前言
回顾【深入理解Tomcat（三）架构及组件】，同时参考tomcat自带的server.xml，我们发现在连接器(Connector)和容器(Container)外层主要是Server和Service。基于由外而内、由浅入深的方式，本文先来分析Server和Service。
这儿，我们在【深入理解Tomcat（三）架构及组件】之上增加一张更为完整的整体结构图！
整体结构图
在【深入理解Tomcat（二）Lifecycle】中，我们分析了Lifecycle，也知道了每个tomcat组件都有init()、start()等生命周期方法。因为Lifecycle是基于模板方法模式设计的，init()会调用initInternal()，而start()会调用startInternal()。为了降低分析源码的复杂性，我们在对每个组件进行分析的时候，只会关心生命周期接口下的模板方法，而不会重复分析其下的非模板方法！
Server
-
Catalina.load()里面调用了Server.init()方法。 -
Catalina.start()里面调用了Server.start()方法。
所以我们从Server的init()和start()着手分析。
在分析之前，我们先看看Server有哪些方法：
/**
* A <code>Server</code> element represents the entire Catalina
* servlet container. Its attributes represent the characteristics of
* the servlet container as a whole. A <code>Server</code> may contain
* one or more <code>Services</code>, and the top level set of naming
* resources.
* <p>
* Normally, an implementation of this interface will also implement
* <code>Lifecycle</code>, such that when the <code>start()</code> and
* <code>stop()</code> methods are called, all of the defined
* <code>Services</code> are also started or stopped.
* <p>
* In between, the implementation must open a server socket on the port number
* specified by the <code>port</code> property. When a connection is accepted,
* the first line is read and compared with the specified shutdown command.
* If the command matches, shutdown of the server is initiated.
* <p>
* <strong>NOTE</strong> - The concrete implementation of this class should
* register the (singleton) instance with the <code>ServerFactory</code>
* class in its constructor(s).
*
* @author Craig R. McClanahan
*/
public interface Server extends Lifecycle {
// ------------------------------------------------------------- Properties
public NamingResourcesImpl getGlobalNamingResources();
public void setGlobalNamingResources
(NamingResourcesImpl globalNamingResources);
public javax.naming.Context getGlobalNamingContext();
public int getPort();
public void setPort(int port);
public String getAddress();
public void setAddress(String address);
public String getShutdown();
public void setShutdown(String shutdown);
public ClassLoader getParentClassLoader();
public void setParentClassLoader(ClassLoader parent);
public Catalina getCatalina();
public void setCatalina(Catalina catalina);
public File getCatalinaBase();
public void setCatalinaBase(File catalinaBase);
public File getCatalinaHome();
public void setCatalinaHome(File catalinaHome);
// --------------------------------------------------------- Public Methods
public void addService(Service service);
public void await();
public Service findService(String name);
public Service[] findServices();
public void removeService(Service service);
public Object getNamingToken();
}
除了Server本身包含的方法addService(Service service)和Service[] findServices()，我们额外阅读并翻译一下Server的javadoc注释。
- 一个
Server节点代表整个Catalina servlet容器。它的属性代表这个servlet容器的所有特征。一个Server可以包含1个或多个Service，以及顶级名字资源。- 正常情况下，该接口的实现类也必须实现
Lifecycle接口，因此当start()和stop()方法被调用的时候，所有定义在其下面每个Service的start()和stop()也必须相应地得到调用。- 实现类必须在指定的端口号打开一个
server socket(服务器套接字)。当一个连接被接受，且第一行读取之后，需要比较特殊的shutdown命令，如果命令匹配成功，则Server的shutdown操作将被发起。
Server的实现类为StandardServer，我们分析一下StandardServer.initInternal()方法。该方法用于对Server进行初始化，关键的地方就是代码最后对services的循环操作，对每个service调用init方法。
【注】：这儿我们只粘贴出这部分代码。
@Override
protected void initInternal() throws LifecycleException {
super.initInternal();
// Initialize our defined Services
for (int i = 0; i < services.length; i++) {
services[i].init();
}
}
初始化完成之后接着会调用start()方法，还是很简单，其实就是调用每个service的start()方法。
@Override
protected void startInternal() throws LifecycleException {
fireLifecycleEvent(CONFIGURE_START_EVENT, null);
setState(LifecycleState.STARTING);
globalNamingResources.start();
// Start our defined Services
synchronized (servicesLock) {
for (int i = 0; i < services.length; i++) {
services[i].start();
}
}
}
Service
既然一个Server可以包含多个Service，对一个Server的init()和start()操作，其实就是对Server下的每个Service进行init()和start()操作。所以，我们接下来要分析的必然是Service。因为Service的实现类为StandardService，所以我们就分析这个实现类。
我们先来看看init()方法。
@Override
protected void initInternal() throws LifecycleException {
super.initInternal();
if (engine != null) {
engine.init();
}
// Initialize any Executors
for (Executor executor : findExecutors()) {
if (executor instanceof JmxEnabled) {
((JmxEnabled) executor).setDomain(getDomain());
}
executor.init();
}
// Initialize mapper listener
mapperListener.init();
// Initialize our defined Connectors
synchronized (connectorsLock) {
for (Connector connector : connectors) {
try {
connector.init();
} catch (Exception e) {
String message = sm.getString(
"standardService.connector.initFailed", connector);
log.error(message, e);
if (Boolean.getBoolean("org.apache.catalina.startup.EXIT_ON_INIT_FAILURE"))
throw new LifecycleException(message);
}
}
}
}
Service的init()操作主要做了几件事情：
- Engine的初始化操作
- Service线程执行器（tomcat中对
java.util.concurrent.Executor的实现）的初始化操作 - MapperListener的初始化操作
- 对Connectors（可能有多个）的初始化操作
【注】：Engine、MapperListener、Mapper和Connector我们会在后面章节详细分析，本节不做深入讨论。我们这儿只需要知道Mapper的作用，主要是通过请求url快速和精确地找到相应的Wrapper。
接下来我们看看Service的start()方法
@Override
protected void startInternal() throws LifecycleException {
if(log.isInfoEnabled())
log.info(sm.getString("standardService.start.name", this.name));
setState(LifecycleState.STARTING);
// Start our defined Container first
if (engine != null) {
synchronized (engine) {
engine.start();
}
}
synchronized (executors) {
for (Executor executor: executors) {
executor.start();
}
}
mapperListener.start();
// Start our defined Connectors second
synchronized (connectorsLock) {
for (Connector connector: connectors) {
try {
// If it has already failed, don't try and start it
if (connector.getState() != LifecycleState.FAILED) {
connector.start();
}
} catch (Exception e) {
log.error(sm.getString(
"standardService.connector.startFailed",
connector), e);
}
}
}
}
和Service的init()类似，分别调用了Engine、Executors、MapperListener和Connectors的start()方法。
总结
本节，我们重新详细全面地拆分了Tomcat组件的整体架构图，知道了组件的包含关系和数量映射关系。其关系如下：
- 1个Catalina包含1个Server
- 1个Server包含多个Service
- 每个Service对应有下面的组件
- 1个Engine
- 多个Connector
- 一个MapperListener
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