Tomcat源码分析 -- 2

sschrodinger

2018/12/19

---

参考

---

• 《Tomcat 架构解析》刘光瑞 著

---

tomcat 总体架构

---

构想一个最简单的服务器，UML 类图如下：

简单服务器

但是在实际的服务器中，我们将请求监听和请求处理放在一起的拓展性很差，我们有可能使用 HTTP 协议为客户端提供服务，也可能使用其他协议为客户端提供服务，为了最大程度的解耦，我们将网络协议与请求处理从概念上分离，如下图：

组件分离

其中，Connector 是负责开启 Socket 并监听客户端请求、返回响应数据的组件。Container 负责处理具体的请求。他们这两个部件都有自己的 start() 和 stop() 方法来加载和释放自己维护的资源。

如果一个 Server 可以包含多个 Connector 和 Container，建立 Connector 和 Container 之间的映射就很重要，Tomcat 没有选择维护一个复杂的映射规则来解决这个问题，而是在这两个部件之间增加了一个中间层 service，如下图所示：

增加service

一个 Server 包含多个 Service（他们相互独立，只是共享一个JVM以及系统类库）。一个 Service 负责维护多个 Connector 和一个 Container。举例来说，一个 Tomcat 服务器可能同时使用了 8080 端口监听 Http 请求， 一个 8005 端口管理 Tomcat 服务器，这样就需要两个 Connector 来处理连接。

在真实的 Tomcat 中，Container 是一个更加宽泛的概念，为了不重名，我们将这的 Containner 改名成 Engine，如下所示：

engine

在 Tomcat 中，使用 Context 来代表一个具体的应用，所谓的具体的应用，就是一个动态 web 程序。一个 Engine 可以包含多个 Context。如下图所示：

context

继续扩展，可能一台主机承担了多个域名的服务，我们可以寄那个每个域名视为一个虚拟的主机，在每个虚拟的主机上包含多个 web 应用，在 Engine 和 Host 之间增加一个 Host 层。

host

note

• 在 Tomcat 中，Engine 既可以包含 Host，也可以包含 Context，这是由具体的 Engine 实现确定的。

在 Servlet 编程中，一个 web 应用包含了多个 Servlet 来处理不同的连接请求，在 Tomcat 中，servlet 被封装成 Wrapper，与 Context 组合。

wrapper

Container

在 Tomcat 中，容器指的是一类组件，这类组件的作用就是处理接受自客户端的请求并且返回响应数据，尽管具体操作可能会委派到子组件完成。因此， Engine、Host、Context、Wrapper均属于容器。 Tomcat 使用 COntainer 表示容器， Container 可以添加并维护子容器。在 Tomcat 中，各个容器也不是聚合关系，即 Host 不会维护一个数组保存 COntext，而是通过父子容器的概念体现的。在 8.5.6版本之后，Service 持有一个 Engine 接口，在之前的版本 Service 持有一个Container 接口，更加通用：

container

Tomcat 的 Container 的另外一个最重要的功能就是后台处理。在很多情况下，我们需要 Container 自动执行一些异步处理。Container 的基础抽象类 （ContainerBase）确保组件启动的同时，异步启动后台处理，即调用 backgroundProcess() 方法。