How Tomcat Works(四)

サーブレットコンテナには、コネクタ(connector)とコンテナ(container)の2つの主要なモジュールがあり、ここでは、requestオブジェクトとresponseオブジェクトをより優雅に作成するためのコネクタを作成します.サーブレット2.3と2.4を互換するために、コネクタはjavaxを作成する.servlet.http.HttpServeretRequestオブジェクトとjavax.servlet.http.HttpServletResponseオブジェクト(servletオブジェクトタイプはjavax.servlet.Servletインタフェースを実装するかjavax.servlet.GenericServletクラスまたはjavax.servlet.http.HttpServletクラスから継承することができます).
本明細書のアプリケーションでは、コネクタはhttpリクエストヘッダ、cookies、リクエストパラメータなどを解析します.同時にResponseクラスのgetWriter()メソッドを修正し,よりよく動作させた.
まず、servletコンテナでエラーメッセージの国際化をどのように実現するかについて説明します.ここでは主にStringManagerクラスが実現する機能です.
Tomcatは、エラーメッセージをpropertiesファイルに格納し、読み取りと編集が容易です.しかしtomcatのクラスが特に多いため、すべてのクラスで使用されるエラーメッセージを同じpropertiesファイルに格納するとメンテナンスが困難になります.したがってtomcatの処理はpropertiesを異なるパッケージに分割することであり、各propertiesファイルはStringManagerクラスのインスタンスで処理され、tomcatの実行時にStringManagerクラスの複数のインスタンスが生成される.同じパッケージ内のクラスはStringManagerクラスのインスタンスを共有します(ここでは単一のモードを採用します).これらの異なるパッケージに使用されるStringManagerクラスのインスタンスは、1つのhashtableコンテナに格納され、パッケージ名をkeyとしてStringManagerクラスのインスタンスが格納されます.

public class StringManager {

    /**
     * The ResourceBundle for this StringManager.
     */
    
    private ResourceBundle bundle;

    /**
     * Creates a new StringManager for a given package. This is a
     * private method and all access to it is arbitrated by the
     * static getManager method call so that only one StringManager
     * per package will be created.
     *
     * @param packageName Name of package to create StringManager for.
     */

    private StringManager(String packageName) {
    String bundleName = packageName + ".LocalStrings";
    bundle = ResourceBundle.getBundle(bundleName);
    }

    /**
     * Get a string from the underlying resource bundle.
     *
     * @param key 
     */
    
    public String getString(String key) {
        if (key == null) {
            String msg = "key is null";

            throw new NullPointerException(msg);
        }

        String str = null;

        try {
        str = bundle.getString(key);
        } catch (MissingResourceException mre) {
            str = "Cannot find message associated with key '" + key + "'";
        }

        return str;
    }
   // --------------------------------------------------------------
    // STATIC SUPPORT METHODS
    // --------------------------------------------------------------

    private static Hashtable managers = new Hashtable();

    /**
     * Get the StringManager for a particular package. If a manager for
     * a package already exists, it will be reused, else a new
     * StringManager will be created and returned.
     *
     * @param packageName
     */

    public synchronized static StringManager getManager(String packageName) {
    StringManager mgr = (StringManager)managers.get(packageName);
    if (mgr == null) {
        mgr = new StringManager(packageName);
        managers.put(packageName, mgr);
    }
    return mgr;
    }
}

次に、コネクタがどのように実装されているかを分析します.

public class HttpConnector implements Runnable {

  boolean stopped;
  private String scheme = "http";

  public String getScheme() {
    return scheme;
  }

  public void run() {
    ServerSocket serverSocket = null;
    int port = 8080;
    try {
      serverSocket =  new ServerSocket(port, 1, InetAddress.getByName("127.0.0.1"));
    }
    catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
      System.exit(1);
    }
    while (!stopped) {
      // Accept the next incoming connection from the server socket
      Socket socket = null;
      try {
        socket = serverSocket.accept();
      }
      catch (Exception e) {
        continue;
      }
      // Hand this socket off to an HttpProcessor
      HttpProcessor processor = new HttpProcessor(this);
      processor.process(socket);
    }
  }

  public void start() {
    Thread thread = new Thread(this);
    thread.start();
  }
}

HttpConnectorコネクタの実装から,クライアント要求を傍受し,クライアント要求を監視する際に取得したsocketオブジェクトをHttpProcessorオブジェクトに渡すprocess()メソッド処理を担当することが分かる.
次に、HttpProcessorクラスの実装を分析します.

/* this class used to be called HttpServer */
public class HttpProcessor {

  public HttpProcessor(HttpConnector connector) {
    this.connector = connector;
  }
  /**
   * The HttpConnector with which this processor is associated.
   */
  private HttpConnector connector = null;
  private HttpRequest request;
  private HttpResponse response;
  public void process(Socket socket) {
    SocketInputStream input = null;
    OutputStream output = null;
    try {
 //   SocketInputStream  
      input = new SocketInputStream(socket.getInputStream(), 2048);
      output = socket.getOutputStream();

      // create HttpRequest object and parse
      request = new HttpRequest(input);

      // create HttpResponse object
      response = new HttpResponse(output);
      response.setRequest(request);

      response.setHeader("Server", "Pyrmont Servlet Container");
      //     
      parseRequest(input, output);
 //     
      parseHeaders(input);

      //check if this is a request for a servlet or a static resource
      //a request for a servlet begins with "/servlet/"
      if (request.getRequestURI().startsWith("/servlet/")) {
        ServletProcessor processor = new ServletProcessor();
        processor.process(request, response);
      }
      else {
        StaticResourceProcessor processor = new StaticResourceProcessor();
        processor.process(request, response);
      }

      // Close the socket
      socket.close();
      // no shutdown for this application
    }
    catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }

上記の方法では、socketオブジェクトの入力ストリームと出力ストリームを取得してRequestオブジェクトとResponseオブジェクトをそれぞれ作成し、httpリクエスト行とリクエストヘッダ(Requestオブジェクトに埋め込まれた対応するプロパティ)を解析し、プロセッサに配布します.
次のRequestオブジェクトはjavaxを実現する.servlet.http.HttpServiceletRequestインタフェースは、主に関連要求パラメータを設定する方法と関連要求パラメータを取得する方法を提供します.
httpリクエストヘッダ、cookies、リクエストパラメータなどの情報は、それぞれ次のメンバー変数に格納されます.
protected ArrayList cookies = new ArrayList();
protected HashMap headers = new HashMap();
protected ParameterMap parameters = null;
なお、protected void parseParameters()メソッドは、ParameterMap parametersメンバー変数を初期化するために使用される1回のみ実行されます.

/**
   * Parse the parameters of this request, if it has not already occurred.
   * If parameters are present in both the query string and the request
   * content, they are merged.
   */
  protected void parseParameters() {
    if (parsed)
      return;
    ParameterMap results = parameters;
    if (results == null)
      results = new ParameterMap();
    results.setLocked(false);
    String encoding = getCharacterEncoding();
    if (encoding == null)
      encoding = "ISO-8859-1";

    // Parse any parameters specified in the query string
    String queryString = getQueryString();
    try {
      RequestUtil.parseParameters(results, queryString, encoding);
    }
    catch (UnsupportedEncodingException e) {
      ;
    }

    // Parse any parameters specified in the input stream
    String contentType = getContentType();
    if (contentType == null)
      contentType = "";
    int semicolon = contentType.indexOf(';');
    if (semicolon >= 0) {
      contentType = contentType.substring(0, semicolon).trim();
    }
    else {
      contentType = contentType.trim();
    }
    if ("POST".equals(getMethod()) && (getContentLength() > 0)
      && "application/x-www-form-urlencoded".equals(contentType)) {
      try {
        int max = getContentLength();
        int len = 0;
        byte buf[] = new byte[getContentLength()];
        ServletInputStream is = getInputStream();
        while (len < max) {
          int next = is.read(buf, len, max - len);
          if (next < 0 ) {
            break;
          }
          len += next;
        }
        is.close();
        if (len < max) {
          throw new RuntimeException("Content length mismatch");
        }
        RequestUtil.parseParameters(results, buf, encoding);
      }
      catch (UnsupportedEncodingException ue) {
        ;
      }
      catch (IOException e) {
        throw new RuntimeException("Content read fail");
      }
    }

    // Store the final results
    results.setLocked(true);
    parsed = true;
    parameters = results;
  }

なぜ同期ロックキーを取らないのか分かりません.ParameterMap parametersメンバー変数を初期化する回数には無理がないのでしょうか?
上記のメソッドのParameterMapオブジェクトは、HashMapから継承され、boolean locked=falseメンバー変数を使用して書き込みロックを設定します(これも問題あります).

public final class ParameterMap extends HashMap {


    // ----------------------------------------------------------- Constructors


    /**
     * Construct a new, empty map with the default initial capacity and
     * load factor.
     */
    public ParameterMap() {

        super();

    }


    /**
     * Construct a new, empty map with the specified initial capacity and
     * default load factor.
     *
     * @param initialCapacity The initial capacity of this map
     */
    public ParameterMap(int initialCapacity) {

        super(initialCapacity);

    }


    /**
     * Construct a new, empty map with the specified initial capacity and
     * load factor.
     *
     * @param initialCapacity The initial capacity of this map
     * @param loadFactor The load factor of this map
     */
    public ParameterMap(int initialCapacity, float loadFactor) {

        super(initialCapacity, loadFactor);

    }


    /**
     * Construct a new map with the same mappings as the given map.
     *
     * @param map Map whose contents are dupliated in the new map
     */
    public ParameterMap(Map map) {

        super(map);

    }


    // ------------------------------------------------------------- Properties


    /**
     * The current lock state of this parameter map.
     */
    private boolean locked = false;


    /**
     * Return the locked state of this parameter map.
     */
    public boolean isLocked() {

        return (this.locked);

    }


    /**
     * Set the locked state of this parameter map.
     *
     * @param locked The new locked state
     */
    public void setLocked(boolean locked) {

        this.locked = locked;

    }


    /**
     * The string manager for this package.
     */
    private static final StringManager sm =
        StringManager.getManager("org.apache.catalina.util");


    // --------------------------------------------------------- Public Methods



    /**
     * Remove all mappings from this map.
     *
     * @exception IllegalStateException if this map is currently locked
     */
    public void clear() {

        if (locked)
            throw new IllegalStateException
                (sm.getString("parameterMap.locked"));
        super.clear();

    }


    /**
     * Associate the specified value with the specified key in this map.  If
     * the map previously contained a mapping for this key, the old value is
     * replaced.
     *
     * @param key Key with which the specified value is to be associated
     * @param value Value to be associated with the specified key
     *
     * @return The previous value associated with the specified key, or
     *  <code>null</code> if there was no mapping for key
     *
     * @exception IllegalStateException if this map is currently locked
     */
    public Object put(Object key, Object value) {

        if (locked)
            throw new IllegalStateException
                (sm.getString("parameterMap.locked"));
        return (super.put(key, value));

    }


    /**
     * Copy all of the mappings from the specified map to this one.  These
     * mappings replace any mappings that this map had for any of the keys
     * currently in the specified Map.
     *
     * @param map Mappings to be stored into this map
     *
     * @exception IllegalStateException if this map is currently locked
     */
    public void putAll(Map map) {

        if (locked)
            throw new IllegalStateException
                (sm.getString("parameterMap.locked"));
        super.putAll(map);

    }


    /**
     * Remove the mapping for this key from the map if present.
     *
     * @param key Key whose mapping is to be removed from the map
     *
     * @return The previous value associated with the specified key, or
     *  <code>null</code> if there was no mapping for that key
     *
     * @exception IllegalStateException if this map is currently locked
     */
    public Object remove(Object key) {

        if (locked)
            throw new IllegalStateException
                (sm.getString("parameterMap.locked"));
        return (super.remove(key));

    }


}

同様にResponseオブジェクトはjavaxを実現する.servlet.http.HttpServeretResponseインタフェース
ここでは,前述のgetWriter()メソッド出力文字をクライアントに書き換えた.

public PrintWriter getWriter() throws IOException {
    ResponseStream newStream = new ResponseStream(this);
    newStream.setCommit(false);
    OutputStreamWriter osr =
      new OutputStreamWriter(newStream, getCharacterEncoding());
    writer = new ResponseWriter(osr);
    return writer;
  }

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本シリーズHow Tomcat Works系本人オリジナル
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