在上文的学习中,已经了解了Tomcat通过连接器(Connector)和容器(Container)对请求进行解析和处理,其中连接器负责对外,容器则是内部处理.
容器的层次结构
在Tomcat中,容器(Container)的作用就是用来装载Servlet.而Tomcat设计了4种有层级关系的容器
|Container
| Engine
| Host
| Context
| Wrapper
Tomcat的4个容器
- Engine:用于管理站点的引擎,一个Service只能有一个Engine
- Host:代表一个虚拟主机,即一个站点,Tomcat可以配置多个虚拟主机地址,一个主机可以有多个Web应用
- Context:每一个Context代表一个Web应用,可能会有多个
- Wrapper:每一个Wrapper代表一个Servlet,是对Servlet的包装,一个Context会有多个Wrapper
从Tomcat配置文件可以看出这种关系server.xml
tomcat配置文件server.xml
其中顶层接口Container有几个重要方法
public interface Container extends Lifecycle {
public void setName(String name);
public Container getParent();
public void setParent(Container container);
public void addChild(Container child);
public void removeChild(Container child);
public Container findChild(String name);
//..其他方法略
}
请求定位Servlet过程
假设有一个网购系统,有后台管理系统和在线购物系统.这两个系统跑在同一个Tomcat上,为了隔离两个系统的访问,提供两个虚拟域名:manage.shopping.com和user.shopping.com.其中管理系统和在线购物系统又单独分开了两个子应用.整体结构如下图
请求定位Servlet过程
假设用户请求http://user.shopping.com:8080/order/buy
1.根据协议号和端口选定Service和Engine
因为Tomcat中每一个Connector都对应不同的端口,Tomcat默认的HTTP连接是8080端口,AJP是8009.根据请求8080端口就将请求定位到这个Connector,而一个Connector只会属于一个Service,所以service就能确定,所以就能够将Engine也确定.
2.根据域名选定Host
确定Service和Engine后,Mapper组件通过URL中的域名查找对应的Host容器,如user.shopping.com
3.根据URL确定Context组件
URL中的/order确定Context组件,因此找到了Context4
4.根据URL找到Wrapper(Servlet)
Context确定后,Mapper通过web.xml配置的Servlet映射路径找到具体的Wrapper和Servlet
Tomcat通过URL一层层定位到某个Servlet处理请求.但是需要注意的是,并不是只有最终的Servlet会处理请求,实际上整个定位路径都会对请求进行处理.一层层处理后将请求传递到Wrapper容器,Wrapper会调用最终的Servlet处理.这个过程使用Pipline-valve管道实现
Pipline-Valve
Pipline-Valve是责任链模式,每一个Valve代表一个处理点
org.apache.catalina.Valve
Valve方法
可以看到
Valve接口中的getNext和setNext方法,就能看出这是一个责任链是设计.
org.apache.catalina.Pipeline
Pipline方法
Pipline维护了Valve的链表,Valve可以插入到Pipline中,对请求进行处理.而Pipline有一个
BasicValve,用于调用下层容器的第一个Valve
Piplin与Valve的逻辑
在连接器中,Adapter调用第一个Valve,然后就可以触发所有的Valve
org.apache.catalina.connector.CoyoteAdapter#service
Adapter中的service方法调用Pipline中第一个Valve
在最后一个WrapperValve的invoke方法中,会创建一个FilterChain. 并且会调用FilterChain中所有Filter的doFilter方法.
Valve与Filter的区别
虽然Valve在功能上与Filter类似,都是在整个调用过程中进行业务逻辑外的处理.但是最重要的区别如下
- Filter是Servlet规范定义的拦截器,可以运行在所有支持Servlet规范的容器中,而Valve是Tomcat内部实现的机制,与Tomcat的架构紧密结合
- Valve是运行在Web容器中的,会拦截所有经过Tomcat的请求,而Filter是Context隔离,即应用隔离的,只会对某个Web应用进行拦截.
Tomcat中的Context组件与ServletContext接口的区别
- ServletContext是Servlet规范中表示Web应用的上下文环境.在Tomcat中,Web应用的概念对应是Context,所以Context会有包含ServletContext的变量.
- Tomcat中的Context组件是TomcatService中一个重要的容器,用于装载所有Servlet对应的Wrapper.
而
Tomcat的Context组件与Spring的ApplicationContext的关系
ApplicationContext是Spring框架BeanFactory接口的重要实现,用于对外提供Bean的获取和访问,ApplicationContext会在Tomcat启动时候对容器进行初始化,Tomcat的每一个Context都只有一个Spring的IOC容器.
在ContextLoaderListener会监听容器的初始化,Spring会在监听初始化后对Spring的父容器ApplicationContext进行初始化,然后存储到ServletContext中.
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