tomcat之连接器

深入学习java Web服务器系列三

一个简单的连接器

下面我们来学习tomcat中的连接器。 首先我们先了解一下Catalina的结构图。

1. Catalina架构图

catalina 就是Tomcat服务器使用Servlet容器的名字。 Tomcat的核心可以分为3个部分:

我们可以把catalina看成是两个主要模块组成的，连接器（connector）和容器（container）。

连接器是用来“连接”容器里边的请求的。它的工作是为接收到每一个HTTP请求构造一个request和response对象。然后它把流程传递给容器。容器从连接器接收到requset和response对象之后调用servlet的service方法用于响应。

在本系列的前一篇博文中，一个简单的servlet容器，我们把创建request和response对象的功能直接交给了我们的容器使用，而本篇博文，我们将写一个可以创建更好的请求和响应对象的连接器，用来改善之前的程序。

2. StringManager类(Tomcat5)

在Tomcat中，错误信息对于系统管理员和servlet程序员都是有用的。例 如，Tomcat记录错误信息，让系统管理员可以定位发生的任何异常。对servlet程序员来说，Tomcat会在抛出的任何一个 javax.servlet.ServletException中发送一个错误信息，这样程序员可以知道他/她的servlet究竟发送什么错误了。

Tomcat所采用的方法是在一个属性文件里边存储错误信息，这样，可以容易的修改这些信息。不过，Tomcat中有数以百计的类。把所有类使用的错误信 息存储到一个大的属性文件里边将会容易产生维护的噩梦。为了避免这一情况，Tomcat为每个包都分配一个属性文件。例如，在包 org.apache.catalina.connector里边的属性文件包含了该包所有的类抛出的所有错误信息。每个属性文件都会被一个 org.apache.catalina.util.StringManager类的实例所处理。当Tomcat运行时，将会有许多 StringManager实例，每个实例会读取包对应的一个属性文件。此外，由于Tomcat的受欢迎程度，提供多种语言的错误信息也是有意义的。

当包里边的一个类需要查找放在该包属性文件的一个错误信息时，它首先会获得一个StringManager实例。不过，相同包里边的许多类可能也需要 StringManager，为每个对象创建一个StringManager实例是一种资源浪费。因此，StringManager类被设计成一个StringManager实例可以被包里边的所有类共享，这里，StringManager被设计成了单例模式的。我们通过传递一个包名来调用它的公共静态方法 getManager来获得一个实例。每个实例存储在一个以包名为键(key)的Hashtable中。

我们将在这篇博文中的程序中使用这种思想。

3. 模块划分

下面我们自己仿照tomcat来实现一个自己的连接器，我们将把本篇博文中的程序分成三个模块，connector, startup和core。

startup模块只有一个类，Bootstrap，用来启动应用的。

connector模块的类可以分为五组： - 连接器和它的支撑类(HttpConnector和HttpProcessor) - 指代HTTP请求的类(HttpRequest)和它的辅助类 - 指代HTTP响应的类(HttpResponse)和它的辅助类。 - Facade类(HttpRequestFacade和HttpResponseFacade) - Constant类

core模块由两个类组成：ServletProcessor和StaticResourceProcessor。

程序的uml图如下图所示：

3.1 startup模块

startup模块中只有一个启动类。

Bootstrap类 Bootstrap类中的main方法实例化HttpConnector类并调用它的start方法

HttpConnector类的定义见下面模块。

3.2 connector模块

HttpConnector类

HttpConnector类指代一个连接器，职责是创建一个服务器套接字用来等待前来的HTTP请求。 HttpConnector类实现了java.lang.Runnable，所以它能被它自己的线程专用。当你启动应用程序，一个HttpConnector的实例被创建，并且它的run方法被执行。 一个HttpConnector主要完成下面的事情：

HttpProcessor类 HttpProcessor类的process方法接受前来的HTTP请求的套接字，会做下面的事情

SocketInputStream 是org.apache.catalina.connector.http.SocketInputStream。该类提供了获取请求行（request line）和请求头（request header）的方法。通过传入一个 InputStream 对象和一个代表缓冲区大小的整数值来创建 SocketInputStream 对象。

HttpProcessor 的 process 调用其私有方法 parseRequest 来解析请求行（request line，即 http 请求的第一行）。下面是一个请求行（request line）的例子：

注意：“GET”后面和“HTTP”前面各有一个空格。 请求行的第 2 部分是 uri 加上查询字符串。在上面的例子中，uri 是： /myApp/ModernServlet 问号后面的都是查询字符串，这里是： userName=tarzan&password=pwd 在 servlet/jsp 编程中，参数 jsessionid 通常是嵌入到 cookie 中的，也可以将其嵌入到查询字符串中 。

请求头（request header）由 HttpHeader 对象表示。可以通过 HttpHeader 的无参构造方法建立对象，并将其作为参数传给 SocketInputStream 的 readHeader 方法，该方法会自动填充 HttpHeader 对象。parseHeader 方法内有一个循环体，不断的从 SocketInputStream 中读取 header 信息，直到读完。获取 header 的 name 和value 值可使用下米娜的语句： String name = new String(header.name, 0, header.nameEnd); String value = new String(header.value, 0, header.valueEnd); 获取到 header 的 name 和 value 后，要将其填充到 HttpRequest 的 header 属性（hashMap 类型）中： request.addHeader(name, value); 其中某些 header 要设置到 request 对象的属性中，如 contentLength 等。

cookie 是由浏览器作为请求头的一部分发送的，这样的请求头的名字是 cookie，它的值是一个 keyvalue 对。举例如下： Cookie: userName=budi; password=pwd; 对 cookie 的解析是通过 org.apache.catalina.util.RequestUtil 类的 parseCookieHeader 方法完成的。该方法接受一个 cookie 头字符串，返回一个 javax.servlet.http.Cookie 类型的数组。

我们通过解析http请求的信息并存在httprequest和httpresponse中，并通过process方法传递到core模块。

关于httprequest和httpresponse如何编写，可以参考之前的博文。

httpconnector调用httpprocessor的process方法，通过传递socket对象，连接器解析HTTP请求头部并让servlet可以获得头部, cookies, 参数名/值等等。这就是连接器的重要作用。

3.3 core模块

StaticResourceProcessor import ex03.pyrmont.connector.http.HttpRequest; import ex03.pyrmont.connector.http.HttpResponse; import java.io.IOException;

public class StaticResourceProcessor {

public void process(HttpRequest request, HttpResponse response) { try { response.sendStaticResource(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }

}

ServletProcessor