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Tomcat学习 HttpConnector和HttpProcessor启动流程和线程交互
一、tomat启动流程
1、启动HttpConnector
connector等待连接请求，只负责接受socket请求，具体处理过程交给HttpProcessor处理。
tomcat用户只能访问到connector，能设置接受的数据的buffer大小，而不能看见HttpProcessor的处理过程。
2、创建HttpProcessor对象池
创建对象后马上调用start()方法启动processor的线程：
private HttpProcessor newProcessor() { HttpProcessor processor = new HttpProcessor(this, curProcessors++); if (processor instanceof Lifecycle) { try { ((Lifecycle) processor).start(); } catch (LifecycleException e) { log("newProcessor", e); return (null); } } created.addElement(processor); return (processor); }
创建对象池：
private HttpProcessor createProcessor() { synchronized (processors) { if (processors.size() > 0) { return ((HttpProcessor) processors.pop()); } if ((maxProcessors > 0) && (curProcessors < maxProcessors)) { return (newProcessor()); } else { if (maxProcessors < 0) { return (newProcessor()); } else { return (null); } } }
3、等待客户端请求，对每个请求启动一个线程，并取出一个processor来处理这个socket
public void run() { // Loop until we receive a shutdown command while (!stopped) { // Accept the next incoming connection from the server socket Socket socket = null; try { socket = serverSocket.accept(); if (connectionTimeout > 0) socket.setSoTimeout(connectionTimeout); socket.setTcpNoDelay(tcpNoDelay); } catch (AccessControlException ace) { log("socket accept security exception", ace); continue; } catch (IOException e) { try { synchronized (threadSync) { if (started && !stopped) log("accept error: ", e); if (!stopped) { serverSocket.close(); serverSocket = open(); } } } catch ...continue; } // Hand this socket off to an appropriate processor HttpProcessor processor = createProcessor(); if (processor == null) { try { log(sm.getString("httpConnector.noProcessor")); socket.close(); } catch (IOException e) { ; } continue; } processor.assign(socket); } synchronized (threadSync) { threadSync.notifyAll(); } }
在connector的run()里面创建了processor对象池，创建processor的时候就启动了processor线程。但这时候所有的processor一直在阻塞着，因为没有等到要处理的socket对象。
一旦有了一个新的socket请求，就把这个socket交给一个processor来处理，这里调用了processor.assign(socket)方法，用于processor里面的同步处理。
4、具体处理socket请求的http的url、head、cookie等
这些处理过程在processor的process()方法里面处理，并把这些信息封装到request对象和response对象。
5、 交给特定的servlet处理业务逻辑
process()方法里面有一行代码：
if (ok) { connector.getContainer().invoke(request, response); }
如果都处理正常，就交给对应的容器container去处理。
invoke()方法里面，实例化一个ClassLoader对象，去加载指定的servlet的class文件，然后调用这个servlet的service方法等。
二、HttpConnector和HttpProcessor的同步配合
HttpConnector初始化的的时候，建立了一系列的HttpProcessor，放在属性变量栈中。
当获取到一个客户端的连接socket的时候，就会去获取一个processor，并且调用processor的assign方法，将该socket传递给这个processor。
这个是在connector的线程里做的。
先看下processor的assign方法：
/** * Process an incoming TCP/IP connection on the specified socket. Any * exception that occurs during processing must be logged and swallowed. * <b>NOTE</b>: This method is called from our Connector‘s thread. We * must assign it to our own thread so that multiple simultaneous * requests can be handled. * * @param socket TCP socket to process */ synchronized void assign(Socket socket) { // Wait for the Processor to get the previous Socket while (available) { try { wait(); } catch (InterruptedException e) { } } // Store the newly available Socket and notify our thread this.socket = socket; available = true; notifyAll(); }
这个方法是同步方法。一开始的时候，这个available是false的，因此，connector线程调用这个assign方法，不会陷入等待状态。而是顺序执行：
this.socket = socket; available = true; notifyAll();
这个notifyAll()起到什么作用呢？这个要先看Processor的run方法：
/** * The background thread that listens for incoming TCP/IP connections and * hands them off to an appropriate processor. */ public void run() { // Process requests until we receive a shutdown signal while (!stopped) { // Wait for the next socket to be assigned Socket socket = await(); if (socket == null) continue; // Process the request from this socket try { process(socket); } catch (Throwable t) { log("process.invoke", t); } // Finish up this request connector.recycle(this); } // Tell threadStop() we have shut ourselves down successfully synchronized (threadSync) { threadSync.notifyAll(); } }
看这一句：
| 1 2 | // Wait for the next socket to be assigned Socket socket = await(); |
大概可以猜到在等待获得一个socket，继续看await方法：
/** * Await a newly assigned Socket from our Connector, or <code>null</code> * if we are supposed to shut down. */ private synchronized Socket await() { // Wait for the Connector to provide a new Socket while (!available) { try { wait(); } catch (InterruptedException e) { } } // Notify the Connector that we have received this Socket Socket socket = this.socket; available = false; notifyAll(); if ((debug >= 1) && (socket != null)) log(" The incoming request has been awaited"); return (socket); }
这个await在等待一个socekt，当没有socket可以获取的时候，即available=false,也即是初始状态，这个await方法会调用wait(),导致运行该run方法的processor线程陷入等待。
什么时候这个processor线程才被唤醒？就是我们在assign方法里的notifyAll方法了。当这个processor线程被唤醒后，检查while循环的条件：while(!available)，显然，此时available是true的，那么就会退出循环（即不进入等待），进而执行以下的代码：
Socket socket = this.socket; available = false; notifyAll();
即将processor实例的socket对象（在assign方法里得到的），赋给一个局部变量，这样就把processor对象的实例变量解放了，可以用来接收新的socket。接收了这个socket以后，就把available重新设置为false，即connector线程给的socket已经被处理了。
从概念上来理解整个过程：
一开始，processor在等待资源，connector负责提供资源。当connector得到一个资源的时候，会随机抽到一个processor，然后，将此资源给processor对象，并且通知所有processor对象“有资源啦”，所有processor都为之精神一震，都赶快去检查，结果只有一个确实得到了资源，可以干活了，另外的processor发现资源没有给自己，于是又继续等待。就是这样的过程。
三、一些疑问
1、对于assign方法里面的：
this.socket = socket;
和awai方法里面的：
Socket socket = this.socket;难于理解。
就是：为什么 await 需要使用一个本地变量(socket)而不是返回实例的 socket 变量呢？
因为这样一来，在当前 socket 被完全处理之前，实例的 socket 变量可以赋给下一个前来的 socket。
Reference
1、How Tomcat Works
2、http://biancheng.dnbcw.info/java/76523.html
3、http://hi.baidu.com/brightming2/item/bc6107f8fa734412e3e3bd45