Tomcat系统架构分析

1.  Servlet 容器“Container”

Container 是容器的父接口,所有子容器都必须实现这个接口,Container 容器的设计用的是典型的责任链的设计模式,它有四个子容器组件构成,分别是:Engine、Host、Context、Wrapper,这四个组件不是平行的,而是父子关系,Engine 包含 Host,Host 包含 Context,Context 包含 Wrapper。通常一个 Servlet class 对应一个 Wrapper,如果有多个 Servlet 就可以定义多个 Wrapper,如果有多个 Wrapper 就要定义一个更高的 Container 了,如 Context,Context 通常就是对应下面这个配置:

1.1. Server.xml

<Context

    path=”/library”

    docBase=”D:\projects\library\deploy\target\library.war”

    reloadable=”true”

/>

1.2. 容器的总体设计

Context 还可以定义在父容器 Host 中,Host 不是必须的,但是要运行 war 程序,就必须要 Host,因为 war 中必有 web.xml 文件,这个文件的解析就需要 Host 了,如果要有多个 Host 就要定义一个 top 容器 Engine 了。而 Engine 没有父容器了,一个 Engine 代表一个完整的 Servlet 引擎。

那么这些容器是如何协同工作的呢?先看一下它们之间的关系图:

1). 四个容器的关系图

当 Connector 接受到一个连接请求时,将请求交给 Container,Container 是如何处理这个请求的?这四个组件是怎么分工的,怎么把请求传给特定的子容器的呢?又是如何将最终的请求交给 Servlet 处理。下面是这个过程的时序图:

2).  Engine 和 Host 处理请求的时序图

这里看到了 Valve 是不是很熟悉,没错 Valve 的设计在其他框架中也有用的,同样 Pipeline 的原理也基本是相似的,它是一个管道,Engine 和 Host 都会执行这个 Pipeline,您可以在这个管道上增加任意的 Valve,Tomcat 会挨个执行这些 Valve,而且四个组件都会有自己的一套 Valve 集合。您怎么才能定义自己的 Valve 呢?在 server.xml 文件中可以添加,如给 Engine 和 Host 增加一个 Valve 如下:

3).  11. Server.xml

<Engine defaultHost=”localhost” name=”Catalina”>

 

    <Valve className=”org.apache.catalina.valves.RequestDumperValve”/>

    ………

    <Host appBase=”webapps” autoDeploy=”true” name=”localhost” unpackWARs=”true”

    xmlNamespaceAware=”false” xmlValidation=”false”>

 

        <Valve className=”org.apache.catalina.valves.FastCommonAccessLogValve”

            directory=”logs”  prefix=”localhost_access_log.” suffix=”.txt”

            pattern=”common” resolveHosts=”false”/>    

    …………

    </Host>

</Engine>

StandardEngineValve 和 StandardHostValve 是 Engine 和 Host 的默认的 Valve,它们是最后一个 Valve 负责将请求传给它们的子容器,以继续往下执行。

前面是 Engine 和 Host 容器的请求过程,下面看 Context 和 Wrapper 容器时如何处理请求的。下面是处理请求的时序图:

4).  Context 和 wrapper 的处理请求时序图

 

从 Tomcat5 开始,子容器的路由放在了 request 中,request 中保存了当前请求正在处理的 Host、Context 和 wrapper。

 

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