tomcat服务器解析(六)-- Acceptor

Acceptor负责用来管理连接到tomcat服务器的数量,来看看Acceptor在tomcat服务器中的应用,是如何实现连接管理的,socket连接建立成功之后,是如何实现内容的读写的(读写是交由Poller机制去完成)。

先准备一点java nio中实现socket连接所需的基础知识:SocketChannel和ServerSocketChannel

SocketChannel和ServerSocketChannel的概念与基础的阻塞式的java 网络编程中的socket和serversocket类似。
在后者的模型中,服务器端生成一个serversocket对象,bind绑定端口号,然后accept阻塞等待客户端连接到服务器。每当连接建立成功,则返回一个Socket对象,用来表示连接建立成功。
在java nio中。ServerSocketChannel和SocketChannel模型其实是与ServerSocket和Socket模型对应的。服务器端open打开一个ServerSocketChannel,这个操作同时会成功一个ServerSocket对象,但生成的ServerSocket对象是没有进行端口绑定的。所以在进行网络监听之前,还需要对ServerSocketChannel的ServerSocket对象进行bind绑定操作。然后ServerSocketChannel开始进行accept网络监听,请求建立成功之后返回一个SocketChannel对象。这个SocketChannel对象有一个与之对应的Socket对象。
ServerSocketChannel是线程安全的 ---- at least the Oracle documentation says so.


[ServerSocketChannel的初始化]
一个端口号只能对应一个SocketChannel,因此也只能对应一个ServerSocketChannel。因此这个ServerSocketChannel是在多个Acceptor线程之间共享的,它是NioEndpoint的一个属性,在NioEndpoint中进行初始化。
在Endpoint模型中,有一个bind方法,用来绑定端口。ServerSocketChannel对象在这个方法中完成初始化。截取的部分代码如下所示,这里省略了与此主题无关的代码。
     public  void  bind()  throws  Exception {

        serverSock = ServerSocketChannel.open();
        socketProperties.setProperties(serverSock.socket());
        InetSocketAddress addr = (getAddress()!=  null ? new  InetSocketAddress(getAddress(),getPort()): new  InetSocketAddress(getPort()));
        serverSock.socket().bind(addr,getBacklog());
        serverSock.configureBlocking(  true );  //mimic APR behavior
        serverSock.socket().setSoTimeout(getSocketProperties().getSoTimeout());
     }
[Acceptor线程组的初始化]

Acceptor线程组中线程的个数是可配置的,这一点和Poller线程组中的线程个数一样,可以由配置文件来进行配置,只是大部分情况下不需要罢了。


Acceptor线程组的初始化在NioEndpoint的startInternal中进行,属于Endpoint初始化的一部分。

[连接数控制]

当一个新的连接请求到达时,如何判断是否接收建立连接请求?

Endpoint有个maxConnection属性,用来规定服务器所能接受的最大连接数,默认是10000。
tomcat服务器解析(六)-- Acceptor_第1张图片

在NioEndpoint初始化的时候,会使用maxConnection来初始化一个LimitLatch,使用这个LimitLatc来进行并发请求连接的管理。对LimitLatch的理解可以参考java current包里面的CountDownLatch。

Acceptor线程的运行主体部分,使用while(true)来进行循环。主要是进行serverSocket.accept的监听。对ServerSocketChannel使用blocking模式,所以当没有连接请求来时,线程会阻塞在accept方法上。

当有新的请求到达时,使用countUpOrAwaitConnection来管理连接数。如果连接数还没有达到最大值,就将LimitLatch的值加1,LimitLatch的值就表示了当前与服务端建立连接的个数。如果已经达到了最大值,则让线程等待。

     与连接控制管理相关的代码如下所示。
                    //if we have reached max connections, wait
                    countUpOrAwaitConnection();

                    SocketChannel socket =  null  ;
                     try  {
                         // Accept the next incoming connection from the server
                         // socket
                        socket = serverSock.accept();
                    }  catch  (IOException ioe) {
                         //we didn't get a socket
                        countDownConnection();
                         // Introduce delay if necessary
                        errorDelay = handleExceptionWithDelay(errorDelay);
                         // re-throw
                         throw  ioe;
                    }
                     // Successful accept, reset the error delay
                    errorDelay = 0;

                     // setSocketOptions() will add channel to the poller
                     // if successful
                     if  (running && !paused) {
                         if  (!setSocketOptions(socket)) {
                            countDownConnection();
                            closeSocket(socket);
                        }
                    }  else  {
                        countDownConnection();
                        closeSocket(socket);
                    }
当出现异常情况,就使用countDownConnection来将连接数减一。

[连接的传递]

管理连接的建立差不多就是Acceptor的主要工作了,连接建立好之后,最后的工作就是交给Poller去实现数据的读写。在setSocketOptions中实现了SocketChannel对Poller的注册。

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