Tomcat7.0源码分析——请求原理分析

Tomcat7.0源码分析——请求原理分析

　　谈起Tomcat的诞生，最早可以追溯到1995年。近20年来，Tomcat始终是使用最广泛的Web服务器，由于其使用Java语言开发，所以广为Java程序员所熟悉。很多人早期的J2EE项目，由程序员自己实现Jsp页面或者Servlet接受请求，后来借助Struts1、Struts2、spring等中间件后，实际也是利用Filter或者Servlet处理请求，大家肯定要问了，这些Servlet处理的请求来自哪里？Tomcat作为Web服务器是怎样将HTTP请求交给Servlet的呢？

　　本文就Tomcat对HTTP的请求处理细节进行分析。

　　提示：阅读本文前，请确保首先理解了《Tomcat7.0源码分析——生命周期管理》中的内容。

Connector的初始化

　　根据《Tomcat7.0源码分析——生命周期管理》一文的内容，我们知道Tomcat中有很多容器，包括Server、Service、Connector等。其中Connector正是与HTTP请求处理相关的容器。Service是Server的子容器，而Connector又是Service的子容器。那么这三个容器的初始化顺序为：Server->Service->Connector。Connector的实现分为以下几种：

• Http Connector：基于HTTP协议，负责建立HTTP连接。它又分为BIO Http Connector与NIO Http Connector两种，后者提供非阻塞IO与长连接Comet支持。
• AJP Connector：基于AJP协议，AJP是专门设计用于Tomcat与HTTP服务器通信定制的协议，能提供较高的通信速度和效率。如与Apache服务器集成时，采用这个协议。
• APR HTTP Connector：用C实现，通过JNI调用的。主要提升对静态资源（如HTML、图片、CSS、JS等）的访问性能。现在这个库已独立出来可用在任何项目中。由于APR性能较前两类有很大提升，所以目前是Tomcat的默认Connector。现在我们直接来看Connector的initInternal方法吧，见代码清单1。

代码清单1

 @Override
 protected void initInternal() throws LifecycleException {

     super.initInternal();

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

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

     onameProtocolHandler = register(protocolHandler,
             createObjectNameKeyProperties("ProtocolHandler"));

     mapperListener.setDomain(getDomain());

     onameMapper = register(mapperListener,
             createObjectNameKeyProperties("Mapper"));
 }

代码清单1说明了Connector的初始化步骤如下：

步骤一 构造网络协议处理的CoyoteAdapter

　　代码清单1构造了CoyoteAdapter对象，并且将其设置为ProtocolHandler的Adapter。ProtocolHandler是做什么的呢？Tomcat处理HTTP请求，需要有一个ServerSocket监听网络端口来完成任务。接口ProtocolHandler被设计成控制网络端口监听组件运行，负责组件的生命周期控制，这个接口实际并没有定义网络端口监听功能的规范，而是用于负责维护组件的生命周期。从ProtocolHandler的名字来看，它应该是网络协议的处理者，但它实际不负责这个功能，而是将其交给org.apache.coyote.Adapter来完成，这么设计估计是为了方便维护和拓展新功能。Http11Protocol是ProtocolHandler接口的一个实现(是Connector的默认处理协议),被设计用来处理HTTP1.1网络协议的请求,通过该类可以完成在某个网络端口上面的监听,同时以HTTP1.1的协议来解析请求内容，然后将请求传递到Connector所寄居的Container容器pipeline流水工作线上处理。此处的ProtocolHandler是何时生成的呢？还记得《Tomcat7.0源码分析——SERVER.XML文件的加载与解析》一文中的Digester和Rule吗？Digester在解析到标签的时候，会执行startElement方法，startElement中会调用Rule的begin(String namespace, String name, Attributes attributes)方法，Connector对应的Rule包括ConnectorCreateRule，ConnectorCreateRule的begin方法的实现见代码清单2。

代码清单2

 @Override
 public void begin(String namespace, String name, Attributes attributes)
         throws Exception {
     Service svc = (Service)digester.peek();
     Executor ex = null;
     if ( attributes.getValue("executor")!=null ) {
         ex = svc.getExecutor(attributes.getValue("executor"));
     }
     Connector con = new Connector(attributes.getValue("protocol"));
     if ( ex != null )  _setExecutor(con,ex);

     digester.push(con);
 }

代码清单2中调用了Connector的构造器，传递的参数为属性protocol。我们知道server.xml中的Connector有两个：

 <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
            connectionTimeout="20000"
            redirectPort="8443" />

 <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />

我们看看Connector的构造器实现，见代码清单3。

代码清单3

 public Connector(String protocol) {
     setProtocol(protocol);
     // Instantiate protocol handler
     try {
         Class clazz = Class.forName(protocolHandlerClassName);
         this.protocolHandler = (ProtocolHandler) clazz.newInstance();
     } catch (Exception e) {
         log.error
             (sm.getString
              ("coyoteConnector.protocolHandlerInstantiationFailed", e));
     }
 }

setProtocol方法（见代码清单4）根据protocol参数的不同，调用setProtocolHandlerClassName方法（见代码清单5）设置protocolHandlerClassName属性。以HTTP/1.1为例，由于默认情况下Apr不可用，所以protocolHandlerClassName会被设置为org.apache.coyote.http11.Http11Protocol，那么反射生成的protocolHandler就是Http11Protocol实例。Tomcat默认还会配置协议是AJP/1.3的Connector，那么此Connector的protocolHandler就是org.apache.coyote.ajp.AjpProtocol。 

代码清单4

 /**
  * Set the Coyote protocol which will be used by the connector.
  *
  * @param protocol The Coyote protocol name
  */
 public void setProtocol(String protocol) {

     if (AprLifecycleListener.isAprAvailable()) {
         if ("HTTP/1.1".equals(protocol)) {
             setProtocolHandlerClassName
                 ("org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol");
         } else if ("AJP/1.3".equals(protocol)) {
             setProtocolHandlerClassName
                 ("org.apache.coyote.ajp.AjpAprProtocol");
         } else if (protocol != null) {
             setProtocolHandlerClassName(protocol);
         } else {
             setProtocolHandlerClassName
                 ("org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol");
         }
     } else {
         if ("HTTP/1.1".equals(protocol)) {
             setProtocolHandlerClassName
                 ("org.apache.coyote.http11.Http11Protocol");
         } else if ("AJP/1.3".equals(protocol)) {
             setProtocolHandlerClassName
                 ("org.apache.coyote.ajp.AjpProtocol");
         } else if (protocol != null) {
             setProtocolHandlerClassName(protocol);
         }
     }

 }

代码清单5

 public void setProtocolHandlerClassName(String protocolHandlerClassName) {

     this.protocolHandlerClassName = protocolHandlerClassName;

 }

除此之外，ProtocolHandler还有其它实现，如图1所示。

图1　　ProtocolHandler类继承体系

图1中有关ProtocolHandler的实现类都在org.apache.coyote包中 。前面所说的BIO Http Connector实际就是Http11Protocol，NIO Http Connector实际就是Http11NioProtocol，AJP Connector包括AjpProtocol和AjpAprProtocol，APR HTTP Connector包括AjpAprProtocol、Http11AprProtocol，此外还有一个MemoryProtocolHandler（这个是做什么的，目前没搞清楚，有知道的同学告诉我下啊！）。

步骤二 将ProtocolHandler、MapperListener注册到JMX

　　BIO Http Connector的ProtocolHandler（即Http11Protocol）的JMX注册名为Catalina:type=ProtocolHandler,port=8080。BIO Http Connector的MapperListener的注册名为Catalina:type=Mapper,port=8080。AJP Connector的ProtocolHandler（即AjpProtocol）的JMX注册名为Catalina:type=ProtocolHandler,port=8009。AJP Connector的MapperListener的注册名为Catalina:type=Mapper,port=8009。有关Tomcat中JMX注册的内容，请阅读《Tomcat7.0源码分析——生命周期管理》一文。

Connector的启动

　　根据《Tomcat7.0源码分析——生命周期管理》一文的内容，我们知道Tomcat中有很多容器。ProtocolHandler的初始化稍微有些特殊，Server、Service、Connector这三个容器的初始化顺序为：Server->Service->Connector。值得注意的是，ProtocolHandler作为Connector的子容器，其初始化过程并不是由Connector的initInternal方法调用的，而是与启动过程一道被Connector的startInternal方法所调用。由于本文的目的是分析请求，所以直接从Connector的startInternal方法（见代码清单6）开始。

代码清单6

 /**
  * Begin processing requests via this Connector.
  *
  * @exception LifecycleException if a fatal startup error occurs
  */
 @Override
 protected void startInternal() throws LifecycleException {

     setState(LifecycleState.STARTING);

     // Protocol handlers do not follow Lifecycle conventions.
     // protocolHandler.init() needs to wait until the connector.start()
     try {
         protocolHandler.init();
     } catch (Exception e) {
         throw new LifecycleException
             (sm.getString
              ("coyoteConnector.protocolHandlerInitializationFailed", e));
     }

     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 doesn't follow Lifecycle conventions either gja
     mapperListener.init();
 }

代码清单6说明了Connector的startInternal方法的执行顺序如下：

1. 将Connector容器的状态更改为启动中（LifecycleState.STARTING）；
2. 初始化ProtocolHandler；
3. 启动ProtocolHandler；
4. 初始化MapperListener。

初始化ProtocolHandler

　　简单起见，我们以Http11Protocol为例剖析ProtocolHandler的init方法，其实现见代码清单7。

代码清单7

 @Override
 public void init() throws Exception {
     ((JIoEndpoint)endpoint).setName(getName());
     ((JIoEndpoint)endpoint).setHandler(cHandler);

     // Verify the validity of the configured socket factory
     try {
         if (isSSLEnabled()) {
             sslImplementation =
                 SSLImplementation.getInstance(sslImplementationName);
             socketFactory = sslImplementation.getServerSocketFactory();
             ((JIoEndpoint)endpoint).setServerSocketFactory(socketFactory);
         } else if (socketFactoryName != null) {
             socketFactory = (ServerSocketFactory) Class.forName(socketFactoryName).newInstance();
             ((JIoEndpoint)endpoint).setServerSocketFactory(socketFactory);
         }
     } catch (Exception ex) {
         log.error(sm.getString("http11protocol.socketfactory.initerror"),
                   ex);
         throw ex;
     }

     if (socketFactory!=null) {
         Iterator attE = attributes.keySet().iterator();
         while( attE.hasNext() ) {
             String key = attE.next();
             Object v=attributes.get(key);
             socketFactory.setAttribute(key, v);
         }
     }

     try {
         endpoint.init();
     } catch (Exception ex) {
         log.error(sm.getString("http11protocol.endpoint.initerror"), ex);
         throw ex;
     }
     if (log.isInfoEnabled())
         log.info(sm.getString("http11protocol.init", getName()));

 }

从代码清单7看到，Http11Protocol的初始化步骤如下：

步骤一 设置JIoEndpoint的名称

　　JIoEndpoint的名称默认为http-8080，这里的JIoEndpoint是在调用Http11Protocol的构造器时创建的，Http11Protocol的构造器中还设置了socket的延迟关闭选项soLingerOn、socket的延时关闭秒数soLingerTime、socket连接超时时间soTimeout、提高socket性能的tcpNoDelay等选项，见代码清单8。

代码清单8

 public Http11Protocol() {
     endpoint = new JIoEndpoint();
     setSoLinger(Constants.DEFAULT_CONNECTION_LINGER);
     setSoTimeout(Constants.DEFAULT_CONNECTION_TIMEOUT);
     //setServerSoTimeout(Constants.DEFAULT_SERVER_SOCKET_TIMEOUT);
     setTcpNoDelay(Constants.DEFAULT_TCP_NO_DELAY);

 }

步骤二 设置JIoEndpoint的Handler

　　JIoEndpoint的handler被设置为cHandler，此cHandler的定义如下：

 protected Http11ConnectionHandler cHandler = new Http11ConnectionHandler(this);

步骤三 配置ServerSocketFactory

从代码清单7看到，生成ServerSocketFactory有三种方式：

• 如果在server.xml中配置Connector时指定了SSLEnabled="true"的属性，那么创建带有SSL(Secure Sockets Layer 安全套接层)的ServerSocketFactory；
• 如果Http11Protocol指定了socketFactoryName,则使用socketFactoryName反射生成ServerSocketFactory实例；
• 如果不满足以上2个条件，那么JIoEndpoint的init方法（见代码清单9）将创建ServerSocketFactory。当SSLEnabled="true"时，JIoEndpoint的init方法还会给ServerSocketFactory设置一些SSL相关的属性。最后使用此ServerSocketFactory创建serverSocket。此外，acceptorThreadCount属性用于指定接受连接的线程数，可以通过给Connector设置acceptorThreadCount属性进行调整，默认值为1。

代码清单9

 @Override
 public void init()
     throws Exception {

     if (initialized)
         return;

     // Initialize thread count defaults for acceptor
     if (acceptorThreadCount == 0) {
         acceptorThreadCount = 1;
     }
     if (serverSocketFactory == null) {
         serverSocketFactory = ServerSocketFactory.getDefault();
     }
     if (isSSLEnabled()) {
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_ALGORITHM,
                 getAlgorithm());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_CLIENT_AUTH,
                 getClientAuth());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_KEYSTORE_FILE,
                 getKeystoreFile());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_KEYSTORE_PASS,
                 getKeystorePass());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_KEYSTORE_TYPE,
                 getKeystoreType());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_KEYSTORE_PROVIDER,
                 getKeystoreProvider());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_SSL_PROTOCOL,
                 getSslProtocol());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_CIPHERS,
                 getCiphers());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_KEY_ALIAS,
                 getKeyAlias());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_KEY_PASS,
                 getKeyPass());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_TRUSTSTORE_FILE,
                 getTruststoreFile());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_TRUSTSTORE_PASS,
                 getTruststorePass());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_TRUSTSTORE_TYPE,
                 getTruststoreType());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_TRUSTSTORE_PROVIDER,
                 getTruststoreProvider());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_TRUSTSTORE_ALGORITHM,
                 getTruststoreAlgorithm());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_CRL_FILE,
                 getCrlFile());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_TRUST_MAX_CERT_LENGTH,
                 getTrustMaxCertLength());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_SESSION_CACHE_SIZE,
                 getSessionCacheSize());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_SESSION_TIMEOUT,
                 getSessionTimeout());
         serverSocketFactory.setAttribute(SSL_ATTR_ALLOW_UNSAFE_RENEG,
                 getAllowUnsafeLegacyRenegotiation());
     }

     if (serverSocket == null) {
         try {
             if (getAddress() == null) {
                 serverSocket = serverSocketFactory.createSocket(getPort(), getBacklog());
             } else {
                 serverSocket = serverSocketFactory.createSocket(getPort(), getBacklog(), getAddress());
             }
         } catch (BindException orig) {
             String msg;
             if (getAddress() == null)
                 msg = orig.getMessage() + " :" + getPort();
             else
                 msg = orig.getMessage() + " " +
                         getAddress().toString() + ":" + getPort();
             BindException be = new BindException(msg);
             be.initCause(orig);
             throw be;
         }
     }
     //if( serverTimeout >= 0 )
     //    serverSocket.setSoTimeout( serverTimeout );

     initialized = true;

 }

启动ProtocolHandler

　　我们继续以Http11Protocol为例，剖析ProtocolHandler的start方法，其实现见代码清单10。

代码清单10

 @Override
 public void start() throws Exception {
     if (this.domain != null) {
         try {
             tpOname = new ObjectName
                 (domain + ":" + "type=ThreadPool,name=" + getName());
             Registry.getRegistry(null, null)
                 .registerComponent(endpoint, tpOname, null );
         } catch (Exception e) {
             log.error("Can't register endpoint");
         }
         rgOname=new ObjectName
             (domain + ":type=GlobalRequestProcessor,name=" + getName());
         Registry.getRegistry(null, null).registerComponent
             ( cHandler.global, rgOname, null );
     }

     try {
         endpoint.start();
     } catch (Exception ex) {
         log.error(sm.getString("http11protocol.endpoint.starterror"), ex);
         throw ex;
     }
     if (log.isInfoEnabled())
         log.info(sm.getString("http11protocol.start", getName()));
 }

从代码清单10可以知道JIoEndpoint以Catalina:type=ThreadPool,name=http-8080注册到JMX，cHandler.global（Http11ConnectionHandler的对象属性，类型为RequestGroupInfo）以Catalina:type=GlobalRequestProcessor,name=http-8080注册到JMX。最后调用JIoEndpoint的start方法（见代码清单11）接受请求的创建线程池并创建一定数量的接收请求线程。

代码清单11

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

         // Create worker collection
         if (getExecutor() == null) {
             createExecutor();
         }

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

从代码清单11看出JIoEndpoint的start方法的执行步骤如下：

步骤一 对JIoEndpoint做初始化检查

　　这一步实际就是判断是否已经初始化（即initialized是否为true），如果没有初始化则需要调用JIoEndpoint的init方法进行初始化。

步骤二 创建线程池与任务队列

　　如果JIoEndpoint尚未处于运行中（即running等于true），才会创建线程池和任务队列。如果尚未创建线程池（即调用getExecutor方法等于null），则需要调用createExecutor方法（见代码清单12）创建线程池和任务队列TaskQueue。

代码清单12

 public void createExecutor() {
     internalExecutor = true;
     TaskQueue taskqueue = new TaskQueue();
     TaskThreadFactory tf = new TaskThreadFactory(getName() + "-exec-", daemon, getThreadPriority());
     executor = new ThreadPoolExecutor(getMinSpareThreads(), getMaxThreads(), 60, TimeUnit.SECONDS,taskqueue, tf);
     taskqueue.setParent( (ThreadPoolExecutor) executor);
 }

步骤三 创建接收请线程

　　如果JIoEndpoint尚未处于运行中（即running等于true），才会创建接收请求线程。从代码清单11可以看出接收请求线程的数量主要由acceptorThreadCount控制，代码清单9已经告诉我们acceptorThreadCount的默认值为1，但是我们可以通过给Connector增加acceptorThreadCount属性来修改接收请求线程的数量。这些接收请求线程的主要工作由Acceptor完成，Acceptor的实质是一个Runnable，见代码清单13。

代码清单13

 /**
  * Server socket acceptor thread.
  */
 protected class Acceptor implements Runnable {


     /**
      * The background thread that listens for incoming TCP/IP connections and
      * hands them off to an appropriate processor. gja
      */
     public void run() {

         // Loop until we receive a shutdown command
         while (running) {

             // Loop if endpoint is paused
             while (paused) {
                 try {
                     Thread.sleep(1000);
                 } catch (InterruptedException e) {
                     // Ignore
                 }
             }

             // Accept the next incoming connection from the server socket
             try {
                 Socket socket = serverSocketFactory.acceptSocket(serverSocket);
                 serverSocketFactory.initSocket(socket);
                 // Hand this socket off to an appropriate processor
                 if (!processSocket(socket)) {
                     // Close socket right away
                     try {
                         socket.close();
                     } catch (IOException e) {
                         // Ignore
                     }
                 }
             }catch ( IOException x ) {
                 if ( running ) log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), x);
             } catch (Throwable t) {
                 log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), t);
             }

             // The processor will recycle itself when it finishes

         }

     }

 }

初始化MapperListener

　　MapperListener的init方法用于初始化，见代码清单14。

代码清单14

 /**
  * Initialize associated mapper.
  */
 public void init() {

     // Find any components that have already been initialized since the
     // MBean listener won't be notified as those components will have
     // already registered their MBeans jiaan
     findDefaultHost();

     Engine engine = (Engine) connector.getService().getContainer();
     engine.addContainerListener(this);

     Container[] conHosts = engine.findChildren();
     for (Container conHost : conHosts) {
         Host host = (Host) conHost;
         if (!LifecycleState.NEW.equals(host.getState())) {
             host.addLifecycleListener(this);
             // Registering the host will register the context and wrappers
             registerHost(host);
         }
     }
 }

从代码清单14看到MapperListener的初始化步骤如下：

步骤一 查找默认Host

　　StandardService的子容器包括：StandardEngine、Connector和Executor。MapperListener本身会持有Connector，所以可以通过各个容器的父子关系，找到Connector的同级容器StandardEngine。StandardHost是StandardEngine的子容器，Engine和Host的默认配置如下：

 <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">

   <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
          resourceName="UserDatabase"/>


   <Host name="localhost"  appBase="webapps"
         unpackWARs="true" autoDeploy="true">

     <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
            prefix="localhost_access_log." suffix=".txt"
            pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" resolveHosts="false"/>

   Host>
 Engine>

findDefaultHost方法（见代码清单15）可以获取上面配置中的默认Host，Engine元素的defaultHost属性值必须要与配置的某个Host元素的name属性值相同。如果defaultHost的属性值配置无误，则会添加为MapperListener的Mapper对象属性的defaultHostName。

代码清单15

 private void findDefaultHost() {

     Engine engine = (Engine) connector.getService().getContainer();
     String defaultHost = engine.getDefaultHost();

     boolean found = false;

     if (defaultHost != null && defaultHost.length() >0) {
         Container[] containers = engine.findChildren();

         for (Container container : containers) {
             Host host = (Host) container;
             if (defaultHost.equalsIgnoreCase(host.getName())) {
                 found = true;
                 break;
             }

             String[] aliases = host.findAliases();
             for (String alias : aliases) {
                 if (defaultHost.equalsIgnoreCase(alias)) {
                     found = true;
                     break;
                 }
             }
         }
     }

     if(found) {
         mapper.setDefaultHostName(defaultHost);
     } else {
         log.warn(sm.getString("mapperListener.unknownDefaultHost",
                 defaultHost));
     }
 }

步骤二 将Host及其子容器Context，Context的子容器Wrapper注册到MapperListener的Mapper对象

　　Mapper的数据结构，见代码清单16。

代码清单16

 /**
  * Array containing the virtual hosts definitions.
  */
 protected Host[] hosts = new Host[0];


 /**
  * Default host name.
  */
 protected String defaultHostName = null;

 /**
  * Context associated with this wrapper, used for wrapper mapping.
  */
 protected Context context = new Context();

 protected static abstract class MapElement {

     public String name = null;
     public Object object = null;

 }

 protected static final class Host
     extends MapElement {

     public ContextList contextList = null;

 }

 protected static final class ContextList {

     public Context[] contexts = new Context[0];
     public int nesting = 0;

 }

 protected static final class Context
     extends MapElement {

     public String path = null;
     public String[] welcomeResources = new String[0];
     public javax.naming.Context resources = null;
     public Wrapper defaultWrapper = null;
     public Wrapper[] exactWrappers = new Wrapper[0];
     public Wrapper[] wildcardWrappers = new Wrapper[0];
     public Wrapper[] extensionWrappers = new Wrapper[0];
     public int nesting = 0;

 }

 protected static class Wrapper
     extends MapElement {

     public String path = null;
     public boolean jspWildCard = false;
 }

根据代码清单16，我们知道Mapper中维护着一个Host数组，每个Host中有一个ContextList，这个ContextList中维护着一个Context数组。每个Context维护着一个defaultWrapper，三个Wrapper数组（exactWrappers、wildcardWrappers、extensionWrappers）。下面对Host、Context及Wrapper进行功能上的介绍：

• Host：代表一个虚拟主机，各Host的name不能相同，appBase代表各虚拟主机的应用发布位置；
• Context：代表一个应用，Context可以根据应用的/WEB-INF/web.xml文件中定义的servlet来处理请求。一个Host下可以有多个Context；
• Wrapper： 代表一个Servlet或者jsp，它负责管理一个 Servlet，包括的 Servlet 的装载、初始化、执行以及资源回收。 

以我本地为例，注册到Mapper中的Host及其子容器如图2所示。

图2　　注册到Mapper中的Host及其Context子容器 

图2说明Host内一共5个Context，由于我的Tomcat是从svn拉下来的，所以webapps目录下的.svn文件夹也是一个Context，除了这个天外来客，我将其它与请求有关的容器整理后用图3来展示。

图3　　我本地的Host、Context及Wrapper

　　至此，Tomcat中为请求处理的准备工作已经完成。有关请求的处理过程请继续阅读《Tomcat源码分析——请求原理分析（中）》一文。

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