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Tomcat处理HTTP请求 详解Connector模块

2011-12-20 10:44    来源:InfoQ  作者: 张华 编辑: 皮丽华

        【IT168 技术】很多开源应用服务器都是集成tomcat作为web container的,而且对于tomcat的servlet container这部分代码很少改动。这样,这些应用服务器的性能基本上就取决于Tomcat处理HTTP请求的connector模块的性能。本文首先从应用层次分析了tomcat所有的connector种类及用法,接着从架构上分析了connector模块在整个tomcat中所处的位置,最后对connector做了详细的源代码分析。并且我们以Http11NioProtocol为例详细说明了tomcat是如何通过实现ProtocolHandler接口而构建connector的。

  通过本文的学习,应该可以轻松做到将tomcat做为web container集成到第三方系统,并且自定义任何你想要的高性能的HTTP连接器。

  1 Connector介绍

  1.1 Connector的种类

  Tomcat源码中与connector相关的类位于org.apache.coyote包中,Connector分为以下几类:

  Http Connector, 基于HTTP协议,负责建立HTTP连接。它又分为BIO Http Connector与NIO Http Connector两种,后者提供非阻塞IO与长连接Comet支持。

  AJP Connector, 基于AJP协议,AJP是专门设计用来为tomcat与http服务器之间通信专门定制的协议,能提供较高的通信速度和效率。如与Apache服务器集成时,采用这个协议。

  APR HTTP Connector, 用C实现,通过JNI调用的。主要提升对静态资源(如HTML、图片、CSS、JS等)的访问性能。现在这个库已独立出来可用在任何项目中。Tomcat在配置APR之后性能非常强劲。

  1.2 Connector的配置

  对Connector的配置位于conf/server.xml文件中。

  1.2.1 BIO HTTP/1.1 Connector配置

  一个典型的配置如下:

 connectionTimeout=20000” redirectPort=8443

 

  其它一些重要属性如下:

  •   acceptCount : 接受连接request的最大连接数目,默认值是10
  •   address : 绑定IP地址,如果不绑定,默认将绑定任何IP地址
  •   allowTrace : 如果是true,将允许TRACE HTTP方法
  •   compressibleMimeTypes : 各个mimeType, 以逗号分隔,如text/html,text/xml
  •   compression : 如果带宽有限的话,可以用GZIP压缩
  •   connectionTimeout : 超时时间,默认为60000ms (60s)
  •   maxKeepAliveRequest : 默认值是100
  •   maxThreads : 处理请求的Connector的线程数目,默认值为200

  如果是SSL配置,如下:   

maxThreads="150" scheme="https" secure="true"

  clientAuth
="false" sslProtocol = "TLS"

  address
="0.0.0.0"

  keystoreFile
="E:/java/jonas-full-5.1.0-RC3/conf/keystore.jks"

  keystorePass
="changeit" />

  其中,keystoreFile为证书位置,keystorePass为证书密码

  1.2.2 NIO HTTP/1.1 Connector配置

<Connector port=8080” protocol=”org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol”
    maxThreads
=150” connectionTimeout=20000” redirectPort=8443

  1.2.3 Native APR Connector配置

  ARP是用C/C++写的,对静态资源(HTML,图片等)进行了优化。所以要下载本地库

  tcnative-1.dll与openssl.exe,将其放在%tomcat%\bin目录下。

  下载地址是:http://tomcat.heanet.ie/native/1.1.10/binaries/win32/

  在server.xml中要配置一个Listener,如下图。这个配置tomcat是默认配好的。

<!--APR library loader. Documentation at /docs/apr.html -->
<Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />

    配置使用APR connector  

<Connector port=8080” protocol=”org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol”
maxThreads
=150” connectionTimeout=20000” redirectPort=8443

 

  如果配置成功,启动tomcat,会看到如下信息:

org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol init

  2 Connector在Tomcat中所处的位置

  2.1 Tomcat架构

  图2-1 Tomcat架构

  Server(服务器)是Tomcat构成的顶级构成元素,所有一切均包含在Server中,Server的实现类StandardServer可以包含一个到多个Services;

  次顶级元素Service的实现类为StandardService调用了容器(Container)接口,其实是调用了Servlet Engine(引擎),而且StandardService类中也指明了该Service归属的Server;

  接下来次级的构成元素就是容器(Container),主机(Host)、上下文(Context)和引擎(Engine)均继承自Container接口,所以它们都是容器。但是,它们是有父子关系的,在主机(Host)、上下文(Context)和引擎(Engine)这三类容器中,引擎是顶级容器,直接包含是主机容器,而主机容器又包含上下文容器,所以引擎、主机和上下文从大小上来说又构成父子关系,虽然它们都继承自Container接口。

  连接器(Connector)将Service和Container连接起来,首先它需要注册到一个Service,它的作用就是把来自客户端的请求转发到Container(容器),这就是它为什么称作连接器的原因。

  故我们从功能的角度将Tomcat源代码分成5个子模块,它们分别是:

  1、Jsper子模块:这个子模块负责jsp页面的解析、jsp属性的验证,同时也负责将jsp页面动态转换为java代码并编译成class文件。在Tomcat源代码中,凡是属于org.apache.jasper包及其子包中的源代码都属于这个子模块;

  2、Servlet和Jsp规范的实现模块:这个子模块的源代码属于javax.servlet包及其子包,如我们非常熟悉的javax.servlet.Servlet接口、javax.servet.http.HttpServlet类及javax.servlet.jsp.HttpJspPage就位于这个子模块中;

  3、Catalina子模块:这个子模块包含了所有以org.apache.catalina开头的java源代码。该子模块的任务是规范了Tomcat的总体架构,定义了Server、Service、Host、Connector、Context、Session及Cluster等关键组件及这些组件的实现,这个子模块大量运用了Composite设计模式。同时也规范了Catalina的启动及停止等事件的执行流程。从代码阅读的角度看,这个子模块应该是我们阅读和学习的重点。

  4、Connectors子模块:如果说上面三个子模块实现了Tomcat应用服务器的话,那么这个子模块就是Web服务器的实现。所谓连接器(Connector)就是一个连接客户和应用服务器的桥梁,它接收用户的请求,并把用户请求包装成标准的Http请求(包含协议名称,请求头Head,请求方法是Get还是Post等等)。同时,这个子模块还按照标准的Http协议,负责给客户端发送响应页面,比如在请求页面未发现时,connector就会给客户端浏览器发送标准的Http 404错误响应页面。

  5、Resource子模块:这个子模块包含一些资源文件,如Server.xml及Web.xml配置文件。严格说来,这个子模块不包含java源代码,但是它还是Tomcat编译运行所必需的。

  2.2 Tomcat运行流程

  图2-2 tomcat运行流程

Tomcat处理HTTP请求 详解Connector模块

 

  假设来自客户的请求为:http://localhost:8080/test/index.jsp

  1.   请求被发送到本机端口8080,被在那里侦听的Coyote HTTP/1.1 Connector获得
  2.   Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理,并等待Engine的回应
  3.   Engine获得请求localhost:8080/test/index.jsp,匹配它所有虚拟主机Host
  4.   Engine匹配到名为localhost的Host(即使匹配不到也把请求交给该Host处理,因为该Host被定义为该Engine的默认主机)
  5.   localhost Host获得请求/test/index.jsp,匹配它所拥有的所有Context
  6.   Host匹配到路径为/test的Context(如果匹配不到就把该请求交给路径名为""的Context去处理)
  7.   path="/test"的Context获得请求/index.jsp,在它的mapping table中寻找对应的servlet
  8.   Context匹配到URL PATTERN为*.jsp的servlet,对应于JspServlet类
  9.   构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象,作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法
  10.   Context把执行完了之后的HttpServletResponse对象返回给Host
  11.   Host把HttpServletResponse对象返回给Engine
  12.   Engine把HttpServletResponse对象返回给Connector
  13.   Connector把HttpServletResponse对象返回给客户browser

 

标签: Tomcat , Java
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