tomcat 异步使用

对于异步处理来说，主要包括异步的开启，异步的执行，异步的结束，异步的超时以及整个异步处理的状态流转，本文我们主要介绍tomcat 异步的开启。

异步的开启：

对于异步的使用，我们一般有如下代码：

public void testAsync(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
   
       try{
   
           AsyncContext context = request.startAsync();        context.start(new Runnable(){
   
               @Override            public void run() {
   
                   /**                 * Do you own logic here in business thread and set final result into response                 */                //Complate asyn thread                context.complete();             }});    }catch(Exception ex){
   
           //Handle exception here     }}

HttpServletRequest 的 startAsync() 方法开启了我们的异步调用。

开启异步的流程：

对于 request.startAsync() 的源码调用序列图如下：

从 HttpServletRequest 的 startAsync() 方法开始，调用到异步上下文对象的 setStarted() 方法，一直再调用到 AsyncStateMachine 对象的 asyncStart() 方法。对于 HttpServletRequest 对象的 startAsync() 方法如下：

protected long asyncTimeout = 30000public AsyncContext startAsync(ServletRequest request,ServletResponse response) {
     
         if (!isAsyncSupported()) {
     
             IllegalStateException ise = new IllegalStateException(sm.getString("request.asyncNotSupported"));        log.warn(sm.getString("coyoteRequest.noAsync",StringUtils.join(getNonAsyncClassNames())), ise);        throw ise;    }
    if (asyncContext == null) {
     
             asyncContext = new AsyncContextImpl(this);    }
    asyncContext.setStarted(getContext(), request, response,request==getRequest() && response==getResponse().getResponse());    asyncContext.setTimeout(getConnector().getAsyncTimeout());
    return asyncContext;}

上述逻辑首先判断是否支持异步，不支持则抛异常。
创建异步上下文对象，该上下文对象属于 HttpServletRequest 实例。
通过 getConnector().getAsyncTimeout() 来设置异步超时时间，对于超时时间源码默认为 30 秒，所以如果我们的异步任务有可能大于 30 秒的时候要注意重新设置超时时间。

调用异步上下文对象的 setStarted() 方法来开启异步，该方法源码如下：

public void setStarted(Context context, ServletRequest request, ServletResponse response, boolean originalRequestResponse) {
     
         synchronized (asyncContextLock) {
     
             this.request.getCoyoteRequest().action( ActionCode.ASYNC_START, this);        this.context = context;        context.incrementInProgressAsyncCount();        this.servletRequest = request;        this.servletResponse = response;        this.hasOriginalRequestAndResponse = originalRequestResponse;        this.event = new AsyncEvent(this, request, response);
        List<AsyncListenerWrapper> listenersCopy = new ArrayList<>();        listenersCopy.addAll(listeners);        listeners.clear();        for (AsyncListenerWrapper listener : listenersCopy) {
     
                 try {
     
                     listener.fireOnStartAsync(event);            } catch (Throwable t) {
     
                     ExceptionUtils.handleThrowable(t);                log.warn(sm.getString("asyncContextImpl.onStartAsyncError",listener.getClass().getName()), t);            }        }    }}

运行异步 listener 的 start 事件函数。
源码分析对于 start 事件是执行不到的，因为此时构建出的异步上下文对象里，里并没有设置 listener ，所以不会执行 start 的事件函数。

AsyncStateMachine 对象实例的 asyncStart() 方法源码如下：

private volatile AsyncState state = AsyncState.DISPATCHED;synchronized void asyncStart(AsyncContextCallback asyncCtxt) {
     
             if (state == AsyncState.DISPATCHED) {
     
                 generation.incrementAndGet();            state = AsyncState.STARTING;            this.asyncCtxt = asyncCtxt;            lastAsyncStart = System.currentTimeMillis();        } else {
     
                 throw new IllegalStateException(sm.getString("asyncStateMachine.invalidAsyncState","asyncStart()", state));        }}

AsyncStateMachine 对象实例属于Http11Processor 类，该 processor 用来处理包装底层 socket 的 NioChannel 对象。所以异步请求的所有状态都通过 AsyncStateMachine 保存维护的。
AsyncStateMachine 对象中异步的初始状态为 AsyncState.DISPATCHED，通过开启异步改变其状态为 AsyncState.STARTING。

对于异步开启的总结如下：

异步调用的开启从 HttpServletRequest 对象的 startAsync() 方法开始，最终到异步状态机 AsyncStateMachine 对象的 asyncStart() 方法。
开启异步并不会触发异步 listener 的 start 事件，因为开启异步构造的上下文对象并没有设置 listener(可能 tomcat 异步实现者并没有考虑这个问题)。
异步调用的所有状态由 AsyncStateMachine 对象来保持维护，该类属于Http11Processor 对象，每个Http11Processor 对像关联处理一个底层 socket，通过这种方式来关联异步状态机和请求。
AsyncStateMachine 对象中异步的初始状态为 AsyncState.DISPATCHED，通过开启异步改变其状态为 AsyncState.STARTING。

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