tomcat原始碼分析

2021-09-02 06:33:19 字數 4335 閱讀 6902

1、執行環境

tomcat 版本:8.0.x

編譯工具:ant

執行ide:idea13.1

2、tomcat架構組成

如下圖所示:

server:  其實就是background程式, 在tomcat裡面的server的用處是啟動和監聽服務端事件(諸如重啟、關閉等命令。 

service: 在tomcat裡面,service是指一類問題的解決方案。  通常我們會預設使用tomcat提供的:tomcat-standalone 模式的service。 在這種方式下的service既給我們提供解析jsp和servlet的服務, 同時也提供給我們解析靜態文字的服務。  

connector: tomcat都是在容器裡面處理問題的, 而容器又到**去取得輸入資訊呢?

connector就是專幹這個的。 他會把從socket傳遞過來的資料, 封裝成request, 傳遞給容器來處理。  

通常我們會用到兩種connector,一種叫http connectoer, 用來傳遞http需求的。 另一種叫ajp, 在我們整合apache與tomcat工作的時候,apache與tomcat之間就是通過這個協議來互動的。 (說到apache與tomcat的整合工作, 通常我們的目的是為了讓apache 獲取靜態資源, 而讓tomcat來解析動態的jsp或者servlet。)

container: 當http connector把需求傳遞給頂級的container: engin的時候, 我們的視線就應該移動到container這個層面來了。  

在container這個層, 我們包含了

3種容器:engin, host, context.  

engin: 收到service傳遞過來的需求, 處理後, 將結果返回給service( service 是通過connector 這個媒介來和engin互動的).  

host: engin收到service傳遞過來的需求後,不會自己處理, 而是交給合適的host來處理。  

host在這裡就是虛擬主機的意思, 通常我們都只會使用乙個主機,既「localhost」本地機來處理。  

context: host接到了從host傳過來的需求後, 也不會自己處理, 而是交給合適的context來處理。

3、tomcat啟動流程

1> 初始化自定義的classloader

•  根據

catalina.properties

的配置讀取要載入的

class

的路徑及

jar包;

•  將上述路徑轉化為

url集合;

•  呼叫

accesscontroller.doprivileged

生成classloader;

•  設定當前上下文及對應的classloader。

2>使用digester技術裝配tomcat各個容器與元件

•  建立乙個

digester

,並且配置好所有需要用到的

actions;

•  讀取server.xml

檔案並將其轉換為

inputsource

,並提供給

digester

來解析成例項物件,並封裝在

catalina

裡面;

•  最後catalina

觸發初始化動作,開始逐層初始化。

3> 初始化

依次通過設定new、initializing、initialized這三個狀態來表示初始化當前元件的完成。依次是server->service->engine->host->context->http connector->ajp connector。先是server初始化開始,然後是service,然後依次將裡面的container初始化,然後初始化connector,其中也會初始化各種listener、manger、logger等,最後整個server才算初始化完成。在初始化stantardengine時會建立乙個執行緒池,用來處理http請求,但此時還未啟動執行緒。

4> 服務的啟動

啟動server及service

每個元件或服務的啟動流程:設定starting_prep狀態,呼叫lifecyclebase的star的方法、startinternal的方法中會設定成starting狀態,最後設定started狀態;其中startinternal方法的呼叫是其擴充套件點,按照上述流程會呼叫其內層的元件,直至所有服務或元件啟動完畢。其實初始化的過程也是類似,只是呼叫的方法不一樣而已。 

啟動 engine(容器)

startinternal的方法中會有各個元件自己的實現內容。從engine的啟動開始(容器的啟動),有所區別。它首先會啟動realm服務用來驗證配置檔案,使用者名稱、密碼等。然後將engine的所有容器都放到future裡面,最後以非同步的方式啟動其子容器,然後呼叫pipeline,執行valve鏈,然後設定starting狀態,然後啟動乙個執行緒來對當前classloader的載入進行監聽從而實現可配置的熱部署。  

啟動mconnectors:

是儲存了

host

及service

的對映關係,以保證處理請求事能找到對應的服務來處理。會按照server.xml的配置來建立指定最小和最大執行緒數的執行緒池,來接收並處理請求,超過的執行緒數就會排隊,超過排隊執行緒數的就會被丟棄。

每個容器裡面都會定義乙個pipeline,裡面會放入各種valve,每個valve都會對request進行過濾、校驗等,最後都會指定下一級處理的子容器,除非到達最後一級容器context。

4、tomcat處理一次請求的過程

假設來自客戶的請求為:  

1) 請求被傳送到本機埠

8080

,被在那裡偵聽的coyote http/

1.1connector獲得    2

) connector把該請求交給它所在的service的engine來處理,並等待來自engine的回應    3

) engine獲得請求localhost/test/index.jsp,匹配它所擁有的所有虛擬主機host    4

) engine匹配到名為localhost的host(即使匹配不到也把請求交給該host處理,因為該host被定義為該engine的預設主機)    5

) localhost host獲得請求/test/index.jsp,匹配它所擁有的所有context,此處為最長匹配 6

) host匹配到路徑為/test的context(如果匹配不到就把該請求交給路徑名為

""的context去處理)         

7) path=

"/test" 8

) context匹配到url pattern為*.jsp的servlet,對應於jspservlet類    9

) 構造httpservletrequest物件和httpservletresponse物件,作為引數呼叫jspservlet的doget或dopost方法   

10)context把執行完了之後的httpservletresponse物件返回給host   

11)host把httpservletresponse物件返回給engine   

12)engine把httpservletresponse物件返回給connector   

13)connector把httpservletresponse物件返回給客戶browser

5、tomcat用到的主要設計模式

門面設計模式:tomcat在將http請求封裝成request、response物件時,並不需要其所有的資訊,所以自定義乙個物件,將httprequest、http

response作為該物件的成員變數,然後通過這2個物件來實現自己需要的方法,避免暴露不必要的資訊給外部的呼叫類。

命令模式(模板設計模式

):所有元件都會實現同乙個抽象類,像初始化、初始化完成等操作,又共同的抽象類完成,而設定內部狀態的操作,由各個元件自己去實現。

責任鏈模式:所有容器的pipeline的實現,每個pipeline都有多個valve的定義,用來做一些過濾、校驗的工作,並且在非最後乙個容器的時候,會再最後乙個valve指定下乙個要接收的容器,從而按指定流程流轉起來。

觀察者模式:所有容器的生命週期的監聽以及每個元件的狀態變化及響應,像整個tomcat的初始化、載入、啟動都會去修改對應元件的狀態,然後將狀態的變化通知給關心此狀態變化的***。

Tomcat原始碼分析

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