tomcat NIO工作流程

最近对tomcat的NIO实现进行研究，现总结一下：

其NIO工作流程图如下：



在上图中最左边为浏览器（即发起请求），最右边为Container（即容器，处理请求）。我们知道tomcat是基于组件设计的，从大的层次上，其组件可以分为Connector和Container，Connector的内部结构如上图（这里只是用NIO实现来讲Connector，Connector也可以采用BIO的方式），而Container有四种类型：StandardEngine、StandardHost、StandardContext、StandardWrapper，它们从左至右依次是包含关系，这个大家应该比较清楚。下面从模块之间的关联及多线程维度来说明NIO的工作流程：

从上图中，可以看出一个Connector包含一个Http11NioProtocol实例、一个CoyoteAdapter实例，Http11NioProtocol内部包含一个NioEndpoint实例、一个Http11ConnectionHandler实例，NioEndpoint主要是实现了socket请求监听线程Acceptor、socket
NIO poller线程、以及请求处理线程池，对于Acceptor监听到的Socket请求，经过NioEndpoint内部的NIO 线程模型处理后，会转变为SocketProcessor在Executor中运行，其在Run过程中会交给Http11ConnectionHandler处理，Http11ConnectionHandler会从ConcurrentHashMap<NioChannel,Http11NioProcessor>缓存中获取相应的Http11NioProcessor来继续处理，Http11NioProcessor主要是负责解析socket请求Header，解析完成后，会将Request、Response（这里的请求、响应在tomcat中看成是coyote的请求、响应，意思是还需要CoyoteAdaper处理）交给CoyoteAdaper继续处理，CoyoteAdaper这里的工作主要将socket解析的Request、Response转化为HttpServletRequest、HttpServletResponse，而这里的请求响应就是最后交给Container去处理的。

Tomcat中NIO线程模型：



注：上图是针对一个socket poller线程的NIO模型，多个poller线程实际上也是一样的。
这里的线程模型主要是体现tomcat如何在多线程方面（Acceptor线程、poller线程、worker线程）及组件内部的模块方面实现NIO。我们可以看到Acceptor线程会将接受到的SocketChannel（即一个socket请求）封装为PollerEvent放到Poller线程中的ConcurrentLinkedQueue<PollerEvent>缓存中，注意到这里的缓存是ConcurrentLinkedQueue是支持并发的，那么在Poller线程的内部，它只需要从这个缓存中不停地获取PollerEvent然后处理就可以了。最后Poller线程处理完成后会封装成SocketProcessor交给NioEndpoint内的线程池Executor去处理。线程池中的Work
thread线程在处理SocketProcessor过程中，会调用Http11ConnectionHandler处理，而Http11ConnectionHandler则从ConcurrentHashMap<NioChannel,Http11NioProcessor>缓存中获取相应的Http11NioProcessor来继续处理，这里要注意的ConcurrentHashMap也是支持并发的。后面的处理过程，前面已经说过。