如下图，在套接字输入缓冲装置中，从操作系统底层读取的字节会缓冲在buf中，请求行和请求头部被解析后缓冲区buf的指针指向请求体起始位置，通过请求体读取器InputStreamInputBuffer可进行读取操作，它会自动判定buf是否已经读完，读完则重新从操作系统底层读取字节到buf。当其他组件从套接字输入缓冲装置读取请求体时，装置将判定是否包含过滤器，假设有则通过一层层的过滤器完成过滤操作后才能到desBuf，这个过程就像被加入了一道道处理关卡，经过关卡都会被执行相应操作，最终完成源数据到目的数据的操作。
过滤器是一种设计模式，在Java的各种框架及容器都有频繁地使用以达到更好的扩展性和逻辑解耦。往下用一个例子看看过滤器如何工作。
① 输入缓冲接口InputBuffer，提供读取操作：
public interface InputBuffer {
public int doRead(byte[] chunk) throws IOException;
}
② 输入过滤器接口InputFilter，继承InputBuffer类，额外提供setBuffer方法设置前一个缓冲：
public interface InputFilter extends InputBuffer {
public void setBuffer(InputBuffer buffer);
}
③ 输入缓冲装置，模拟通过请求体读取器InputStreamInputBuffer从操作底层获取请求体字节数组，并且里面包含了若干个过滤器，缓冲装置在执行读取操作时会自动判断是否有过滤器，如存在则将读取后的字节在经过层层过滤，得到最终的目的数据。
public class InternalInputBuffer implements InputBuffer {
boolean isEnd = false;
byte[] buf = new byte[4];
protected int lastActiveFilter = -1;
protected InputFilter[] activeFilters = new InputFilter[2];
InputBuffer inputStreamInputBuffer = (InputBuffer) new InputStreamInputBuffer();
public void addActiveFilter(InputFilter filter) {
if (lastActiveFilter == -1) {
filter.setBuffer(inputStreamInputBuffer);
} else {
for (int i = 0; i <= lastActiveFilter; i++) {
if (activeFilters[i] == filter)
return;
}
filter.setBuffer(activeFilters[lastActiveFilter]);
}
activeFilters[++lastActiveFilter] = filter;
}
public int doRead(byte[] chunk) throws IOException {
if (lastActiveFilter == -1)
return inputStreamInputBuffer.doRead(chunk);
else
return activeFilters[lastActiveFilter].doRead(chunk);
}
protected class InputStreamInputBuffer implements InputBuffer {
public int doRead(byte[] chunk) throws IOException {
if (isEnd == false) {
buf[0] = 'a';
buf[1] = 'b';
buf[2] = 'a';
buf[3] = 'd';
System.arraycopy(buf, 0, chunk, 0, 4);
isEnd = true;
return chunk.length;
} else {
return -1;
}
}
}
}
④ 清理过滤器ClearFilter，负责将读取的字节数组中的字符a换成f：
public class ClearFilter implements InputFilter {
protected InputBuffer buffer;
public int doRead(byte[] chunk) throws IOException {
int i = buffer.doRead(chunk);
if (i == -1)
return -1;
for (int j = 0; j < chunk.length; j++)
if (chunk[j] == 'a')
chunk[j] = 'f';
return i;
}
public InputBuffer getBuffer() {
return buffer;
}
public void setBuffer(InputBuffer buffer) {
this.buffer = buffer;
}
}
⑤ 大写过滤器UpperFilter，负责将读取的字节数组全部变成大写：
public class UpperFilter implements InputFilter {
protected InputBuffer buffer;
public int doRead(byte[] chunk) throws IOException {
int i = buffer.doRead(chunk);
if (i == -1)
return -1;
for (int j = 0; j < chunk.length; j++)
chunk[j] = (byte) (chunk[j] - 'a' + 'A');
return i;
}
public InputBuffer getBuffer() {
return buffer;
}
public void setBuffer(InputBuffer buffer) {
this.buffer = buffer;
}
}
⑥ 测试类，创建输入缓冲装置，接着创建清理过滤器和大写过滤器，把它们添加到输入缓冲装置，执行读取操作，出来的就是经过两个过滤器处理后的数据了，结果为“FBFD”，如果有其他处理需求通过实现InputFilter接口编写过滤器并添加即可。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
InternalInputBuffer internalInputBuffer = new InternalInputBuffer();
ClearFilter clearFilter = new ClearFilter();
UpperFilter upperFilter = new UpperFilter();
internalInputBuffer.addActiveFilter(clearFilter);
internalInputBuffer.addActiveFilter(upperFilter);
byte[] chunk = new byte[4];
try {
int i = 0;
while (i != -1) {
i = internalInputBuffer.doRead(chunk);
if (i == -1)
break;
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(new String(chunk));
}
}
由于篇幅问题，上面过程已经尽量模拟描述tomcat输入缓冲的工作流程，但实际使用的过滤器并非上面所述，主要包含四个过滤器：IdentityInputFilter、VoidInputFilter、BufferedInputFilter、ChunkedInputFilter。IdentityInputFilter过滤器在http包含content-length头部并且指定的长度大于0时使用，它将根据指定的长度从底层读取响应长度的字节数组，当读取足够数据后将直接返回-1，避免再次执行底层操作；VoidInputFilter过滤器用于拦截读取底层数据操作，当http不包含content-length头部时说明没有请求体，没必要执行读取套接字底层操作，所以用这个过滤器拦截；BufferedInputFilter过滤器负责读取请求体并将其缓存起来，后面读取请求体时直接从此缓冲区读取；ChunkedInputFilter过滤器专门用于处理分块传输，分块传输是一种数据传输机制，当没有指定content-length时可通过分块传输完成通信。
以上就是tomcat的套接字缓冲装置的过滤器的机制及其实现方法，并且简单介绍了tomcat中不同的过滤器的功能，过滤器模式让tomcat在后期程序扩展升级变得更容易。