集册 Tomcat 8 权威指南 高级 IO 机制

高级 IO 机制

欢马劈雪     最近更新时间:2020-08-04 05:37:59

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简介

由于基于 APR 或 NIO API 来构建连接器,Tomcat 能在通常的阻塞 IO 之上提供一些扩展,从而支持 Servlet API。

重要说明:这些特性需要使用 APR 或 NIO HTTP 连接器。经典的 java.io HTTP 连接器 与 AJP 连接器并不支持它们。

Comet 支持

Comet 支持能让 Servlet 实现:对 IO 的异步处理;当连接可以读取数据时,接收事件(而不是总使用阻塞读取);将数据异步地写入连接(很可能是响应其他一些源所产生的事件)。

1. Comet 事件

根据发生的具体事件,实现 org.apache.catalina.comet.CometProcessor 接口的 Servlet 将调用自己的事件方法,而非通常的服务方法。事件对象允许访问常见的请求与响应对象,使用方式与通常方式相同。主要的区别在于:在处理 BEGIN 事件到 END 或 ERROR 事件之间,这些事件对象能够保持有效和完整的功能性。事件类型如下:

  • EventType.BEGIN 在连接处理开始时被调用,用来初始化使用了请求和响应对象的相关字段。从处理完该事件后直到 END 或 ERROR 事件开始处理时的这段时间内,有可能使用响应对象在开放连接中写入数据。注意,响应对象以及所依赖的 OutputStream 和 Writer 仍不能同步,因此在通过多个线程访问它们时,需要进行强制实现同步操作。处理完初始化事件后,就可以提交请求对象了。

  • EventType.READ 该事件表明可以使用输入数据,读取过程不会阻塞。可以使用 InputStream 或 Reader 的 available 和 ready 方法来确定是否存在阻塞危险:当数据被报告可读时,Servlet 应该进行读取。当读取遇到错误时,Servlet 可以通过正确传播 Exception 属性来报告这一情况。抛出异常会导致 ERROR 事件的调用,连接就会关闭。另外,也有可能捕获一个异常,在 Servlet 可能使用的数据结构上进行清理,然后使用事件的 close 方法。不允许从 Servlet 对象执行方法外部去读取数据。

    在一些平台(比如 Windows)上,利用 READ 事件来表示客户端断开连接。从流中读取的结果可能是 -1、IOException 异常或 EOFException 异常。一定要正确处理这些情况。如果你没有捕捉到 IOException 异常,那么当 Tomcat 捕获到异常时,它会立刻调用你的事件队列生成一个 ERROR 事件来存储这些错误,并且你会马上收到这个消息。

  • EventType.END 请求处理完毕时,就会调用 END 方法。Begin 方法初始化的字段也将被重置。在处理完这一事件后,请求和响应对象,以及它们所依赖的对象,都将被回收,以便再去处理其他请求。当数据可读取时,以及到达请求输入的文件末尾时(这通常表明客户端通过管线提交请求),也会调用 END。

  • EventType.ERROR:当连接上出现 IO 异常或类似的不可回收的错误时,容器就会调用 ERROR。在开始时候被初始化的字段在这时候被重置。在处理完这一事件后,请求和响应对象,以及它们所依赖的对象,都将被回收,以便再去处理其他请求。

下面是一些事件子类别,通过它们可以对事件处理过程进行微调(注意:其中有些事件可能需要使用 org.apache.catalina.valves.CometConnectionManagerValve 值):

  • EventSubType.TIMEOUT: 连接超时(ERROR 的子类别)。注意,这个 ERROR 子类型并不是必须的。除非 servlet 使用该事件的 close 方法,否则连接将不会关闭。
  • EventSubType.CLIENT_DISCONNECT:客户端连接被关闭(ERROR 的子类别)。
  • EventSubType.IOEXCEPTION:表示发生了 IO 异常(比如无效内容),例如无效的块阻塞(ERROR 的子类别)。
  • EventSubType.WEBAPP_RELOAD:重新加载 Web 应用(END 的子类别)。
  • EventSubType.SESSION_END:Servlet 终止了会话(END 的子类别)。

如上所述,Comet 请求的典型生命周期会包含一系列的事件:BEGIN -> READ -> READ -> READ -> ERROR/TIMEOUT。任何时候,Servlet 都能用事件的 close 方法来终止对请求的处理。

2. Comet 过滤器

跟一般的过滤器一样,当处理 Comet 事件时,就会调用一个过滤器队列。这些过滤器应该实现 CometFilter 接口(和常用的过滤器接口一样),在部署描述符文件中的声明与映像也都和通常的过滤器一样。当过滤器队列在处理事件时,它将只含有那些跟所有通常映射规则相匹配的过滤器,并且这些过滤器要实现 CometFilter 接口。

3. 范例代码

在下面的范例伪码中,通过使用上文所述的 API,Servlet 实现了异步聊天功能。

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