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Tomcat研究之组件结构 大家好，上篇介绍了《Tomcat研究之ClassLoader》，这篇我们介绍组件结构 在没有任何实质性资料的前提下研究Tomcat的内核将是异常困难的事情,但无论如何还有opensource,我们至少可以跟踪Tomcat成百上千的类,为了我们能彻底解开Tomcat的面纱,我们还是要继承努力. 通过UML类图不难看出,Core包里面最重要的一个类是ContainerBase,而这个抽象类实现了Container, Lifecycle, Pipeline, MBeanRegistration, Serializable接口, Serializable接口大家都已很认识,我们重在研究前几个接口,因为我们猜想整个Tomcat的部分构架可能是建立在这几个基础接口上. 在进入分析之前我们先回忆一下config.xml(server.xml)文件,从这个文件及apache的文档我们大体可以了解到Tomcat宏观上是有下面几个部分组成： - Server server元素是JVM的入口点,整个配置文件只有一个,因为server不是容器(container),因此不能嵌套子组件.server在某一指定的端口监听shutdown命令.server可以包含一个或多个service实。 - Service service有共享同一个Container的一个或多个Connectors组成,一般Service就是一个Engine,但没有明确规范要求如此.因为Service不是一个Container,因此不能在里面嵌套子组件(比如Loggers/Valves)。 - Connector connector就是一个Tomcat与客户端的连接,Tomcat有两种典型的Connector:http,JK2.http connector监听来自Browser的连接(通常在我们认识的8080端口),JK2.来自其他WebServer的哀求(默认在8009端口监听)。Connector会把获得的哀求交给Engine处理。 - Engine Engine下可以配置多个虚拟主机Virtual Host，每个虚拟主机都有一个域名当Engine获得一个哀求时，它把该哀求匹配到某个Host上，然后把该哀求交给该Host来处理Engine有一个默认虚拟主机，当哀求无法匹配到任何一个Host上的时候，将交给该默认Host来处理 - Host host代表一个虚拟主机，默认是localhost，host下可以部署多个web application，在我们实际应用中一般要考虑问题的对象就是host 1. org.apache.catalina.Lifecycle 通用的组件声明周期接口，一般Tomcat的组件都要实现这个接口（但不是必须的），这个接口是为所有组件提供一样的start和stop。主要方式有： //增加一个监听器 public void addLifecycleListener(LifecycleListener listener); /** *这个方式应该在任何public方式被调用前被调用 *该方式发送一个START_EVENT事件到所有注册到 *该组件的监听器 */ public void start() throws LifecycleException; /** *这个方式应该在所有public方式被调用之后被调用 *该方式发送一个STOP_EVENT事件到所有注册到 *该组件的监听器 */ public void stop() throws LifecycleException; 2. org.apache.catalina. LifecycleListener 该接口用于监听一些重要事件（包括实现了Lifecycle接口组件产生的start，stop事件） 主要方式是： //处理监听到的事件 public void lifecycleEvent(LifecycleEvent event); 3. org.apache.catalina.Container 容器是用于从客户端取得哀求（request）并且处理哀求并回复给客户端（response）的对象。容器可以支持（可选）pipeline，以便能在运行时按配置的顺序处理哀求。 在Tomcat里面，容器在概念上存在以下及层： Engine 哀求处理入口点，可以包含多个Host和Context Host 代表一个虚拟主机 Context 代表单个ServletContext，可以包含多个Wrappers Wrapper 代表单个Servlet，假如Servlet实现了SingleThreadModel，可以代表单个Servlet的多个实例。 容器为了实现自己的功能常常要绑定一些其他组件，这些组件的功能可能被共享，也可以被单独定制，下面是被使用的组件： Loader ClassLoader，装载Java Classes Logger 实现了ServletContext的log方式，用于记录日志 Manager 治理与容器绑定的session池 Realm 用户安全治理 Resources JNDI资源访问 主要的方式： //增加容器监听器 public void addContainerListener(ContainerListener listener); //增加property监听器 public void addPropertyChangeListener(PropertyChangeListener listener); /** *处理Request，并产生相应地Response *param request 处理的哀求 *param response 产生的response */ public void invoke(Request request, Response response) throws IOException, ServletException; 4. org.apache.catalina. ContainerListener 容器事件监听器，注重的是start，stop是正常的生命周期事件（LiftcycleEvent）不是容器事件。主要方式： //处理容器事件 public void containerEvent(ContainerEvent event); 5. org.apache.catalina. Pipeline Pipleline是Valve的集合，当invoke方式被调用时，它会按指定的顺序调用Valve，它总是要求有一个Valve必须处理传递的request（一般是最后一个）并产生response，否则就把request传递到下一个Valve。 一般一个容器仅绑定一个Pipleline实例，一般说来容器会把处理request的功能封装到一个容器绑定的Valve里（这个Valve应该在Pipleline最后被执行）。为了完成这个功能，Pipleline提供了setBasic（）方式以保证Valve被最后执行，而其他Valve按顺序被调用。 6. org.apache.catalina.Valve Valve是被绑定在一个Container上的哀求处理组件，一组Valve被按顺序绑定在一个Pipleline上。Valve最重要的一个方式是： /** *一个Valve可能按照一定的顺序执行下面的动作 *1.检查并且（或者）修改指定的Request和Response属性 *2.检查Request属性，生成相应的Response并返回控制权到调用者 *3.检查Request和Reponse属性，包装这些对象并增强它们的功能，然后把它们传 到下一个组件 *4.假如相应的Response没有被产生（并且控制权也没有被返回）调用Pipleline 上的下一个Valve（假如有）通过方式context.invokeNext() *5.检查（但不修改）Response属性（调用后面的Valve或Container产生的） *Valve一定不能作下面的事情 *1.改变Request的一些属性（Change request properties that have already been used to direct the flow of processing control for this request） *2.创建一个已经被创建并且已经被传递的Response *3.在调用invokeNext()方式并返回后修改包含Response的HTTP Header信息 *4.在invokeNext()调用返回后在绑定Response上的输出流上作任何调用 *@param request 将被处理的Request *@param response 将被创建的Response *@param context 被用来调用下一个Valve的Valve Context public void invoke(Request request, Response response, ValveContext context) throws IOException, ServletException; 7. org.apache.catalina.ValveContext 一个ValveContext是这样一种机制：一个Valve可以触发下一个Valve的调用，而不必知道机制的内在实现。 8. org.apache.catalina.Engine Engine是一个容器，是Cataline的Servlet的入口点。 当发布一个连接到Web Server的Cataline时可能不使用Engine，因为Connectior将使用Web Server的资源决定使用哪个Context处理Request。 附属于Engine的子容器根据Engine实现的不同可能是Host或Context（单个Servlet Context）。 假如使用了Engine，在Cataline的层次中它就是顶层容器，因此setParent()应改抛出IllegalArgumentException非常。从Engine下面几个方式我们可以看出其的结构： /** * 设定Engine附属的Service * @param service The service that owns this Engine */ public void setService(Service service); /** * Set the default hostname for this Engine. * * @param defaultHost The new default host */ public void setDefaultHost(String defaultHost); /** * Set the DefaultContext * for new web applications. * * @param defaultContext The new DefaultContext */ public void addDefaultContext(DefaultContext defaultContext); 9. org.apache.catalina. Host Host是一个容器，它代表一个虚拟主机。 当发布一个连接到Web Server的Cataline时可能不使用Host，因为Connectior将使用Web Server的资源决定使用哪个Context处理Request。 Host所附属的父容器通常是Engine，附属于Host的子容器通常是Context（单个Servlet Context）。 Host接口里面的方式多数都是关于修改Host属性及设定默认的Context。这里我们不再一一列举。 10. org.apache.catalin. Context Context是一个容器，它代表一个ServletContext，一个Cataline Engline中的单个的Web Application。Context所附属的父容器是Host，附属于Context的子容器是Wrapper（代表单个Servlet）。Context接口里面多数是关于Web Application的设置的方式，我们可以参考Web.xml文件研究里面的方式，里面多数方式都是如何读取Web.xml文件里的资源。 11. org.apache.catalina.Wrapper Wrapper是一个容器，它代表单个Servlet。Wrapper治理Servlet的生命周期，包括调用init（）和destory（）方式。 Wrapper所附属的父容器是Context，没有附属于Wrapper的子容器，方式addChild()应该抛出IllegalArgumentException非常。 Wrapper接口里面的方式都是关于读取Servlet的属性，可以参考Web.xml文件里面关于<servlet>标签的定义。 12. org.apache.catalina.Server Server是整个Catalina容器的入口点，可以包含多个Service和顶层资源元素。一般说来实现Server接口的类也应该同时实现Lifecycle接口，当start（）和stop（）方式被调用的时候调用Service相应的方式。 Server负责在指定的端口监听连接，当有连接被接受的时候，Server会分析哀求的第一行信息，假如是SHUTDOWN则stop服务。可以参考Server.xml文件关于Server的定义。 13. org.apache.catalina. Service Service是一个或多个共享同以Container的Connectiors的集合。 JVM可以包含一个或多个Service实例，但它们相互之间是完全独立的，它们仅共享JVM的资源。 14. org.apache.catalina. Connector Connector是一个从客户端接受哀求（request）并生成回应（reponse）的组件。一个Connection通常执行下面的逻辑： 1) 从客户端程序接受哀求 2) 创建Request和Response，并把下面这些属性设置到这些对象 （1）对所有的Request，connector，protocol，protocol，response，scheme，secure，serverName，serverPort，serverPort属性必须被设置。contentLength，contentType通常也被设置。 3) 对所有的HttpRequests，method，queryString，requestedSessionCookie，requestedSessionId，requestedSessionURL，requestURI，secure属性必须被设置。另外所有addXxx方式也必须被调用以记录cookies，headers和locales信息。 4) 对所有的Responses属性connector，request，stream属性必须被设置。 对HttpResponses来说，connector不会为它设置额外headers信息。 1. Tomcat整体架构类图 下篇将从Tomcat的各个组件入手介绍Tomcat。 返回类别: 教程 上一教程: Java常见问题总结 下一教程: 给jikes指定encoding属性的编译过程 您可以阅读与"Tomcat研究之组件结构"相关的教程: · Tomat组件研究之ThreadPool · JVM之CLASS文件结构 · Structs深入研究（一）-----Struts framework的工作原理和组件 · RESIN/TOMCAT和MYSQL的连接解决方式 · WIN2000 SERVER IIS和TOMCAT5多站点配置 |
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