【Tomcat】第四篇：Tomcat如何实现容器间协作

1.责任链模式

1. 请求被Connector组件接收，创建Request和Response对象。
2. Connector将Request和Response交给Container,先通过Engine的 pipeline组件流经内部的每个Valve。
3. 请求流转到Host的pipeline组件中，并且经过内部Valve的过滤。
4. 请求流转到Context的pipeline组件中，并且经过内部的Valve的过滤。
5. 请求流转到Wrapper的pipeline组件中，并且经过内部的Valve的过滤。
6. Wrapper内部的WrapperValve创建FilterChain实例，调用指定的 Servlet实例处理请求。
7. 返回

2.pipeline valve机制

这整个层层递进的调用过程使用的是Pipeline-Value管道。

• 责任链模式
• 在请求处理过程中有很多处理者依次对请求进行处理，每个处理着负责做自己的相应的处理，然后一个个传递给下一个处理者

2.1 Valve

Valve：阀门，可以把它理解成请求拦截器，在 tomcat 接收到网络请求与触发 Servlet 之间执行；生产线(pipeline)可以配置阀门的位置。一个pipeline包含多个Valve，这些阀共分为两类

• 基础阀（通过getBasic、setBasic方法调用）
  • StandardEngineValve：StandardEngine中的唯一阀门，主要用于从request中选择其host映射的Host容器StandardHost。
  • StandardHostValve：StandardHost中最后的阀门，主要用于从request中选择其context映射的Context容器StandardContext以及访问request中的Session以更新会话的最后访问时间。
  • StandardContextValve：StandardContext中的唯一阀门，主要作用是禁止任何对WEB-INF或META-INF目录下资源的重定向访问，对应用程序热部署功能的实现，从request中获得StandardWrapper
  • StandardWrapperValve：StandardWrapper中的唯一阀门，主要作用包括调用StandardWrapper的loadServlet方法生成Servlet实例和调用ApplicationFilterFactory生成Filter链。
• 普通阀（通过addValve、removeValve调用）
  • AccessLogValve：记录请求日志，默认会开启
  • RemoteAddrValve：可以做访问控制，比如限制IP黑白名单
  • RemoteIpValve：主要用于处理 X-Forwarded-For 请求头，用来识别通过HTTP代理或负载均衡方式连接到Web服务器的客户端最原始的IP地址的HTTP请求头字段

public interface Valve {
  // 类似链表结构
  public Valve getNext();
  public void setNext(Valve valve);
  // 重点，Request、Response分别是HttpServletRequest、HttpServletResponse的实现类
  public void invoke(Request request, Response response)
  // 是否支持异步
  public boolean isAsyncSupported();
}

2.2 Pipeline

Pipeline：管道，每个Container都包含一个Pipeline；接口标准实现：org.apache.catalina.core.StandardPipeline

• 管道都是包含在容器中，所以有getContainer和setContainer方法。

• Pipelin中维护了Valve的链表，整个调用链的执行是被valve来完成的，一个管道一般有一个基础阀（通过setBasic添加），可以有0到多个普通阀（通过addValve添加)；valve完成自己的处理以后，就会调用getNext.invoke来触发下一个Valve调用

• 不同的容器的pipeline之间的触发，上一层的最后一个valve负责调用下一层的第一个valve

• Wrapper容器的最后一个Valve会创建一个Filter链，并调用doFilter方法，最终会调用Servlet的service方法。

  Valve和Filter

  • valve是tomcat的私有机制
  • Filter是在servlet级别的，是公有标准
  • valve工作在web容器级别，拦截所有应用的请求
  • Servlet Filter工作在应用级别，只能拦截某个Web应用的所有请求。

public interface Pipeline {
    public Valve getBasic();
    public void setBasic(Valve valve);
    public void addValve(Valve valve);
    public Valve[] getValves();
    public void removeValve(Valve valve);
    public Valve getFirst();
    public boolean isAsyncSupported();
    public Container getContainer();
    public void setContainer(Container container);
    public void findNonAsyncValves(Set<String> result);
}

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