[细节]Tomcat对静态资源的缓存支持

使用tomcat时我们可以通过配置DefaultServlet来支持对静态资源的访问，而DefaultServlet是具有缓存功能的，下面通过对关键的源码对其进行分析并介绍如何通过配置来控制tomcat静态资源的缓存行为。

1. 配置DefaultServlet：

我们有两种方式来配置资源，一种是通过部署描述符，另一种就是通过代码进行配置：

通过代码配置DefaultServlet：

	<servlet>  
	  <servlet-name>default</servlet-name>  
	  <servlet-class>org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet</servlet-class>  
	  <init-param>  
		  <param-name>debug</param-name>  
		  <param-value>0</param-value>  
	  </init-param>  
	  <init-param>  
		  <param-name>listings</param-name>  
		  <param-value>false</param-value>  
	  </init-param>  
	  <load-on-startup>1</load-on-startup>  
	</servlet> 

	<servlet-mapping>
     	<servlet-name>default</servlet-name>
    	 <url-pattern>*.css</url-pattern>
	</servlet-mapping>
	 
	<servlet-mapping>
	    <servlet-name>default</servlet-name>
	    <url-pattern>*.gif</url-pattern>
	 </servlet-mapping>
	    
	 <servlet-mapping>
	     <servlet-name>default</servlet-name>
	     <url-pattern>*.jpg</url-pattern>
	 </servlet-mapping>
	    
	 <servlet-mapping>
	     <servlet-name>default</servlet-name>
	     <url-pattern>*.js</url-pattern>
	 </servlet-mapping>
	 
	 <servlet-mapping>
	     <servlet-name>default</servlet-name>
	     <url-pattern>*.swf</url-pattern>
	 </servlet-mapping>

通过代码配置：

container.getServletRegistration("default").addMapping("/resource/*");

这句代码在ServletContainerInitializer（Servlet 3.0之后）的onStartUp方法中，这个事件点是应用程序程序开始我们能到达的最早点，在ServetContextListener的contextInitialized方法之前。因为DefaultServlet实例tomcat会默认创建，因此我们可以通过上面的语句直接映射到指定的静态资源路径。

2. DefaultServlet的关键方法：

既然是HttpServlet的子类，我们首先看看doGet方法：

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request,
                         HttpServletResponse response)
        throws IOException, ServletException {

        // Serve the requested resource, including the data content
        serveResource(request, response, true, fileEncoding);

    }

下面是serveResource方法的一些关键逻辑：

根据路径获取资源对象：

<span style="white-space:pre">	</span>WebResource resource = resources.getResource(path);

当资源是文件时，检查相关头部，其中checkIfHeaders方法中就对Etag和lastModified头进行检查：

<span style="white-space:pre">	</span>if (resource.isFile()) {
            // Checking If headers
            included = (request.getAttribute(
                    RequestDispatcher.INCLUDE_CONTEXT_PATH) != null);
            if (!included && !isError && !checkIfHeaders(request, response, resource)) {
                return;
            }
        }

<span style="white-space:pre">	</span>protected boolean checkIfHeaders(HttpServletRequest request,
                                     HttpServletResponse response,
                                     WebResource resource)
        throws IOException {

        return checkIfMatch(request, response, resource)
            && checkIfModifiedSince(request, response, resource)
            && checkIfNoneMatch(request, response, resource)
            && checkIfUnmodifiedSince(request, response, resource);

    }

可以看到checkIfHeaders方法检查了4个头：If-Match、If-Modified-Since、If-None-Match、If-Unmodified-Since；

其中如果设置If-None-Match的话，If-Modified-Since会忽略，这两个头分别对应于Etag和Last-Modified，如果没有改变，返回304 Not Modified，对应的方法返回false；

而If-Match头和If-Unmodified-Since头分别表示Etag和last-modified值未改变应该返回文件数据（200 OK），对应的方法返回true，如果不相等返回状态码412，方法返回false；

PS：If-Modified-Since和If-None-Match方法会设置last-modified和Etag响应头；

由此可见，只要这个4个方法任何一个返回了false，都直接返回，不返回文件数据，有两种可能：304, 412；

如果上一步没有return，那么应当返回文件数据：

获取资源对象的eTag和lastModifiedHttp并设置响应的头；

<span style="white-space:pre">	</span>String eTag = null;
        String lastModifiedHttp = null;
        if (resource.isFile() && !isError) {
            eTag = resource.getETag();
            lastModifiedHttp = resource.getLastModifiedHttp();
        }

上述过程展示了在什么情况下返回：200, 304, 412；那么Tomcat是如何保存Etag和Last-Modified值的呢？关键在与resources.getResource(path);resources的类型是WebResourceRoot，在Tomcat中的实现是StandardContext，我们来看一下getResource方法：

<span style="white-space:pre">	</span>private WebResource getResource(String path, boolean validate,
            boolean useClassLoaderResources) {
        if (validate) {
            path = validate(path);
        }

        if (isCachingAllowed()) {
            return cache.getResource(path, useClassLoaderResources);
        } else {
            return getResourceInternal(path, useClassLoaderResources);
        }
    }

cachingAllowed的值默认为true，还有一个相关的值maxSize（Cache类的成员变量），它们在server.xml的<Context>节点中设置：

<span style="white-space:pre">	</span><Context
		crossContext="true"
		privileged="true"
		path=""
		docBase="/usr/local/example.war"
		reloadable="false"
		unpackWAR="true"
		<span style="color:#ff0000;">cachingAllowed</span>="true"
		<span style="color:#ff0000;">cacheMaxSize</span>="1024"
	></Context>

Cache类负责了实际的缓存工作：开启了缓存之后，会将Resource对象放到一个ConcurrentMap中：

private final ConcurrentMap<String,CachedResource> resourceCache =
            new ConcurrentHashMap<>();