Tomcat异步Servlet实现分析——开启异步上下文异步servlet是servlet 3.0的新特性，具体的使用方

Tomcat异步Servlet实现分析——开启异步上下文

前言

异步servlet是servlet 3.0的新特性，具体的使用方式就不说了，我们主要看异步Servlet的代码实现。有两种场景：

可立即返回给请求方数据的。很简单不说了。
另外一些情况，需要等待处理结果，这个时候如果我们使用容器中的线程池，则线程池很快会耗尽。Servlet 3.0提供了异步支持，能够指示Respons在Servlet容器的线程退出之后保持开发状态。

源码

源码的入口在org.apache.catalina.connector.Request，先由一个请求开启异步（startAsync方法）：

public 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;
}

注意这里的前半部分，需要判断是否支持异步，如果不支持就直接抛异常了，设置异步支持这里也不说了，我们看后面，初始化AsyncContextImpl，这个是异步线程上下文非常重要，后面我们细看其作用。

然后是设置超时时间（异步的请求设置超时时间这个没啥疑问），然后是设置开始状态（asyncContext.setStarted）：

synchronized (asyncContextLock) {
    this.request.getCoyoteRequest().action(
            ActionCode.ASYNC_START, this);
    this.context = context;
    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);
       }
    }
}

这里我们可以看到，AsyncContextImpl里缓存了很多信息，包括请求、相应和上下文。

然后触发了AsyncListenerWrapper的fireOnStartAsync方法，这个AsyncListenerWrapper实际上是AsyncListener的包装类，我们可以通过AsyncContext.addListener设置。

那么这里我们可以看到，AsyncContextImpl的作用：主要是缓存了很多的请求的中间信息，如request，response，listener，dispatch对象，event，还有servlet实例化的instanceManager等，那么为什么需要缓存这些信息呢？

是因为Tomcat工作线程在Request.startAsync之后，把该异步servlet的后续代码执行完毕后，Tomcat工作线程直接就结束了，也就是返回线程池中了，相当于线程根本不会保存记录信息。

而我们这时的状态相当于一个请求到服务器了，业务正在执行，执行到一半，线程没了，这就需要至少有个缓存的地方，而这个缓存就是AsyncContextImpl。

再看这里：this.request.getCoyoteRequest().action(ActionCode.ASYNC_START, this);，这个设计到Tomcat的Http11Processor中的处理器来处理这个事件的：

// Servlet 3.0 asynchronous support
case ASYNC_START: {
    asyncStateMachine.asyncStart((AsyncContextCallback) param);
    break;
}

然后是Tomcat中的状态机，网上说，这个状态机是JAVA EE明确规定要实现的：在该类中，对Servlet出于异步环境中的状态进行监控和管理，对于每一个状态都有严格的要求，其下一个状态做什么，如果有兴趣可以查一下Servlet 3.1的规范，有图有说明。

我们继续看这个状态机如何处理：

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

就是设置状态和这个asyncCtxt，这个其实是AsyncContextImpl，这个类实现了AsyncContextCallback接口，拥有fireOnComplete方法。

到这里我们的开启异步上下文就结束了。