Tomcat Connector

转自: http://blog.csdn.net/aesop_wubo/article/details/7617416

如下图所示，Tomcat服务器主要有两大核心模块组成：连接器和容器，本节只分析连接器的实现。

连接器主要是接收用户的请求，然后封装请求传递给容器处理，tomcat中默认的连接器是Coyote.首先来看连接器的类图：

protocol

我们发现这个类里面有很多与protocol有关的属性和方法，tomcat中支持两种协议的连接器：HTTP/1.1与AJP/1.3，查看tomcat的配置文件server.xml可以看到如下配置：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" URIEncoding="utf-8"/>  

<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />

HTTP/1.1协议负责建立HTTP连接，web应用通过浏览器访问tomcat服务器用的就是这个连接器，默认监听的是8080端口；

AJP/1.3协议负责和其他HTTP服务器建立连接，监听的是8009端口，比如tomcat和apache或者iis集成时需要用到这个连接器。

协议上有三种不同的实现方式：JIO、APR、NIO。

JIO(java.io)：用java.io纯JAVA编写的TCP模块，这是tomcat默认连接器实现方法；

APR(Apache Portable Runtime)：有C语言和JAVA两种语言实现，连接Apache httpd Web服务器的类库是在C中实现的，同时用APR进行网络通信；

NIO(java.nio)：这是用纯Java编写的连接器(Conector)的一种可选方法。该实现用java.nio核心Java网络类以提供非阻塞的TCP包特性。

ProtocolHandler接口是对这些协议的抽象，其类层次结构图如下呼所示：

前面提到tomcat默认采用的是Http11Protocol,要么要怎么更换默认的protocolHandler呢，先看看setProtocol方法的源码：

public void setProtocol(String protocol) {  

    if (AprLifecycleListener.isAprAvailable()) {
        if ("HTTP/1.1".equals(protocol)) {
            setProtocolHandlerClassName
                ("org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol");
        } else if ("AJP/1.3".equals(protocol)) {
            setProtocolHandlerClassName
                ("org.apache.coyote.ajp.AjpAprProtocol");
        } else if (protocol != null) {
            setProtocolHandlerClassName(protocol);
        } else {
            setProtocolHandlerClassName
                ("org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol");
        }
    } else {
        if ("HTTP/1.1".equals(protocol)) {
            setProtocolHandlerClassName
                ("org.apache.coyote.http11.Http11Protocol");
        } else if ("AJP/1.3".equals(protocol)) {
            setProtocolHandlerClassName
                ("org.apache.coyote.ajp.AjpProtocol");
        } else if (protocol != null) {
            setProtocolHandlerClassName(protocol);
        }
    }
}

从以上代码可以看出只要protocol不为HTTP/1.1也不为AJP/1.3就会调用setProtocolHandlerClassName来设置protocolHandler，也就是说要替换默认的protocolHandler，只需要修改server.xml文件Connector中的protocol属性即可！

Service

连接器和容器一起才能对外提供服务，Service里面包含了一个容器和多个连接器，连接器是怎么加入到Service中的，可以看一下StandardService中的代码：

public void addConnector(Connector connector) {  

    synchronized (connectors) {
        connector.setService(this);
        Connector results[] = new Connector[connectors.length + 1];
        System.arraycopy(connectors, 0, results, 0, connectors.length);
        results[connectors.length] = connector;
        connectors = results;  

        if (getState().isAvailable()) {
            try {
                connector.start();
            } catch (LifecycleException e) {
                log.error(sm.getString(
                        "standardService.connector.startFailed",
                        connector), e);
            }
        }  

        // Report this property change to interested listeners
        support.firePropertyChange("connector", null, connector);
    }  

}

StandardService中还有setContainer方法，正是Service把容器和连接器关联在一起的

mapperListener

在连接器初始化的时候会初始化mapperListener，mapperListener在初始化的时候会调用mapper对象的addXXX方法

Mapper对象在tomcat中存在于两个地方:

1、每个context容器对象中，它只记录了此context内部的访问资源与相对应的wrapper子容器的映射；

2、connector模块中，这是tomcat全局的变量，它记录了一个完整的映射对应关系，即根据访问的完整URL如何定位到哪个host下的哪个context的哪个wrapper容器。

Servlet中forward跳转会用到第一种mapper,也就是说forward是服务器内部的重定向。

初始化与启动

Connector的初始化过程如下：

1、Tomcat初始化时会调用Bootstrap的Load方法，这里会解析XML文件，Digester解析的过程中，会调用Connector的构造方法

public Connector(String protocol) {
       setProtocol(protocol);
       // Instantiate protocol handler
       try {
           Class<?> clazz = Class.forName(protocolHandlerClassName);
           this.protocolHandler = (ProtocolHandler) clazz.newInstance();
       } catch (Exception e) {
           log.error(sm.getString(
                   "coyoteConnector.protocolHandlerInstantiationFailed"), e);
       }
   }

这个构造方法首先设置protocol，然后初始化protocolhandler

2、紧接着初始化Server,一个Server可能有多个Service，在初始化Server的过程中会初始化多个Service.Service由一个容器和多个连接器组成，会先初始化容器，然后初始化化两个连接器，连接器的初始化是调用的Connector的initInternal方法

protected void initInternal() throws LifecycleException {  

    super.initInternal();  

    // Initialize adapter
    adapter = new CoyoteAdapter(this);
    protocolHandler.setAdapter(adapter);  

    // Make sure parseBodyMethodsSet has a default
    if( null == parseBodyMethodsSet ) {
        setParseBodyMethods(getParseBodyMethods());
    }  

    try {
        protocolHandler.init();
    } catch (Exception e) {
        throw new LifecycleException
            (sm.getString
             ("coyoteConnector.protocolHandlerInitializationFailed"), e);
    }  

    // Initialize mapper listener
    mapperListener.init();
}

(1)首先为protocolHandler设置一个adapter，然后初始化protocolHandler

(2)初始化mapperListener，啥都没做，只是调用了父类(LifecycleMBeanBase)的initInternal方法!

由于Tomcat的生命周期控制，连接器的启动过程和初始化过程几乎一样，也是由Catalina的start方法开始，Server启动，Service启动，Container启动，Connector启动。Connector启动调用了它的startInternal方法，这个方法只做了两件事：启动protocolHandler和mapperListener，连接器的启动过程就是这样!下面分别来看看protocolHandler和mapperListener启动时都做了哪些事？

protocolHandler的初始化是在其父类AbstractProtocol的start方法中完成的，

public void start() throws Exception {
    if (getLog().isInfoEnabled())
        getLog().info(sm.getString("abstractProtocolHandler.start",
                getName()));
    try {
        endpoint.start();
    } catch (Exception ex) {
        getLog().error(sm.getString("abstractProtocolHandler.startError",
                getName()), ex);
        throw ex;
    }
}

调用了endpoint的start方法，这个方法里面做了以下几件事：

(1)设置接收线程数和最大连接数，创建socket

(2)创建线程池,启动监听的线程监听用户请求

(3)启动一个线程来负责异步请求

mapperListener也继承了LifecycleMBeanBase类，也是受生命周期控制的。所以它的启动是在startInternal方法中完成的

public void startInternal() throws LifecycleException {  

       setState(LifecycleState.STARTING);  

       // Find any components that have already been initialized since the
       // MBean listener won't be notified as those components will have
       // already registered their MBeans
       findDefaultHost();  

       Engine engine = (Engine) connector.getService().getContainer();
       addListeners(engine);  

       Container[] conHosts = engine.findChildren();
       for (Container conHost : conHosts) {
           Host host = (Host) conHost;
           if (!LifecycleState.NEW.equals(host.getState())) {
               // Registering the host will register the context and wrappers
               registerHost(host);
           }
       }
   }

(1)注册已初始化的组件

(2)为各种容器添加监听器

(3)为各种容器建立映射关系