肝了一遍tomcat源码的一些核心逻辑小笔记

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Bootstrap
   -> Catalina
      -> StandardServer
           -> StandardService
               -> StandardEngine
                    -> Cluster
                    -> Realm (LockOutRealm)
                         -> UserDatabaseRealm
                    -> StandardHost
                    -> StandardPipeline
                         -> StandardEngineValve
               -> MapperListener
                    -> StandardHost(Async)
                         -> StandardContext(Async)
               -> Connector
                    -> Http11NioProtocol
                         -> NioEndpoint-init
                              -> -> NioEndpoint-bind

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   -> Catalina
      -> StandardServer
           -> StandardService
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                    -> Cluster
                    -> Realm (LockOutRealm)
                         -> UserDatabaseRealm
                    -> StandardHost
                    -> StandardPipeline
                         -> StandardEngineValve
               -> MapperListener
                    -> StandardHost(Async)
                         -> StandardContext(Async)
               -> Connector
                    -> Http11NioProtocol
                         -> NioEndpoint

请求处理

  1. NioEndpoint.bind()

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    - 创建ServerSocketChannel，绑定地址、端口，设置成阻塞模式
    - 初始化SSL
    - 开启NioSelectorPool

  2. NioEndpoint.startInternal()

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    - 创建processorCache、eventCache、nioChannels栈
    - 创建worker线程池，默认大小200
    - 创建Poller线程池并启动，大小为2和cpu最大核心数的最小值
    - 创建Acceptor线程池并启动，默认大小1

  3. NioEndpoint.Acceptor.run()

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    - countUpOrAwaitConnection()连接数减一
    - Acceptor线程阻塞处理ServerSocketChannel.accept()返回SocketChannel
    - countDownConnection()出异常加回去
    - setSocketOptions从SocketChannel取出Socket包装到NioChannel，并设置成非阻塞模式
    - 使用Poller线程register NioChannel
    - eventCache取出PollerEvent修改为OP_REGISTER然后添加回去
    - 唤醒Poller线程的Selector
    - wakeupCounter加一

  4. NioEndpoint.Poller.run()

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    - 调用events()处理PollerEvent
    - 执行读取到的PollerEvent.run()
    - PollerEvent.run()判断PollerEvent若是OP_REGISTER，则往NioChannel注册读事件，使用Poller线程的Selector
    - select到SelectionKey，调用processKey处理
    - 执行processKey处理读写事件

  5. AbstractEndpoint.processSocket()

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    - processorCache.pop()缓存复用
    - 没缓存则调用createSocketProcessor()创建SocketProcessor
    - 使用worker线程池处理
    - SocketProcessor.run()->doRun()
    - getHandler().process()处理请求（AbstractProtocol.ConnectionHandler.process）
    - SocketProcessor把自己push到processorCache缓存复用

  6. AbstractHttp11Protocol.AbstractHttp11Protocol()

创建应用协议层

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- 构造方法传入endpoint
- 创建ConnectionHandler并设置给endpoint

  1. AbstractProtocol.ConnectionHandler.process()

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    - 从connections缓存复用Processor
    - 不存在缓存则调用相应协议的getProtocol().createProcessor()
    - 缓存至connections复用

  2. AbstractHttp11Protocol.createProcessor()

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    - 创建Http11Processor
    - Http11Processor构造方法创建Request、Response
    - 创建HttpParser用于解析http数据
    - 创建Http11InputBuffer、Http11OutputBuffer分别设置给Request、Response
    - 给Http11InputBuffer添加一系列的InputFilter
    - 给Http11OutputBuffer添加一系列的OutputFilter

  3. AbstractProcessorLight.process() -> Http11Processor

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    - Http11Processor.service()
    - inputBuffer.parseRequestLine()解析请求行
    - inputBuffer.parseHeaders解析请求头
    - Http11Processor.prepareRequest()准备请求

  4. CoyoteAdapter.service() - 处理请求

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    - 创建org.apache.catalina.connector.Request存储老的org.apache.coyote.Request
    - 创建org.apache.catalina.connector.Response存储老的org.apache.coyote.Response
    - 从connector.getURICharset()读取URI字符集类型，设置到org.apache.coyote.Request的parameters

  5. CoyoteAdapter.postParseRequest()

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    - 若是OPTIONS *，则直接打印访问日志并返回（添加Allow头GET, HEAD, POST, PUT, DELETE, OPTIONS）
    - parsePathParameters解析路径参数
    - 解码URI（% +）
    - URI处理，反斜杠\转斜杆/，穿越/../ /./处理
    - B2CConverter转换URI
    - 检测前面对于穿越有没有处理干净
    - 从URL或者Cookie中读取SessionId

  6. org.apache.catalina.mapper -> internalMap -> internalMapWrapper

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    - host+uri匹配
    - 读取servletPath
    - 把匹配到的数据放到传入的MappingData参数中返回

  7. pipeline处理

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    - org.apache.catalina.core.StandardEngineValve#invoke
    - org.apache.catalina.valves.AbstractAccessLogValve#invoke
    - org.apache.catalina.valves.ErrorReportValve#invoke
    - org.apache.catalina.core.StandardHostValve#invoke
    - org.apache.catalina.authenticator.AuthenticatorBase#invoke
    - org.apache.catalina.core.StandardContextValve#invoke
    - org.apache.catalina.core.StandardWrapperValve#invoke
    - org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain#doFilter
    - org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain#internalDoFilter
    - javax.servlet.http.HttpServlet#service
    jsp:
    - org.apache.jasper.servlet.JspServlet#service
    - org.apache.jasper.servlet.JspServlet#serviceJspFile
    - org.apache.jasper.servlet.JspServletWrapper#service
    servlet:
    - org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet#service
    - javax.servlet.http.HttpServlet#service
    - org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet#doGet

请求头解析

  1. inputBuffer.parseRequestLine解析请求行

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    1. 跳过CR LF空行
    2. 解析method，读取到第一个空格或\t结束
    3. 跳过一些空格和\t
    4. 解析URI，判断URI字符是否合规，CR后不能接LF
    5. 判断协议字符是否合规

  2. inputBuffer.parseHeaders解析请求头

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    1. 不断读取请求头，以:分隔name和value
    2. 大写的name会转小写

  3. Http11Processor.prepareRequest()准备请求

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    1. 读取头Connection判断是close还是keep-alive
    2. 读取头expect判断是否100-continue
    3. 读取头host判断是否为空
    4. 如果URI是"http://"、"https://"开头的，需要去除
    5. 如果URI带有host，并且与host头不一致，将使用URI的host作为新的host头
    6. 如果是HTTP/1.1，则读取transfer-encoding，遍历值，选择解码filter添加
    7. 读取头content-length
    8. 解析host，得到serverPort和serverNameMB
  • 连接数：默认10000
  • ServerSocket accept积压数：默认100
  • accept线程数：默认1
  • poller线程数：2和cpu最大核心数的最小值