Tomcat中的网络通信

Tomcat的整体架构

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整体架构的层次结构与tomcat的server.xml文件的层级结构相同。

操作系统级别网络通信

网络通信.png

当客户端发起tomcat访问时，浏览器便构建了Http请求(包含请求头，请求行，请求体)。然后调用操作系统的构建的Socket(Socket是TCP协议的操作系统实现)进行通信。我们应用层的Socket创建便是调用操作系统(os)的Socket接口。

以window的ServerSocket、Socket类的创建为例。

当创建ServerSocket、Socket对象时，最终会调用到socketCreate方法
java.net.DualStackPlainSocketImpl#socketCreate

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socketCreate方法调用本地方法socket0

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不仅在创建时会调用到native方法的socket0，在实现通信的其他方法如bind0、connect0、accept0、configureBlocking、listen0也都是native方法。
这些实现方法都是JVM级别的实现方法
DualStackPlainSocketImpl.c文件的Java_java_net_DualStackPlainSocketImpl_socket0方法
socket0.png

通过NET_Socket创建fd，调用到jdk/src/windows/native/java/net/net_util_md.c的NET_Socket方法。SOCKET这里实现会调用winsock库函数socket方法。是操作系统级别的方法调用
hotspot/src/share/vm/prims/jvm.cpp

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在创建SOCKET过程是经过TCP的三次握手。
操作系统级别的Socket接口实现了TCP协议，应用层的实现会调用到操作系统Socket接口。应用层的实现例如JVM实现，java类库的Socket类，浏览器的接口调用(通过浏览器调用遵循Http协议，所以这里是应用层的协议)

应用级别的网络通信

Tomcat服务端是通过endpoint接收数据的，根据不同的协议会有不同的IO实现。Tomcat9是默认通过NIO实现

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这个实现逻辑对应于Tomcat的整体架构的Connector连接容器，endpoint是一个AbstractEndpoint抽象类的实现，在Tomcat7以及之前，有BIO的实现。到Tomcat8之后，Tomcat放弃了BIO的实现类。
Tomcat7默认实现是JIoEndpoint，包含了NioEndpoint和AprEndpoint实现类
Tomcat9默认实现是NioEndpoint，也有Nio2Endpoint和AprEndpoint实现类
在NioEndpoint启动中，创建了Acceptor线程(用来接收连接)，Poller线程(用来存放连接后的封装Socket对象)。最终会放到executor线程池中执行Poller线程池的events任务。
在处理Socket传输过来的数据时，会通过Http11Processor解析处理。这里会解析客户端封装后的Http数据。解析数据之后会交给Servlet不同层级的容器，一级级处理，是通过Pipeline管道传递给下级容器

总结：

在服务端怎么接收客户端的连接、解析Http请求数据、在Servlet容器的处理过程便是Tomcat服务端的核心逻辑。也是了解并读懂tomcat源码的理论基础。