搭建Tomcat源码项目

• 下载tomcat源代码 下载地址

• 编写一个pom.xml 文件，给Tomcat使用。

  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
      xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
      xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  
      <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
      <groupId>org.apache.tomcat</groupId>
      <artifactId>Tomcat8.0</artifactId>
      <name>Tomcat8.0</name>
      <version>8.0</version>
  
      <build>
          <finalName>Tomcat8.0</finalName>
          <sourceDirectory>java</sourceDirectory>
          <testSourceDirectory>test</testSourceDirectory>
          <resources>
              <resource>
                  <directory>java</directory>
              </resource>
          </resources>
          <testResources>
              <testResource>
                  <directory>test</directory>
              </testResource>
          </testResources>
          <plugins>
              <plugin>
                  <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                  <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                  <version>2.3</version>
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                      <encoding>UTF-8</encoding>
                      <source>1.8</source>
                      <target>1.8</target>
                  </configuration>
              </plugin>
          </plugins>
      </build>
  
      <dependencies>
          <dependency>
              <groupId>junit</groupId>
              <artifactId>junit</artifactId>
              <version>4.12</version>
              <scope>test</scope>
          </dependency>
          <dependency>
              <groupId>org.easymock</groupId>
              <artifactId>easymock</artifactId>
              <version>3.4</version>
          </dependency>
          <dependency>
              <groupId>ant</groupId>
              <artifactId>ant</artifactId>
              <version>1.7.0</version>
          </dependency>
          <dependency>
              <groupId>wsdl4j</groupId>
              <artifactId>wsdl4j</artifactId>
              <version>1.6.2</version>
          </dependency>
          <dependency>
              <groupId>javax.xml</groupId>
              <artifactId>jaxrpc</artifactId>
              <version>1.1</version>
          </dependency>
          <dependency>
              <groupId>org.eclipse.jdt.core.compiler</groupId>
              <artifactId>ecj</artifactId>
              <version>4.5.1</version>
          </dependency>
      </dependencies>
  </project>
  

• 在idea中导入Tomcat工程后，需要给Bootstrap运行时的CATALINA_HOME目录，在Tomcat项目的平级目录下建一个catalina-home目录，这时需要下载一个Binary 包，解压后把一些文件拷贝到catalina-home目录中。

  bin
  conf
  lib
  logs
  temp
  webapps
  work

• 配置Bootstrap运行环境

  在Man class:中填入，org.apache.catalina.startup.Bootstrap
  在VM options:中填入设置catalina-home路径,我的路径是-Dcatalina.home="E:\tomcat\catalina-home"

• 这是启动时，会报一些架包不存在错误，可以先删除test路径的配置

工程目录

lifecycle-hierarchy

LifecycleListener

LifecycleListener表示对某一个生命周期事件的监听。这个接口非常简单，只有一个方法。

    //定义某一事件发生时需要的行为
    public void lifecycleEvent(LifecycleEvent event);

LifecycleEvent

LifecycleEvent继承自Java的事件对象EventObject，是一个简单的类，由事件相关组件、事件的类型和事件相关数据组成。

public final class LifecycleEvent extends EventObject {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private final Object data;
    private final String type;

    public LifecycleEvent(Lifecycle lifecycle, String type, Object data) {
        super(lifecycle);
        this.type = type;
        this.data = data;
    }

    public Object getData() {
        return (this.data);
    }

    public Lifecycle getLifecycle() {
        return (Lifecycle) getSource();
    }

    public String getType() {
        return (this.type);
    }
}

LifecycleException

LifecycleException表示一个生命周期相关的异常，继承自Java的Exception类，提供了多种不同的构造函数，此外不能自定义它的子类。

public final class LifecycleException extends Exception {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public LifecycleException() {
        super();
    }

    public LifecycleException(String message) {
        super(message);
    }

    public LifecycleException(Throwable throwable) {
        super(throwable);
    }

    public LifecycleException(String message, Throwable throwable) {
        super(message, throwable);
    }
}

LifecycleState

LifecycleState枚举出了一个组件合法的生命周期状态，并对外提供两个参数，一个是获取生命周期事件，即在该状态下应该调用哪类生命周期事件，另一个是在该状态下能否调用组件除了getter/setter和生命周期方法外的其他public方法。

public enum LifecycleState {
    NEW(false, null),
    INITIALIZING(false, Lifecycle.BEFORE_INIT_EVENT),
    INITIALIZED(false, Lifecycle.AFTER_INIT_EVENT),
    STARTING_PREP(false, Lifecycle.BEFORE_START_EVENT),
    STARTING(true, Lifecycle.START_EVENT),
    STARTED(true, Lifecycle.AFTER_START_EVENT),
    STOPPING_PREP(true, Lifecycle.BEFORE_STOP_EVENT),
    STOPPING(false, Lifecycle.STOP_EVENT),
    STOPPED(false, Lifecycle.AFTER_STOP_EVENT),
    DESTROYING(false, Lifecycle.BEFORE_DESTROY_EVENT),
    DESTROYED(false, Lifecycle.AFTER_DESTROY_EVENT),
    FAILED(false, null),
    MUST_STOP(true, null),
    MUST_DESTROY(false, null);

    private final boolean available;
    private final String lifecycleEvent;

    private LifecycleState(boolean available, String lifecycleEvent) {
        this.available = available;
        this.lifecycleEvent = lifecycleEvent;
    }

    //能否调用其他公共分方法
    public boolean isAvailable() {
        return available;
    }

    public String getLifecycleEvent() {
        return lifecycleEvent;
    }
}

LifecycleSupport

LifecycleSupport是用来将事件通知给一个组件的所有监听器的辅助类。它包含了组件和该组件所有的监听器。其中监听器用了线程安全的CopyOnWriteArrayList来存储，主要的事件通知函数如下：

    public void fireLifecycleEvent(String type, Object data) {
        LifecycleEvent event = new LifecycleEvent(lifecycle, type, data);
        for (LifecycleListener listener : listeners) {
            listener.lifecycleEvent(event);
        }
    }

LifecycleBase

LifecycleBase是实现了Lifecycle的抽象类。它通过持有一个LifecycleSupport来管理监听器。具体的状态函数使用了模板方法模式，LifecycleBase规定了个状态之间的转换规则（是否合法以及状态间的自动转换等，具体参看LifecycleState中的状态转换图），而让用户继承的子类来实现具体的操作。由于代码较多，举一个start方法的例子。

启动

启动图

设计模式

外观模式

外观模式封装了子系统的具体实现，提供统一的外观类给外部系统，这样当子系统内部实现发生变化的时候，不会影响到外部系统。

外观模式

RequestFacade包装了Request，它们都实现了HttpServletRequest，当传递Request对象给应用的时候，其实是返回了RequestFacade对象，而RequestFacade内部可以根据是否自定义了安全管理器来进行相应的操作。

观察者模式

观察者模式是一种非常常用的模式，比如大家熟悉的发布-订阅模式，客户端应用中的事件监听器，以及通知等其实都属于观察者模式。观察者模式主要是在当系统中发生某个状态变更或者事件的时候，有另外一些组件或者对象对此次变化有兴趣，这个时候那些对变化感兴趣的对象就可以做为观察者对象来监听变化，而被观察对象要负责发生变化的时候触发通知操作。

enter description here

Tomcat抽象了一个LifecycleSupport的类，而所有需要生命周期管理的组件通过LifecycleSupport类通知对某个生命周期事件感兴趣的观察者，而所有的观察者都需要实现LifecycleListener。

责任链模式

通过名称我们应该就能知道责任链模式是解决啥问题的？当我们系统在处理某个请求的时候，请求需要经过很多个节点进行处理，每个节点只关注自己的应该做的工作，做完自己的工作以后，将工作转给下一个节点进行处理，直到所有节点都处理完毕。责任链模式在日常生活中例子挺多，比如快递，当你发一个从深圳到北京的快递的时候，你的包裹会从一个分拨中心传递到下一个分拨中心，直到目的地，这里面每个分拨中心都是链路上的一个节点，它做完自己的工作，然后将工作传递到下一个节点，还比如路由器中传递某个数据包其实也是同样的思路。

enter description here

每一个容器都会有一个Pipeline，而一个Pipeline又会具有多个Valve阀门，其中StandardEngine对应的阀门是StandardEngineValve，StandardHost对应的阀门是StandardHostValve，StandardContext对应的阀门是StandardContextValve，StandardWrapper对应的阀门是StandardWrapperValve。这里每一Pipeline就好比一个管道，而每一Valve就相当于一个阀门，一个管道可以有多个阀门，而对于阀门来说有两种，一种阀门在处理完自己的事情以后，只需要将工作委托给下一个和自己在同一管道的阀门即可，第二种阀门是负责衔接各个管道的，它负责将请求传递给下个管道的第一个阀门处理，而这种阀门叫Basic阀门，它是每个管道中最后一个阀门，上面的StandardValve都属于第二种阀门。

模板方法模式

模板方法模式抽象出某个业务操作公共的流程，将流程分为几个步骤，其中有一些步骤是固定不变的，有一些步骤是变化的，固定不变的步骤通过一个基类来实现，而变化的部分通过钩子方法让子类去实现，这样就实现了对系统中流程的统一化规范化管理。在日常生活中其实也有类似的例子，比如我们知道的连锁加盟店，他们都是有固定的加盟流程，只不过每一家店开的时候，店的选址，装修等不同的而已，但是总体的加盟流程已经是确定的。

enter description here

Tomcat中关于生命周期管理的地方很好应用了模板方法模式，在一个组件的生命周期中都会涉及到init(初始化)，start（启动），stop(停止)，destory（销毁），而对于每一个生命周期阶段其实都有固定一些事情要做，比如判断前置状态，设置后置状态，以及通知状态变更事件的监听者等，而这些工作其实是可以固化的，所以Tomcat中就将每个生命周期阶段公共的部分固化，然后通过initInternal,startInternal,stopInternal,destoryInternal这几个钩子方法开放给子类去实现具体的逻辑.

Connector的三种运行模式

• BIO : 一个线程处理一个请求。缺点：并发量高时，线程数较多，浪费资源。Tomcat7或以下，在Linux系统中默认使用这种方式。
• NIO：利用Java的异步IO处理，可以通过少量的线程处理大量的请求。Tomcat8默认使用这种方式。

• APR :即Apache Portable Runtime，从操作系统层面解决io阻塞问题。Tomcat8在Win7或以上的系统中可以这种方式。而在linux系统中需要额为安装APR库和OpenSSL相关库

  
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