tomcat何时写回响应数据报的详析

疑问的产生

这个疑问是我在写文件下载的时候产生的，我是用HttpServletResponse获取到Outputstream，然后利用OutputStream直接写数据的。当时我就想这个OutputStream是不是就是对应的Socket连接的OutputStream。即是不是的程序在用stream写的时候，数据也同时在发？

Response的OutputStream把数据写到哪去？

于是我看了下HttpServletResponse的getOutputStream方法，看看它注释是怎么说的。

/**
  * Returns a {@link ServletOutputStream} suitable for writing binary 
  * data in the response. The servlet container does not encode the
  * binary data. 
  *
  * <p> Calling flush() on the ServletOutputStream commits the response.
  *
  * Either this method or {@link #getWriter} may 
  * be called to write the body, not both, except when {@link #reset}
  * has been called.
  *
  * @return a {@link ServletOutputStream} for writing binary data 
  *
  * @exception IllegalStateException if the <code>getWriter</code> method
  * has been called on this response
  *
  * @exception IOException if an input or output exception occurred
  *
  * @see #getWriter
  * @see #reset
  */
 public ServletOutputStream getOutputStream() throws IOException;

以上，注释有说明是OutputStream是用来写响应body内容的，也有提到flush()方法，说明肯定是有缓冲的，所以应该不是直接操作socket写数据。我猜测应该是有一个字节数组用来暂时存储，然后统一flush。但是还是不太确定，于是简单翻阅了下tomcat源码。

找到ServletOutputStream的实现类CoyoteOuputStream。它实现了OutputStream的抽象方法write，把数据写入到OutputBuffer类型的字段中存着。而这个OutputBuffer对象来自于coyote/Response。其实这个OutputBuffer也只是一个接口，具体实现一直向下翻是StreamOutputBuffer。数据大小没有限制，是用链表存储的，每个链表节点存储8196字节。

什么时候把响应数据报返回给客户端？

其实就是查看，它是何时调用OutputBuffer的flush方法的。我逐层查看，最终定位到了connector/Response的finishResponse()方法。这个方法，会先发送响应行和响应头。然后再发送响应body。Tomcat的源码我看的不多，这里找到一张不错的时序图，描述的是一个HTTP请求的处理过程。如下，我们把重点放在servlet的service方法调用，和Response的fininshResponse方法调用上。可以得到，在service方法返回后，执行的就是finishResponse操作。也就是说，当servlet程序处理完这个请求后，tomcat就会把响应结果发回客户端

注意：servlet的程序不参与底层数据的收发，或者说不控制

servlet的service方法调用在图中哪里？

包含在ApplicationFilterChain的internalDoFilter方法中。

servlet程序处理请求指的是什么？

根本上servlet程序做的工作就是，根据Request的信息，填充Response信息而已。

servlet程序与Spring MVC是什么关系？

Spring MVC底层还是Serlvet，它是把所有请求都用一个servlet处理，这个servlet叫做DispatcherServlet，而它又把请求分发给对应的@RequestMapping标注的方法进行处理。整体上来说就是完成一个service方法的调用。

那MVC的返回页面，返回REST数据是怎么回事？

返回页面就是把页面数据写入到响应Body中；@ResponseBody注解，实际上就是把@RequestMapping标注的方法的返回值转为JSON字符串写入到响应Body中。这里的响应Body指的就是前文中的OutputBuffer.

Tomcat与Servlet程序的职责

《How Tomcat works》中讲到，Servlet容器（Tomcat就是一种Servlet容器）的任务有概括地讲有三个

1.创建一个Request对象，并填充相关信息（parameters、headers、cookie、uri等）

2.创建一个Response对象

3.调用与此请求关联的Servlet的service方法，把Request和Response传给它。

这里我用自己的话讲一下：当浏览器向服务端发来一个请求时，服务端会将请求数据报的内容解析出来，创建一个填充有请求信息的Request对象，同时创建一个"空的"Response对象，然后把这两个对象传给servlet的service方法，让它来完成Response对象的填充，最后把Response数据发送给客户端。

为什么要传Request对象？

你不传Request对象，Servlet程序就不知道该填充什么。换句话说，它不知道你到底想要什么资源。

Tomcat是如何找到请求关联的Servlet的？

我们知道，Tomcat在开发的时候不可能知道你会往它里面部署什么项目，servlet程序叫什么。所以它不可能硬编码来调用service方法，它所使用的就是反射机制。

想想在使用spring boot框架开发之前，我们是怎么部署项目的？就是把项目打包，然后放到Tomcat的webapp目录下。跑起来后，项目对应的URL就是localhost:8080/projectName/xxx这样是吧。而且，在项目中，不管是注解式的，还是web.xml式，都会配置Servlet程序的映射。把URL映射到某个Servlet类文件。

当请求来临时，先根据projectName找到对应项目，再根据后续的URL映射到对应的Servlet类名。之后Tomcat就会利用反射机制加载Servlet类文件，获取实例，然后再调用service方法。

coyote/Response、connector/Response、connector/ResponseFacade之间的关系？

coyote/Response主要就是跟底层的数据传递挂钩的，而connector/Response是coyote/Response的上层包装，它实现了HttpServletResponse接口。但是如果将它直接传给service方法，则害怕用户直接将HttpServletResponse强转为connector/Response，直接调用底层的一些方法。所以引入了一个使用"Facade模式"，将connector/Response除了HttpServletResponse接口定义的public方法都屏蔽掉。也就是说，传递给service的实际上是connector/ResponseFacade对象，就算强转为实际类型，也只能看到HttpServletResponse接口定义的方法。

总结