在預設的配置下Tomcat啟動好之後會看到後臺上總共有6個執行緒在執行。其中1個使用者執行緒,剩下5個為守護執行緒(如下圖所示)。
如果你對使用者執行緒、守護執行緒等概念不熟悉,請參看前一篇文章——Tomcat 7 伺服器關閉原理。 這裡重點關注以 http-bio-8080 開頭的兩個守護執行緒(即 http-bio-8080-Acceptor-0 和 http-bio-8080-AsyncTimeout ),因為這是我們在 Tomcat 的預設配置下發布 web 應用時實際處理請求的執行緒。先看下這兩個執行緒在容器啟動時是如何產生和啟動的。在前面將 Tomcat 啟動的系列文章中看到 Tomcat 容器啟動時會用 Digester 讀取 server.xml 檔案產生相應的元件物件並採取鏈式呼叫的方式呼叫它們的 init 和 start 方法,在 Digester 讀取到 server.xml 中的 connector 節點時是這麼處理的:
digester.addRule("Server/Service/Connector",
new ConnectorCreateRule());
digester.addRule("Server/Service/Connector",
new SetAllPropertiesRule(new String[]{"executor"}));
digester.addSetNext("Server/Service/Connector",
"addConnector",
"org.apache.catalina.connector.Connector");
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以上程式碼見org.apache.catalina.startup.Catalina
類的 366 到 372 行。所以在碰到 server.xml 檔案中的 Server/Service/Connector 節點時將會觸發 ConnectorCreateRule 類的 begin 方法的呼叫:
1 public void begin(String namespace, String name, Attributes attributes)
2 throws Exception {
3 Service svc = (Service)digester.peek();
4 Executor ex = null;
5 if ( attributes.getValue("executor")!=null ) {
6 ex = svc.getExecutor(attributes.getValue("executor"));
7 }
8 Connector con = new Connector(attributes.getValue("protocol"));
9 if ( ex != null ) _setExecutor(con,ex);
10
11 digester.push(con);
12 }
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在第 8 行,會根據配置檔案中 Server/Service/Connector 節點的 protocol 屬性呼叫 org.apache.catalina.connector.Connector
類的構造方法,而預設情況下 server.xml 檔案中 Server/Service/Connector 節點共有兩處配置:
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
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先看第一個 Connector 節點,呼叫 Connector 的構造方法時會傳入字串 HTTP/1.1
1 public Connector(String protocol) {
2 setProtocol(protocol);
3 // Instantiate protocol handler
4 try {
5 Class<?> clazz = Class.forName(protocolHandlerClassName);
6 this.protocolHandler = (ProtocolHandler) clazz.newInstance();
7 } catch (Exception e) {
8 log.error(sm.getString(
9 "coyoteConnector.protocolHandlerInstantiationFailed"), e);
10 }
11 }
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這裡先會執行 org.apache.catalina.connector.Connector
類的 setProtocol 方法:
1 public void setProtocol(String protocol) {
2
3 if (AprLifecycleListener.isAprAvailable()) {
4 if ("HTTP/1.1".equals(protocol)) {
5 setProtocolHandlerClassName
6 ("org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol");
7 } else if ("AJP/1.3".equals(protocol)) {
8 setProtocolHandlerClassName
9 ("org.apache.coyote.ajp.AjpAprProtocol");
10 } else if (protocol != null) {
11 setProtocolHandlerClassName(protocol);
12 } else {
13 setProtocolHandlerClassName
14 ("org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol");
15 }
16 } else {
17 if ("HTTP/1.1".equals(protocol)) {
18 setProtocolHandlerClassName
19 ("org.apache.coyote.http11.Http11Protocol");
20 } else if ("AJP/1.3".equals(protocol)) {
21 setProtocolHandlerClassName
22 ("org.apache.coyote.ajp.AjpProtocol");
23 } else if (protocol != null) {
24 setProtocolHandlerClassName(protocol);
25 }
26 }
27
28 }
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所以此時會呼叫setProtocolHandlerClassName("org.apache.coyote.http11.Http11Protocol")
從而將 Connector 類例項變數 protocolHandlerClassName 值設定為org.apache.coyote.http11.Http11Protocol
,接下來在 Connector 的構造方法中就會根據 protocolHandlerClassName 變數的值產生一個org.apache.coyote.http11.Http11Protocol
物件,並將該物件賦值給 Connector 類的例項變數 protocolHandler 。在 Http11Protocol 類的構造方法中會產生一個org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint
物件:
1 public Http11Protocol() {
2 endpoint = new JIoEndpoint();
3 cHandler = new Http11ConnectionHandler(this);
4 ((JIoEndpoint) endpoint).setHandler(cHandler);
5 setSoLinger(Constants.DEFAULT_CONNECTION_LINGER);
6 setSoTimeout(Constants.DEFAULT_CONNECTION_TIMEOUT);
7 setTcpNoDelay(Constants.DEFAULT_TCP_NO_DELAY);
8 }
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幾個相關物件的構造方法呼叫時序圖如下所示,其中org.apache.coyote.AbstractProtocol
是org.apache.coyote.http11.Http11Protocol
的父類org.apache.tomcat.util.net.AbstractEndpoint
是org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint
的父類。
org.apache.catalina.connector.Connector
的 start 方法,如前面分析 Tomcat 啟動時所述,此時會呼叫org.apache.catalina.connector.Connector
類的 startInternal 方法:
protected void startInternal() throws LifecycleException {
// Validate settings before starting
if (getPort() < 0) {
throw new LifecycleException(sm.getString(
"coyoteConnector.invalidPort", Integer.valueOf(getPort())));
}
setState(LifecycleState.STARTING);
try {
protocolHandler.start();
} catch (Exception e) {
String errPrefix = "";
if(this.service != null) {
errPrefix += "service.getName(): \"" + this.service.getName() + "\"; ";
}
throw new LifecycleException
(errPrefix + " " + sm.getString
("coyoteConnector.protocolHandlerStartFailed"), e);
}
mapperListener.start();
}
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在第 12 行,將會呼叫例項變數 protocolHandler 的 start 方法。在上面分析 Connector 類的建構函式時發現 protocolHandler 變數的值就是org.apache.coyote.http11.Http11Protocol
物件,所以此時將會呼叫該類的 start 方法。在 Http11Protocol 類中沒有定義 start 方法,這裡將會呼叫其父類org.apache.coyote.AbstractProtocol
中的 start 方法:
public void start() throws Exception {
if (getLog().isInfoEnabled())
getLog().info(sm.getString("abstractProtocolHandler.start",
getName()));
try {
endpoint.start();
} catch (Exception ex) {
getLog().error(sm.getString("abstractProtocolHandler.startError",
getName()), ex);
throw ex;
}
}
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這裡會呼叫 endpoint 物件的 start 方法,而 endpoint 是org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint
類的例項(在上面講 Http11Protocol 類的構造方法時所提到),這裡最終會執行該類的 startInternal 方法:
1 @Override
2 public void startInternal() throws Exception {
3
4 if (!running) {
5 running = true;
6 paused = false;
7
8 // Create worker collection
9 if (getExecutor() == null) {
10 createExecutor();
11 }
12
13 initializeConnectionLatch();
14
15 startAcceptorThreads();
16
17 // Start async timeout thread
18 Thread timeoutThread = new Thread(new AsyncTimeout(),
19 getName() + "-AsyncTimeout");
20 timeoutThread.setPriority(threadPriority);
21 timeoutThread.setDaemon(true);
22 timeoutThread.start();
23 }
24 }
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正是在這裡產生並啟動本文開頭提到的 http-bio-8080-Acceptor-0 和 http-bio-8080-AsyncTimeout 兩個執行緒。第 17 到 22 行就是產生和啟動 http-bio-8080-AsyncTimeout 執行緒,第 15 行這裡呼叫父類org.apache.tomcat.util.net.AbstractEndpoint
的 startAcceptorThreads 方法:
1 protected final void startAcceptorThreads() {
2 int count = getAcceptorThreadCount();
3 acceptors = new Acceptor[count];
4
5 for (int i = 0; i < count; i++) {
6 acceptors[i] = createAcceptor();
7 String threadName = getName() + "-Acceptor-" + i;
8 acceptors[i].setThreadName(threadName);
9 Thread t = new Thread(acceptors[i], threadName);
10 t.setPriority(getAcceptorThreadPriority());
11 t.setDaemon(getDaemon());
12 t.start();
13 }
14 }
15
16
17 /**
18 * Hook to allow Endpoints to provide a specific Acceptor implementation.
19 */
20 protected abstract Acceptor createAcceptor();
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在這裡將產生和啟動 http-bio-8080-Acceptor-0 執行緒。注意在構造該執行緒時第 6 行將會呼叫第 20 行的抽象方法,該方法的具體實現是在 JIoEndpoint 類中:
@Override
protected AbstractEndpoint.Acceptor createAcceptor() {
return new Acceptor();
}
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以上便是本文開頭所述的兩個後臺執行緒產生和啟動的流程,其相關類呼叫的時序圖如下圖所示:
同理,ajp-bio-8009-Acceptor-0 和 ajp-bio-8009-AsyncTimeout 兩個守護執行緒的產生和啟動方式也是一致的,不再贅述。