JBossWeb/Tomcat 初始化连接器和处理 Http 请求过程

概述

JBossWeb 是JBoss 中的 Web 容器，他是对 Tomcat 的封装，本文以 Http 连接器为例，简单说明 JBossWeb/Tomcat 初始化连接器和处理 Http 请求过程 。本文内容提要：

• Connector 初始化开始过程
• 如何理解 max-connections
• JIoEndpoint 处理 Socket 请求

Connector 初始化开始过程

如下图所示：

1. WebConnectorService 指的是 `org.jboss.as.web.WebConnectorService`
2. Connector 指的是 `org.apache.catalina.connector.Connector`
   
3. Http11Protocol 指的是 `org.apache.coyote.http11.Http11Protocol`
   
4. JIoEndpoint 指的是 `org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint`
   

Connector init() 

Connector 可以是 HTTP Connector，也可以是 AJP Connector，Connector 中有 ProtocolHandler 和 Adapter 属性，Connector 初始化主要包括：初始化 Adapter，且将初始化的 Adapter 的 设定给 ProtocolHandler，然后调运 ProtocolHandler 的初始化方法，如下面代码段所示：

        // Initializa adapter
        adapter = new CoyoteAdapter(this);
        protocolHandler.setAdapter(adapter);

        IntrospectionUtils.setProperty(protocolHandler, "jkHome", System.getProperty("catalina.base"));

        try {
            protocolHandler.init();
        } catch (Exception e) {
            throw new LifecycleException(MESSAGES.protocolHandlerInitFailed(e));
        }

Http11Protocol init()

Http11Protocol 它有一个 Http11ConnectionHandler Handler，该 Handler 实现 `org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint.Handler` 接口，Http11Protocol 同样有一个 JIoEndpoint 属性，该属性用来处理 incoming TCP connections，如下代码段所示：

    protected Http11ConnectionHandler cHandler = new Http11ConnectionHandler(this);
    protected JIoEndpoint endpoint = new JIoEndpoint();

• 给 JIoEndpoint 设定名字，默认设定的名字为 http-/127.0.0.1:8080
• 给 JIoEndpoint 设定 socket handler，设定的 handler 为 Http11ConnectionHandler，该 handler 的作用是 Handling of accepted sockets
  
• 调运 JIoEndpoint 的初始化方法
  

JIoEndpoint init()

JIoEndpoint，关于此类的作用之前我们有说，对该类最直接的总结如下：

/**
 * Handle incoming TCP connections.
 *
 * This class implement a simple server model: one listener thread accepts on a socket and
 * creates a new worker thread for each incoming connection.
 *
 * More advanced Endpoints will reuse the threads, use queues, etc.
 *
 * @author James Duncan Davidson
 * @author Jason Hunter
 * @author James Todd
 * @author Costin Manolache
 * @author Gal Shachor
 * @author Yoav Shapira
 * @author Remy Maucherat
 */
public class JIoEndpoint {

• 初始化 Acceptor thread count，默认初始设定的 Acceptor thread count 为 1
• 初始化 ServerSocketFactory，并通过初始化的 ServerSocketFactory 创建 ServerSocket
  

Connector start()

Connector 开始方法验证更新当前的状态，并调运 Http11Protocol 的开始方法

Http11Protocol start()

Http11Protocol 的开始方法中直接调运 JIoEndpoint 的开始方法。

JIoEndpoint start()

JIoEndpoint 的开始方法主要包括：

如果外部基于 Executor 的线程池为空，则初始化内部的 workers 栈，该栈保存Worker，初始化的栈大小定义如下：

 protected int maxThreads = (org.apache.tomcat.util.Constants.LOW_MEMORY) ? 64 : ((Constants.MAX_THREADS == -1) ? 512 * Runtime.getRuntime().availableProcessors() : Constants.MAX_THREADS);

• 如果通过系统参数 -Dorg.apache.tomcat.util.LOW_MEMORY=true，则初始化的栈大小为 64 
• 如果通过系统参数 -Dorg.apache.tomcat.util.net.MAX_THREADS=XXX 指定最大值，则初始化的栈大小为系统参数指定的最大值
  
• 如果没有通过系统参数指定 MAX_THREADS，则初始化的栈大小为Runtime.getRuntime().availableProcessors()
  

启动 Acceptor 线程，默认线程的名字为 http-/127.0.0.1:8080-Acceptor-0

如下代码段显示如上逻辑

public void start()
        throws Exception {
        // Initialize socket if not done before
        if (!initialized) {
            init();
        }
        if (!running) {
            running = true;
            paused = false;

            // Create worker collection
            if (executor == null) {
                workers = new WorkerStack(maxThreads);
            }

            // Start event poller thread
            eventPoller = new Poller();
            eventPoller.init();
            Thread pollerThread = new Thread(eventPoller, getName() + "-Poller");
            pollerThread.setPriority(threadPriority);
            pollerThread.setDaemon(true);
            pollerThread.start();

            // Start acceptor threads
            for (int i = 0; i < acceptorThreadCount; i++) {
                Thread acceptorThread = new Thread(new Acceptor(), getName() + "-Acceptor-" + i);
                acceptorThread.setPriority(threadPriority);
                acceptorThread.setDaemon(daemon);
                acceptorThread.start();
            }
        }
    }

如何理解 max-connections

JBoss Web 中关于max-connections 的定义如下

<subsystem xmlns="urn:jboss:domain:web:1.4" default-virtual-server="default-host" native="false">
            <connector name="http" protocol="HTTP/1.1" scheme="http" socket-binding="http" max-connections="200" />

• 设定 JIoEndpoint 中 pollerSize，如下代码:

    protected int pollerSize = (org.apache.tomcat.util.Constants.LOW_MEMORY) ? 128 : (32 * 1024);
    public void setPollerSize(int pollerSize) { this.pollerSize = pollerSize; }
    public int getPollerSize() { return pollerSize; }

• 设定 JIoEndpoint 中 maxThreads，如下代码段：

    protected int maxThreads = (org.apache.tomcat.util.Constants.LOW_MEMORY) ? 64 : ((Constants.MAX_THREADS == -1) ? 512 * Runtime.getRuntime().availableProcessors() : Constants.MAX_THREADS);
    public void setMaxThreads(int maxThreads) { this.maxThreads = maxThreads; }
    public int getMaxThreads() { return maxThreads; }

JIoEndpoint 处理 Socket 请求

JIoEndpoint 处理 Socket 请求如下图所示

如上，首先 Acceptor 线程（通常名字为 http-/127.0.0.1:8080-Acceptor-0）阻塞等待 Socket 连接，如下所示：

"http-/127.0.0.1:8080-Acceptor-0" daemon prio=10 tid=0x49ed5800 nid=0xbe9 runnable [0x49789000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE
        at java.net.PlainSocketImpl.socketAccept(Native Method)
        at java.net.AbstractPlainSocketImpl.accept(AbstractPlainSocketImpl.java:398)
        at java.net.ServerSocket.implAccept(ServerSocket.java:522)
        at java.net.ServerSocket.accept(ServerSocket.java:490)
        at org.apache.tomcat.util.net.DefaultServerSocketFactory.acceptSocket(DefaultServerSocketFactory.java:61)
        at org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint$Acceptor.run(JIoEndpoint.java:309)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:722)

   Locked ownable synchronizers:
        - None

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