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Tomcat连接器:Coyote框架

Java 额外说明

收录于:43天前

不管Tomcat容器设计得多么精巧,Tomcat本质上还是一个http服务器,需要从socket获取HTTP数据流;另一方面,容器只能处理封装好的org.apache.coyote.Request(该类的具体用途(下面会讲到),需要有一个从socket到Request的转换过程。因此,重要的是连接套接字和容器的任务留给了 Coyote

Coyote简介
coyote(北美的一种狼、山狗)

Coyote 是 tomcat 的 Connector 框架的名称。简单来说,coyote 处理底层的 socket,将 http 请求、响应等字节流级别的东西封装成两个类:Request 和 Response(这两个类是 tomcat 定义的,而不是 servlet 中的 ServletRequest 和 ServletResponse),供容器使用;同时,为了让我们编写的servlet能够获取ServletRequest,tomcat使用门面模式将更底层、更底层的Request封装成ServletRequest(这个过程通常发生在Wrapper容器层面),这个也是很多人津津乐道的tomcat对设计模式的巧妙运用。具体流程稍后再讲。

因此,coyote本质上以Request类的形式为tomcat容器提供了对底层socket连接数据的封装,让容器能够访问底层数据。

至于连接池、线程池等直接处理socket的事情,tomcat就交给了org.apache.tomcat.util.net包的类来完成,这里暂时不讨论。

http://www.webweavertech.com/costin/archives/000421.html 
这个网页很好的描述了coyote的作用和设计思想,并介绍了其中几个影响性能的核心类

org.apache.coyote
这个包里面的主要是coyote框架的接口

Adapter
“适配器”在这里的意思,是指“凡是使用coyote连接器的容器,都要实现这个接口,以便从coyote连接器接收请求和响应数据”,当然这里的请求和响应是org.apache.coyote.Request和Response

ProtocolHandler
每个ProtocolHandler,代表着对一种协议的支持,比如tomcat默认支持的协议有http1.1和ajp。根据支持的协议,ProtocolHandler里面通常包含了一个实现对应协议的Handler接口的处理类,用于接收socket对象,再交给对应协议的Processor类(然而这个Processor类没有实现Processor接口,而是实现了ActionHook接口),最后由Processor类交给实现了Adapter接口的容器(准确的说是该容器的Pipeline的第一个Valve)

Processor
这个接口已经废弃了,通常tomcat的Processor实现类实现的接口是ActionHook。你会看到许多名为“XXXProcessor”的类,但其实他们实现的接口却是ActionHook

ActionHook
本接口代替了Processor接口,成为所有Processor实现类的标准接口。其方法只有一个:public void action( ActionCode actionCode, Object param); 
ActionCode是一个静态类,说白了是一堆常量(估计以后会改成enum),即对应不同的ActionCode,ActionHook要作出不同的动作,至于param是用于传递一些信息的,通常会把调用者“this”传递进去

InputBuffer和OutputBuffer
两个接口都只有一个方法,分别是doread和dowrite,就是把数据从ByteChunk参数读出或者写入ByteChunk。然而“数据”从何而来、怎样写进ByteChunk,还得看不同的类实现

Request,Response
鉴于其重要性,下面专文讲述

Request和Response
Request这个类可谓tomcat的一大核心,几乎所有connector和容器都要用到它

Request类实现了底层http字节流的封装,因为http本质上是一串来自网络的字节流,按照http协议逻辑上分为header和body,而header有很多字段(包括 MIME 字段)。 Request的作用就是将这些字节封装成相应的字段,达到最优的处理效率。

因此,Request中的大部分方法都是字段get方法(set方法不多,因为大多数字段都是不可变的)。另外,还有为容器提供的方法,比如recycle、inputbuffer等,但最重要的是Request如何提高处理效率

对于底层处理字节流的DO(数据对象)来说,性能瓶颈在于内存的使用(因为字节是放在内存块中的)。如果内存能够被有效地利用,那么它就能被有效地利用。提高溶解氧性能。

如果我们被要求实现这个Request类,大多数人的第一反应是使用String来表示每个http头字段。但是String的效率低下,根本无法满足服务器的性能要求。

Request 的注释告诉我们,它的大部分字段都是“GC free”的,也就是说,它们很少甚至从不被垃圾回收。消除了Java中最大的性能瓶颈之一,Request的自然性能得到了很大的提升。

另外,对其字段的一些耗时操作会延迟到用户代码级别。也就是说,在内部使用Request时,tomcat会尽力确保其字段处于原始字节状态(而不是尝试到处使用String)。直到用户代码(即我们编写的servlet)需要时才会执行转换。如果不使用(实际上我们编程时http请求的大部分字段都没有使用),则不会进行任何转换。这进一步挖掘了更多的性能潜力,其思想与“延迟加载”设计模式如出一辙。

当然,Tomcat程序员也是人,也喜欢偷懒。没有人愿意直接操作字节数组,因为出错的风险也很高。因此,tomcat的org.apache.tomcat.util包定义了很多用于操作和维护字节数组的底层工具类。 Request的字段是MessageBytes类型的,它就是其中之一。

至于Response,原理和Request类似,但是Response要简单得多。最明显的就是里面的字段效率不如Request。相反,直接使用 String。也许Response对整体效率影响不大。或者当前版本的tomcat还没有修改


原文:https://blog.csdn.net/wangchengsi/article/details/2973012 
 

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