tomcat架构分析(connector BIO 实现)

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在tomcat架构分析(概览)中已经介绍过，connector组件是service容器中的一部分。它主要是接收，解析http请求，然后调用本service下的相关servlet。由于tomcat从架构上采用的是一个分层结构，因此根据解析过的http请求，定位到相应的servlet也是一个相对比较复杂的过程。

整个connector实现了从接收socket到调用servlet的全部过程。先来看一下connector的功能逻辑；

接收socket
从socket获取数据包，并解析成HttpServletRequest对象
从engine容器开始走调用流程，经过各层valve，最后调用servlet完成业务逻辑
返回response，关闭socket

可以看出，整个connector组件是tomcat运行主干，之前介绍的各个模块都是tomcat启动时，静态创建好的，通过connector将这些模块串了起来。

通常在实际运行中，特别是对于一些互联网应用而言，网络吞吐一直是整个服务的瓶颈所在，因此，connector的运行效率在一定程度上影响了tomcat的整体性能。相对来说，tomcat在处理静态页面方面一直有一些瓶颈，因此通常的服务架构都是前端类似nginx的web服务器，后端挂上tomcat作为应用服务器(当然还有些其他原因，例如负载均衡等)。Tomcat在connector的优化上做了一些特殊的处理，这些都是可选的，通过部署，配置方便完成，例如APR（ApachePortableRuntime），BIO，NIO等。

目前connector支持的协议是HTTP和AJP。AJP是Apache与其他服务器之间的通信协议。通常在集群环境中，例如前端web服务器和后端应用服务器或servlet容器，使用AJP会比HTTP有更好的性能，这里引述apache官网上的一段话“Ifintegrationwiththenativewebserverisneededforanyreason,anAJPconnectorwillprovidefasterperformancethanproxiedHTTP.AJPclusteringisthemostefficientfromtheTomcatperspective.ItisotherwisefunctionallyequivalenttoHTTPclustering.”

本篇主要是针对HTTP协议的connector进行阐述。先来看一下connector的配置，在server.xml里；

<Connector port="80" URIEncoding="UTF-8" protocol="HTTP/1.1" 
               connectionTimeout="20000" 
               redirectPort="7443" />

熟悉的80端口不必说了。“protocol”这里是指这个connector支持的协议。针对HTTP协议而言，这个属性可以配置的值有：

HTTP/1.1
org.apache.coyote.http11.Http11Protocol–BIO实现
org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol–NIO实现
定制的接口

配置“HTTP/1.1”和“org.apache.coyote.http11.Http11Protocol”的效果是一样的，因此connector的HTTP协议实现缺省是支持BIO的。无论是BIO还是NIO都是实现一个org.apache.coyote.ProtocolHandler接口，因此如果需要定制化，也必须实现这个接口。

本篇就来看看缺省状态下HTTPconnector的架构及其消息流。

可以看见connector中三大块

Http11Protocol
Mapper
CoyoteAdapter

Http11Protocol

类全路径org.apache.coyote.http11.Http11Protocol，这是支持http的BIO实现。Http11Protocol包含了JIoEndpoint对象及Http11ConnectionHandler对象。

Http11ConnectionHandler对象维护了一个Http11Processor对象池，Http11Processor对象会调用CoyoteAdapter完成httprequest的解析和分派。

JIoEndpoint维护了两个线程池，Acceptor及Worker。Acceptor是接收socket，然后从Worker线程池中找出空闲的线程处理socket，如果worker线程池没有空闲线程，则Acceptor将阻塞。Worker是典型的线程池实现。Worker线程拿到socket后，就从Http11Processor对象池中获取Http11Processor对象，进一步处理。除了这个比较基础的Worker线程池，也可以通过基于javaconcurrent系列的java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor线程池实现，不过需要在server.xml中配置相应的节点，即在connector同级别配置<Executor>，配置完后，使用ThreadPoolExecutor与Worker在实现上没有什么大的区别，就不赘述了。

<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-" 
        maxThreads="150" minSpareThreads="4"/>

图中的箭头代表了消息流。

Mapper

类全路径org.apache.tomcat.util.http.mapper.Mapper，此对象维护了一个从Host到Wrapper的各级容器的快照。它主要是为了，当httprequest被解析后，能够将httprequest绑定到相应的servlet进行业务处理。前面的文章中已经说明，在加载各层容器时，会将它们注册到JMX中。

所以当connector组件启动的时候，会从JMX中查询出各层容器，然后再创建这个Mapper对象中的快照。

CoyoteAdapter

全路径org.apache.catalina.connector.CoyoteAdapter，此对象负责将httprequest解析成HttpServletRequest对象，之后绑定相应的容器，然后从engine开始逐层调用valve直至该servlet。在session管理中，已经说明，根据request中的jsessionid绑定服务器端的相应session。这个jsessionid按照优先级或是从requesturl中获取，或是从cookie中获取，然后再session池中找到相应匹配的session对象，然后将其封装到HttpServletRequest对象。所有这些都是在CoyoteAdapter中完成的。看一下将request解析为HttpServletRequest对象后，开始调用servlet的代码；

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

connector的容器就是StandardEngine，代码的可读性很强，获取StandardEngine的pipeline，然后从第一个valve开始调用逻辑，相应的过程请参照tomcat架构分析(valve机制)。

tomcat架构分析(connector BIO 实现)

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