Tomcat之Http11Processor源码分析
Http11Processor继承关系
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java.nio.ByteBuffer
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ByteBuffer有三个属性值：position、limit、capacity
初始化时，position=0，limit=capacity=最大容量10，下标是10的位置不可以写入数据
如果position<limit，是可写模式。如果这中间(position到limit)有数据，将会被覆盖。
调用flip()方法，由写模式变为可读模式，此时limit=position=2，position=0。
position到limit是在写入模式写入的数据，此时可以读取出来。读取一个数据position位置加1
解析调用入口
在SocketProcessor任务类中调用doRun会调用到ConnectionHandler#process
1、doRun
org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint.SocketProcessor#doRun
process.png
2、process
org.apache.coyote.AbstractProtocol.ConnectionHandler#process
process.png
3、process
org.apache.coyote.AbstractProcessorLight#process
process.png
解析处理方法service
org.apache.coyote.http11.Http11Processor#service
service.png
0、setSocketWrapper
org.apache.coyote.http11.Http11Processor#setSocketWrapper
Http11InputBuffer inputBuffer和outputBuffer的初始化，此时activeFilters 是null
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设置keepAlive、openSocket、readComplete的值。
keepAlive表示客户端与服务端连接是长连接Keep-alive，就是说客户端socket连接到服务端之后，告诉服务端这个socket你别给我关了，要一直保持连接。
1、解析请求行
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1.1、parsingRequestLinePhase < 2
跳过空白行，并读取socket数据到缓冲区
①、parseRequestLine
org.apache.coyote.http11.Http11InputBuffer#parseRequestLine
parseRequestLine.png
此时byteBuffer的position和limit都是0，将会通过fill方法从操作系统的输入缓冲区读取数据
②、fill
是个非阻塞方法，如果从输入缓冲区没有读取到数据会立即返回。并不会像Tomcat7使用BIO读取，如果没数据一直会等待。
org.apache.coyote.http11.Http11InputBuffer#fill
fill.png
byteBuffer设置标记为mark=position=0
设置lim位置是最大位置cap大小。java.nio.HeapByteBuffer[pos=0 lim=16384 cap=16384]
③、read
从socketWrapper通道中读取数据到byteBuffer，以非阻塞方式
org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint.NioSocketWrapper#read(boolean, java.nio.ByteBuffer)
read.png
populateReadBuffer从to缓存区读取，如果没读取到说明此时ByteBuffer缓冲区中没有数据继续往下走
read.png
④、populateReadBuffer
从读缓冲区readBuffer数据读取到字节数组to
org.apache.tomcat.util.net.SocketWrapperBase#populateReadBuffer(java.nio.ByteBuffer)
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⑤、setReadBufferConfiguredForWrite
如果readBuffer缓冲区处于正确状态，就可以反转flip读取
org.apache.tomcat.util.net.SocketBufferHandler#setReadBufferConfiguredForWrite
readBuffer切换到读java.nio.HeapByteBuffer[pos=0 lim=0 cap=8192]的lim=0
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⑥、read
与③相同方法内
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⑦、fillReadBuffer
org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint.NioSocketWrapper#fillReadBuffer(boolean, java.nio.ByteBuffer)
fillReadBuffer.png
if方法block=false && nRead == 0 如果读取nRead 为0，由于是非阻塞所以会立即返回
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⑧、parseRequestLine
返回到①方法，socket数据读取到缓冲区。遇到“\r”或\n结束parsingRequestLinePhase<2循环
java.nio.HeapByteBuffer[pos=0 lim=510 cap=16384] 设置lim=510
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1.2、parsingRequestLinePhase = 2
读取方法名，并在byteBuffer中标记
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java.nio.HeapByteBuffer[pos=4 lim=510 cap=16384]
1.3、parsingRequestLinePhase = 3
空格和\t处理
parsingRequestLinePhase=3跳过方法后的Constants.SP(' ' )和Constants.HT('\t')
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1.4、parsingRequestLinePhase = 4
解析uri，并标记位置
requestURI.png
1.5、parsingRequestLinePhase = 5
空格和\t处理
parsingRequestLinePhase=5跳过方法后的Constants.SP(' ' )和Constants.HT('\t')
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1.6、parsingRequestLinePhase = 6
parsingRequestLinePhase == 6解析协议
protocol.png
如果缓冲区没数据，任意一步也会调用fill方法读取
MessageBytes
MessageBytes是请求数据存储类型
1、请求数据存储
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2、Request属性
org.apache.coyote.Request类中的请求属性值都是MessageBytes类型
Request.png
3、MessageBytes属性
MessageBytes有两个byteC、charC属性，数据块
private final ByteChunk byteC=new ByteChunk();
private final CharChunk charC=new CharChunk();
4、当设置请求数据时，便是调用setBytes
org.apache.tomcat.util.buf.MessageBytes#setBytes
setBytes.png
org.apache.tomcat.util.buf.ByteChunk#setBytes
setBytes.png
ByteBuff数据解析请求行数据块标记
以localhost:8080/，methodMB、uriMB和protoMB(不是解析请求行设置的)的标记为例。这里只是说明数据块标记效果
ByteBuff.png
2、解析请求头
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解析过程与解析请求行类似，就是读取缓存的数据进行解析。如果缓冲区数据不足，则会继续读取操作系统输出缓冲区数据
1、parseHeaders
org.apache.coyote.http11.Http11InputBuffer#parseHeaders
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2、setBytes
headerValue.png
keep-alive
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3、请求头数据request headers
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java.nio.HeapByteBuffer[pos=581 lim=581 cap=16384]
4、缓冲区数据块headers
请求头数据也会在缓冲区HeapByteBuffer类中标记，在Request类的MimeHeaders headers属性
3、prepareRequest
在处理请求头之前，设置一些过滤器
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org.apache.coyote.http11.Http11Processor#prepareRequest
1、设置协议protocolMB
prepareRequest.png
2、检查keepAlive
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3、检查expect和user-agent
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4、检查host
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5、检查uri是否以http开头
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6、检查uri字符
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7、创建InputFilter数组
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InputFilter[4]
{BufferedInputFilter、VoidInputFilter、ChunkedInputFilter、IdentityInputFilter}
8、解析transfer-encoding header
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9、获取contentLength
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如果contentLength大于0，inputBuffer是IdentityInputFilter
inputFilters[Constants.IDENTITY_FILTER]=inputFilters[0]
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10、检验hostname和port
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如果contentLength大于0则contentDelimitation=true。inputBuffer是inputFilters[0]
如果不成立，则inputFilters[Constants.VOID_FILTER]=2是VoidInputFilter类型
11、检查maxKeepAliveRequests
如果maxKeepAliveRequests=1或keepAliveLeft小于等于0，会把是否保持连接设置为keepAlive=false，则当前socket处理将会被关闭
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处理请求getAdapter().service
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4、解析请求体
InputFilter实现类用来处理请求数据的请求体，相对应的OutputFilter用于处理Servlet服务响应给客户端的数据。
BufferedInputFilter
VoidInputFilter(contentLength=0)
ChunkedInputFilter(被标记为Chunked)
IdentityInputFilter(contentLength>0)
5、结束请求
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1、endRequest
org.apache.coyote.http11.Http11Processor#endRequest
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2、endRequest
org.apache.coyote.http11.Http11InputBuffer#endRequest
调用activeFilters的end方法，用来处理请求体。得到返回的结果extraBytes，并设置正确的position位置
endRequest.png
3、end
org.apache.coyote.http11.filters.VoidInputFilter#end
①、VoidInputFilter说明没有请求体需要处理
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②、IdentityInputFilter请求体的处理方法
org.apache.coyote.http11.filters.IdentityInputFilter#end
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IdentityInputFilter根据还有剩余的数据需要处理，如果是负值说明请求读取了下一个的请求数据，所以需要修复。如果remaining大于0说明，还有这些数据没有读取到，则会继续读取。
缓冲区读取请求是按照请求行请求头请求体以此读取，然后是下一个请求行请求头请求体
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如果此时请求体数据是123，此时只读取到了123后，又读取了下一个的get方法，remaining小于0需要往回退移动指针到正确位置。
如果此时请求体数据是123456789，此时只读取到了123，remaining大于0需要读取剩余的，需要往后移动指针到正确位置。
③、ChunkedInputFilter请求体的处理方法
org.apache.coyote.http11.filters.ChunkedInputFilter#end
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4、action
返回到1的处理
org.apache.coyote.AbstractProcessor#action
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5、prepareResponse
用来响应数据，并验证响应头和构建输出过滤器outputFilters
org.apache.coyote.http11.Http11Processor#prepareResponse
6、nextRequest
处理下个请求
nextRequest.png
①、Request类重置
org.apache.coyote.Request request属性重置
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②、Http11InputBuffer 类重置
byteBuffer指针重置、activeFilters及其他属性值重置
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总结：
Http11Processor类是客户端请求时用来处理Http协议和向客户端响应数据时构建Http协议的核心代码。
请求处理过程主要包括：
解析请求行、解析请求头、解析请求体、Servlet服务调用、重置基本类属性用来处理下次请求等过程。
其中InputFilter和OutputFilter涉及请求体的读写数据及其他处理。
Servlet服务调用是通过getAdapter().service方法进行调用
