牛逼！硬核图解 Tomcat 整体架构
点击关注 ? 程序IT圈
来自：rhsphere
总体架构
核心功能：
-
处理 socket 连接，负责将网络字节流与 Request 和 Response 对象的转化；
-
加载和管理 Servlet，以及具体处理 Request 请求；
Tomcat 支持的 io 模型有 NIO、NIO2、APR，Tomcat 支持的应用层协议有 http1.1 ajp http2.0。
Tomcat 最顶层是 server，一个 server 有多个 service，一个 service 有多个连接器和一个容器，连接器和容器之间通过 ServletRequest 和 ServletResponse 通信。
通过组合模式、模板方法、观察者模式和骨架抽象类，tomcat 定义了基类 LifeCycleBean 实现 LifeCycle 接口，把公共的逻辑，生命周期状态转变和维护、生命事件的触发和监听器的添加删除，子类负责实现自己的 init、stop 和 start 等方法。
-
tomcat 自定义了监听器；
-
@WebListener 注解，定义自己的监听器；
StandardServer、StandardService 等是 Server 和 Service 组件的具体实现类，它们都继承了 LifecycleBase。
StandardEngine、StandardHost、StandardContext 和 StandardWrapper 是相应容器组件的具体实现类，因为它们都是容器，所以继承了 ContainerBase 抽象基类，而 ContainerBase 实现了 Container 接口，也继承了 LifecycleBase 类，它们的生命周期管理接口和功能接口是分开的。
连接器 Connector
连接器进一步细化：
-
监听网络端口；
-
接受网络请求；
-
读取网络字节流；
-
根据应用层协议解析字节流，生成统一的 tomcat request 和 tomcat response 对象；
-
将 tomcat request 对象转成 servletRequest；
-
调用 servlet 容器，得到 servletResponse；
-
将 servletResponse 转成 tomcat response；
-
将 tomcat response 转成网络字节流；
-
将响应字节流写回给浏览器；
按照高内聚的功能划分：
-
网络通信；
-
应用层协议解析；
-
tomcat request/response 与 servlet request/response 的转换；
组件通过接口交互，好处是封装变化。Endpoint 负责提供字节流给 Processor，Processor 负责提供 tomcat request 对象给 Adapter，Adapter负责提供 Servlet Request 给容器。
其中 Endpoint 和 Processor 抽象组装在一起形成了 ProtocolHandler 组件。
ProtocolHandler
Endpoint
接口，抽象实现类是 AbstractEndpoint，具体子类在 NioEndpoint 和 Nio2Endpoint，其中两个重要组件：Acceptor 和 SocketProcessor。
Acceptor 用于监听 Socket 连接请求，SocketProcessor 用于处理收到的 Socket 请求，提交到线程池 Executor 处理。
Processor
接收 Endpoint 的 socket，读取字节流解析成 tomcat request 和 response，通过 adapter 将其提交到容器处理。Processor 的具体实现类 AjpProcessor、Http11Processor 实现了特定协议的解析方法和请求处理方式。
Endpoint 接收到 socket 连接后，生成一个 socketProcessor 交给线程池处理，run 方法会调用 Processor 解析应用层协议，生成 tomcat request 后，调用 adapter 的 service 方法。
Adapter
ProtocolHandler 接口负责解析请求生成 tomcat requst，CoyoteAdapter 的 service 方法，将 Tomcat Request 对象，转成 ServletRequest，再调用 service 方法。
容器 Container
容器的层次结构
父子关系的 Engine、Host、Context、Wrapper 和 Servlet。Context 表示 web 应用程序、wrapper 表示 servlet、context 有多个 wrapper，host 也有多个 context。
Host 代表的是一个虚拟主机，或者说一个站点，可以给 Tomcat 配置多个虚拟主机地址，而一个虚拟主机下可以部署多个 Web 应用程序；Engine 表示引擎，用来管理多个虚拟站点，一个 Service 最多只能有一个 Engine。
容器通过 Pipeline-Valve 责任链，对请求一次处理，invoke 处理方法，每个容器都有一个 Pipeline，触发第一个 Valve，这个容器的 valve 都会被调到，不同容器之间通过 Pipeline 的 getBasic 方法，负责调用下层容器的第一个 Valve。
整个调用连由连接器中的 adapter 触发，调用 engine 中的第一个 Valve。
1// Calling the container2connector.getService().getContainer().getPipeline().getFirst().invoke(request, response);wrapper 容器的最后一个 valve 创建一个 filter 链，并调用 doFilter 方法，最终会调用到 servlet 的 service 方法。
1final class StandardWrapperValve 2 extends ValveBase { 3 4 @Override 5 public final void invoke(Request request, Response response) 6 throws IOException, ServletException { 7 // ... 8 9 ApplicationFilterChain filterChain =10 ApplicationFilterFactory.createFilterChain(request, wrapper, servlet);1112 // Call the filter chain for this request13 // NOTE: This also calls the servlet's service() method14 Container container = this.container;15 try {16 if ((servlet != null) && (filterChain != null)) {17 // Swallow output if needed18 if (context.getSwallowOutput()) {19 try {20 SystemLogHandler.startCapture();21 if (request.isAsyncDispatching()) {22 request.getAsyncContextInternal().doInternalDispatch();23 } else {2425 // dofilter26 filterChain.doFilter(request.getRequest(),27 response.getResponse());28 }29 } finally {30 String log = SystemLogHandler.stopCapture();31 if (log != null && log.length() > 0) {32 context.getLogger().info(log);33 }34 }35 } else {36 if (request.isAsyncDispatching()) {37 request.getAsyncContextInternal().doInternalDispatch();38 } else {39 // dofilter40 filterChain.doFilter41 (request.getRequest(), response.getResponse());42 }43 }4445 }46 } catch() {47 // ...48 }49 }50}ServletContext 是 tomcat 中的一个成员变量，spring 中的 ApplicationContext 是 servlet 规范中的 ServletContext 属性。
最近有读者想要分布式的项目，还有想要商城的，还有想要springboot,springcloud,k8s等等，这次直接分享几乎涵盖了我们java程序员的大部分技术桟，可以说真的非常全面了。强烈建议大家都上手做一做，而且以后肯定用的上。资料包含高清视频+课件+源码……扫以下二维码并回复“99”即可获取扫描上方二维码，关注并回复【99】马上获取
评论