Jetty 的工作原理

Jetty 目前的是一个比较被看好的 Servlet 引擎,它的架构比较简单,也是一个可扩展性和非常灵活的应用服务器,它有一个基本数据模型,这个数据模型就是 Handler,所有可以被扩展的组件都可以作为一个 Handler,添加到 Server 中,Jetty 就是帮你管理这些 Handler。

基本架构

下图是 Jetty 的基本架构图,整个 Jetty 的核心组件由 Server 和 Connector 两个组件构成。
Server 组件是基于 Handler 容器工作的,它类似与 Tomcat 的 Container 容器
Connector,它负责接受客户端的连接请求,并将请求分配给一个处理队列去执行

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Jetty 的主要组件的类图

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从上图可以看出整个 Jetty 的核心是围绕着 Server 类来构建,Server 类继承了 Handler,关联了 Connector 和 Container。Container 是管理 Mbean 的容器。Jetty 的 Server 的扩展主要是实现一个个 Handler 并将 Handler 加到 Server 中,Server 中提供了调用这些 Handler 的访问规则。
整个 Jetty 的所有组件的生命周期管理是基于观察者模板设计,它和 Tomcat 的管理是类似的。下面是 LifeCycle 的类关系图

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每个组件都会持有一个观察者(在这里是 Listener 类,这个类通常对应到观察者模式中常用的 Observer 角色)集合,当 start、fail 或 stop 等事件触发时,这些 Listener 将会被调用,这是最简单的一种设计方式,相比 Tomcat 的 LifeCycle 要简单的多。

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Jetty 主要提供了两种 Handler 类型,
一种是 HandlerWrapper,它可以将一个 Handler 委托给另外一个类去执行,如我们要将一个 Handler 加到 Jetty 中,那么就必须将这个 Handler 委托给 Server 去调用。配合 ScopeHandler 类我们可以拦截 Handler 的执行,在调用 Handler 之前或之后,可以做一些另外的事情,类似于 Tomcat 中的 Valve;
另外一个 Handler 类型是 HandlerCollection,这个 Handler 类可以将多个 Handler 组装在一起,构成一个 Handler 链,方便我们做扩展。

Jetty 的启动过程

Jetty 的入口是 Server 类,Server 类启动完成了,就代表 Jetty 能为你提供服务了。它到底能提供哪些服务,就要看 Server 类启动时都调用了其它组件的 start 方法。从 Jetty 的配置文件我们可以发现,配置 Jetty 的过程就是将那些类配置到 Server 的过程。下面是 Jetty 的启动时序图:

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因为 Jetty 中所有的组件都会继承 LifeCycle,所以 Server 的 start 方法调用就会调用所有已经注册到 Server 的组件,Server 启动其它组件的顺序是:首先启动设置到 Server 的 Handler,通常这个 Handler 会有很多子 Handler,这些 Handler 将组成一个 Handler 链。Server 会依次启动这个链上的所有 Handler。接着会启动注册在 Server 上 JMX 的 Mbean,让 Mbean 也一起工作起来,最后会启动 Connector,打开端口,接受客户端请求,启动逻辑非常简单。

建立连接的时序图

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Jetty 创建接受连接环境需要三个步骤:

  • 创建一个队列线程池,用于处理每个建立连接产生的任务,这个线程池可以由用户来指定,这个和 Tomcat 是类似的。
  • 创建 ServerSocket,用于准备接受客户端的 socket 请求,以及客户端用来包装这个 socket 的一些辅助类。
  • 创建一个或多个监听线程,用来监听访问端口是否有连接进来。

处理连接时序图

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Accetptor 线程将会为这个请求创建 ConnectorEndPoint。HttpConnection 用来表示这个连接是一个 HTTP 协议的连接,它会创建 HttpParse 类解析 HTTP 协议,并且会创建符合 HTTP 协议的 Request 和 Response 对象。接下去就是将这个线程交给队列线程池去执行了。

基于 NIO 方式工作

前面所描述的 Jetty 建立客户端连接到处理客户端的连接都是基于 BIO 的方式,它也支持另外一种 NIO 的处理方式,其中 Jetty 的默认 connector 就是 NIO 方式。

Jetty 的 NIO 处理方式和 Tomcat 的几乎一样,唯一不同的地方是在如何把监听到事件分配给对应的连接的处理方式。从测试效果来看 Jetty 的 NIO 处理方式更加高效。下面是 Jetty 的 NIO 处理时序图:

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执行原理

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核心类:org.mortbay.jetty.Server

核心接口:org.mortbay.component.LifeCycle

核心线程池封装:org.mortbay.thread.QueuedThreadPool

核心IO处理类:org.mortbay.jetty.nio.SelectChannelConnector

核心Servlet处理类:org.mortbay.jetty.servlet.ServletHandler

Ref:
https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-jetty/

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