME = "authorization".toCharArray();

static final char[] ACCEPT_LANGUAGE_NAME = "accept-language".toCharArray();

static final char[] COOKIE_NAME = "cookie".toCharArray();

...

parseHeaders方法包含一个while循环,可以持续读取HTTP请求直到再也没有更多的头部可以读取到。while循环首先调用请求对象的allocateHeader方法来获取一个空的HttpHead实例。这个实例被传递给

SocketInputStream的readHeader方法。

HttpHeader header = request.allocateHeader();

// Read the next header

input.readHeader(header);

假如所有的头部都被已经被读取的话,readHeader方法将不会赋值给HttpHeader实例,这个时候parseHeaders方法将会返回。

if (header.nameEnd == 0) {

if (header.valueEnd == 0) {

return;

}

else {

throw new ServletException(sm.getString("httpProcessor.parseHeaders.colon"));

}

}

如果存在一个头部的名称的话,这里必须同样会有一个头部的值:

String value = new String(header.value, 0, header.valueEnd);

接下去,像第3章那样,parseHeaders方法将会把头部名称和DefaultHeaders里边的名称做对比。注意的是,这样的对比是基于两个字符数组之间,而不是两个字符串之间的。

if (header.equals(DefaultHeaders.AUTHORIZATION_NAME)) {

request.setAuthorization(value);

}

else if (header.equals(DefaultHeaders.ACCEPT_LANGUAGE_NAME)) {

parseAcceptLanguage(value);

}

else if (header.equals(DefaultHeaders.COOKIE_NAME)) {

// parse cookie

}

else if (header.equals(DefaultHeaders.CONTENT_LENGTH_NAME)) {

// get content length

}

else if (header.equals(DefaultHeaders.CONTENT_TYPE_NAME)) {

request.setContentType(value);

}

else if (header.equals(DefaultHeaders.HOST_NAME)) {

// get host name

}

else if (header.equals(DefaultHeaders.CONNECTION_NAME)) {

if (header.valueEquals(DefaultHeaders.CONNECTION_CLOSE_VALUE)) {

keepAlive = false;

response.setHeader("Connection", "close");

}

}

else if (header.equals(DefaultHeaders.EXPECT_NAME)) {

if (header.valueEquals(DefaultHeaders.EXPECT_100_VALUE))

sendAck = true;

else

throw new ServletException(sm.getstring

("httpProcessor.parseHeaders.unknownExpectation"));

}

else if (header.equals(DefaultHeaders.TRANSFER_ENCODING_NAME)) {

//request.setTransferEncoding(header);

}

request.nextHeader();

简单容器的应用程序

本章的应用程序的主要目的是展示默认连接器是怎样工作的。它包括两个类:

ex04.pyrmont.core.SimpleContainer和ex04 pyrmont.startup.Bootstrap。类

SimpleContainer实现了org.apache.catalina.container接口,所以它可以和连接器关联。类Bootstrap是用来启动应用程序的,我们已经移除了第3章带的应用程序中的连接器模块,类ServletProcessor和

StaticResourceProcessor,所以你不能请求一个静态页面。

类SimpleContainer展示在Listing 4.3.

Listing 4.3: The SimpleContainer class

package ex04.pyrmont.core;

import java.beans.PropertyChangeListener;

import java.net.URL;

import java.net.URLClassLoader;

import java.net.URLStreamHandler;

import java.io.File;

import java.io.IOException;

import javax.naming.directory.DirContext;

import javax.servlet.Servlet;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import org.apache.catalina.Cluster;

import org.apache.catalina.Container;

import org.apache.catalina.ContainerListener;

import org.apache.catalina.Loader;

import org.apache.catalina.Logger;

import org.apache.catalina.Manager;

import org.apache.catalina.Mapper;

import org.apache.catalina.Realm;

import org.apache.catalina.Request;

import org.apache.catalina.Response;

public class SimpleContainer implements Container {

public static final String WEB_ROOT =

System.getProperty("user.dir") + File.separator + "webroot";

public SimpleContainer() { }

public String getInfo() {

return null;

}

public Loader getLoader() {

return null;

}

public void setLoader(Loader loader) { }

public Logger getLogger() {

return null;

}

public void setLogger(Logger logger) { }

public Manager getManager() {

return null;

}

public void setManager(Manager manager) { }

public Cluster getCluster() {

return null;

}

public void setCluster(Cluster cluster) { }

public String getName() {

return null;

}

public void setName(String name) { }

public Container getParent() {

return null;

}

public void setParent(Container container) { }

public ClassLoader getParentClassLoader() {

return null;

}

public void setParentClassLoader(ClassLoader parent) { }

public Realm getRealm() {

return null;

}

public void setRealm(Realm realm) { }

public DirContext getResources() {

return null;

}

public void setResources(DirContext resources) { }

public void addChild(Container child) { }

public void addContainerListener(ContainerListener listener) { }

public void addMapper(Mapper mapper) { }

public void addPropertyChangeListener(

PropertyChangeListener listener) { }

public Container findchild(String name) {

return null;

}

public Container[] findChildren() {

return null;

}

public ContainerListener[] findContainerListeners() {

return null;

}

public Mapper findMapper(String protocol) {

return null;

}

public Mapper[] findMappers() {

return null;

}

public void invoke(Request request, Response response)

throws IoException, ServletException {

string servletName = ( (Httpservletrequest)

request).getRequestURI();

servletName = servletName.substring(servletName.lastIndexof("/") +

1);

URLClassLoader loader = null;

try {

URL[] urls = new URL[1];

URLStreamHandler streamHandler = null;

File classpath = new File(WEB_ROOT);

string repository = (new URL("file",null,

classpath.getCanonicalpath() + File.separator)).toString();

urls[0] = new URL(null, repository, streamHandler);

loader = new URLClassLoader(urls);

}

catch (IOException e) {

System.out.println(e.toString() );

}

Class myClass = null;

try {

myClass = loader.loadclass(servletName);

}

catch (classNotFoundException e) {

System.out.println(e.toString());

}

servlet servlet = null;

try {

servlet = (Servlet) myClass.newInstance();

servlet.service((HttpServletRequest) request,

(HttpServletResponse) response);

}

catch (Exception e) {

System.out.println(e.toString());

}

catch (Throwable e) {

System.out.println(e.toString());

}

}

public Container map(Request request, boolean update) {

return null;

}

public void removeChild(Container child) { }

public void removeContainerListener(ContainerListener listener) { }

public void removeMapper(Mapper mapper) { }

public void removoPropertyChangeListener(

PropertyChangeListener listener) {

}

}

我只是提供了SimpleContainer类的invoke方法的实现,因为默认连接器将会调用这个方法。invoke方法创建了一个类加载器,加载servlet类,并调用它的service方法。这个方法和第3章的ServletProcessor类在哦个的process方法非常类似。

Bootstrap类在Listing 4.4在列出.

Listing 4.4: The ex04.pyrmont.startup.Bootstrap class

package ex04.pyrmont.startup;

import ex04.pyrmont.core.simplecontainer;

import org.apache.catalina.connector.http.HttpConnector;

public final class Bootstrap {

public static void main(string[] args) {

HttpConnector connector = new HttpConnector();

SimpleContainer container = new SimpleContainer();

connector.setContainer(container);

try {

connector.initialize();

connector.start();

// make the application wait until we press any key.

System in.read();

}

catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

Bootstrap 类的main方法构造了一个org.apache.catalina.connector.http.HttpConnector实例和一个 SimpleContainer实例。它接下去调用conncetor的setContainer方法传递container,让connector和container关联起来。下一步,它调用connector的initialize和start方法。这将会使得connector为处理8080端口上的任何请求做好了准备。

你可以通过在控制台中输入一个按键来终止这个应用程序。

运行应用程序

要在Windows中运行这个程序的话,在工作目录下输入以下内容:

java -classpath ./lib/servlet.jar;./ ex04.pyrmont.startup.Bootstrap

在Linux的话,你可以使用分号来分隔两个库。

java -classpath ./lib/servlet.jar:./ ex04.pyrmont.startup.Bootstrap

你可以和第三章那样调用PrimitiveServlet和ModernServlet。

注意的是你不能请求index.html,因为没有静态资源的处理器。

总结

本章展示了如何构建一个能和Catalina工作的Tomcat连接器。剖析了Tomcat4的默认连接器的代码并用这个连接器构建了一个小应用程序。接下来的章节的所有应用程序都会使用默认连接器。
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