深入理解Tomcat系列之四：Engine和Host容器

前言

终于到Container容器了，上面说到Connector把封装了Request对象以及Response对象的Socket传递给了Container容器，那么在Contianer容器中又是怎么样的处理流程呢？在说Container容器之前，有必要对Container容器有一个简单的了解，Container容器是子容器的父接口，所有的子容器都必须实现这个接口，在Tomcat中Container容器的设计是典型的责任链设计模式，其有四个子容器：Engine、Host、Context和Wrapper。这四个容器之间是父子关系，Engine容器包含Host，Host包含Context，Context包含Wrapper。

我们在web项目中的一个Servlet类对应一个Wrapper，多个Servlet就对应多个Wrapper，当有多个Wrapper的时候就需要一个容器来管理这些Wrapper了，这就是Context容器了，Context容器对应一个工程，所以我们新部署一个工程到Tomcat中就会新创建一个Context容器。Container容器的处理过程也比较复杂，下面是一个大概的流程：

上面出现了Pipeline与Valve，这两个对象可以分别理解为管道与管道中闸门，当收到从Connector的请求后，这个请求要通过一个个管道以及管道中一个个的闸门，只有全部通过才能最终被具体的Servlet处理。要注意的是，每一个容器都有自己的管道和闸门，这些管道与闸门都是由容器自身老控制的，所以我们可以看到注入StandardEngineValve等类了。

下面就从Container容器的四个子容器入手，分析每一个容器是怎么样处理的：

Engine容器
Engine容器包含Host容器，根据文章第一部分的架构图，可以知道其管理的容器是Host，Engine是一个接口，其标准实现类是StandardEngine，下面是其类结构图：

注意其中的addChild方法，其类型是Container，但是其实际管理的就是Host容器。Engine容器处理请求的流程可以简化如下：

在刚开始的流程图中调用了StandardEngineValve的invoke方法，这个方法的具体实现如何呢？

代码清单4-1：

/** * Select the appropriate child Host to process this request, * based on the requested server name. If no matching Host can * be found, return an appropriate HTTP error. * * @param request Request to be processed * @param response Response to be produced * * @exception IOException if an input/output error occurred * @exception ServletException if a servlet error occurred */ @Override public final void invoke(Request request, Response response) throws IOException, ServletException { // Select the Host to be used for this Request Host host = request.getHost(); if (host == null) { response.sendError (HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST, sm.getString("standardEngine.noHost", request.getServerName())); return; } if (request.isAsyncSupported()) { request.setAsyncSupported(host.getPipeline().isAsyncSupported()); } // Ask this Host to process this request host.getPipeline().getFirst().invoke(request, response); }

可以看到这个方法的任务就是选择可用的Host容器处理当前的请求，选择Host容器后，就调用其invoke方法，所以具体的处理就转移到了Host容器。

Host容器
Host容器是Engine容器的子容器，上面也说到Host是受Engine容器管理的，就是指一个虚拟主机，比如我们在访问具体jsp页面URL中localhost就是一个虚拟主机，其作用是运行多个应用，并对这些应用进行管理，其子容器是Context，而且一个主机还保存了主机的相关信息。Host的标准实现类是StandardHost，其闸门实现是StandardHostValve，下面是StandardHost与StandardHostValve的类结构图：

Host容器的处理流程可以简化如下：

接着我们回到Engine容器的invoke方法，下面是host.getPipeline().getFirst().invoke(request, response)的方法源码：

代码清单4-2：

@Override public final void invoke(Request request, Response response) throws IOException, ServletException { // Select the Context to be used for this Request Context context = request.getContext(); if (context == null) { response.sendError (HttpServletResponse.SC_INTERNAL_SERVER_ERROR, sm.getString("standardHost.noContext")); return; } // Bind the context CL to the current thread if( context.getLoader() != null ) { // Not started - it should check for availability first // This should eventually move to Engine, it\'s generic. if (Globals.IS_SECURITY_ENABLED) { PrivilegedAction<Void> pa = new PrivilegedSetTccl( context.getLoader().getClassLoader()); AccessController.doPrivileged(pa); } else { Thread.currentThread().setContextClassLoader (context.getLoader().getClassLoader()); } } if (request.isAsyncSupported()) { request.setAsyncSupported(context.getPipeline().isAsyncSupported()); } // Don\'t fire listeners during async processing // If a request init listener throws an exception, the request is // aborted boolean asyncAtStart = request.isAsync(); // An async error page may dispatch to another resource. This flag helps // ensure an infinite error handling loop is not entered boolean errorAtStart = response.isError(); if (asyncAtStart || context.fireRequestInitEvent(request)) { // Ask this Context to process this request try { context.getPipeline().getFirst().invoke(request, response); } catch (Throwable t) { ExceptionUtils.handleThrowable(t); if (errorAtStart) { container.getLogger().error("Exception Processing " + request.getRequestURI(), t); } else { request.setAttribute(RequestDispatcher.ERROR_EXCEPTION, t); throwable(request, response, t); } } // If the request was async at the start and an error occurred then // the async error handling will kick-in and that will fire the // request destroyed event *after* the error handling has taken // place if (!(request.isAsync() || (asyncAtStart && request.getAttribute( RequestDispatcher.ERROR_EXCEPTION) != null))) { // Protect against NPEs if context was destroyed during a // long running request. if (context.getState().isAvailable()) { if (!errorAtStart) { // Error page processing response.setSuspended(false); Throwable t = (Throwable) request.getAttribute( RequestDispatcher.ERROR_EXCEPTION); if (t != null) { throwable(request, response, t); } else { status(request, response); } } context.fireRequestDestroyEvent(request); } } } // Access a session (if present) to update last accessed time, based on a // strict interpretation of the specification if (ACCESS_SESSION) { request.getSession(false); } // Restore the context classloader if (Globals.IS_SECURITY_ENABLED) { PrivilegedAction<Void> pa = new PrivilegedSetTccl( StandardHostValve.class.getClassLoader()); AccessController.doPrivileged(pa); } else { Thread.currentThread().setContextClassLoader (StandardHostValve.class.getClassLoader()); } }

其处理过程可以总结如下：
1. 为特定的请求URL选择一个Context容器
2. 把Context容器绑定到线程中
3. 判断是否是一个异步请求
4. 让Context去处理这个请求
5. Context执行invoke方法，进入管道中，由StandardContextValve(是ContextValve的标准实现类)处理