Tomcat源码分析

Tomcat源码分析下面谈谈我对Tomcat架构的理解总体架构：∙面向组件架构∙基于JMX∙事件侦听1）面向组件架构tomcat代码看似很庞大，但从结构上看却很清晰和简单，它主要由一堆组件组成，如Server、Service、Connector等，并基于JMX管理这些组件，另外实现以上接口的组件也实现了代表生存期的接口Lifecycle，使其组件履行固定的生存期，在其整个生存期的过程中通过事件侦听LifecycleEvent实现扩展。

Tomcat的核心类图如下所示：Catalina：与开始/关闭shell脚本交互的主类，因此如果要研究启动和关闭的过程，就从这个类开始看起。

Server：是整个Tomcat组件的容器，包含一个或多个Service。

Service：Service是包含Connector和Container的集合，Service用适当的Connector接收用户的请求，再发给相应的Container来处理。

Connector：实现某一协议的连接器，如默认的有实现HTTP、HTTPS、AJP协议的。

Container：可以理解为处理某类型请求的容器，处理的方式一般为把处理请求的处理器包装为Valve对象，并按一定顺序放入类型为Pipeline的管道里。

Container有多种子类型：Engine、Host、Context和Wrapper，这几种子类型Container依次包含，处理不同粒度的请求。

另外Container里包含一些基础服务，如Loader、Manager和Realm。

Engine：Engine包含Host和Context，接到请求后仍给相应的Host在相应的Context里处理。

Host：就是我们所理解的虚拟主机。

Context：就是我们所部属的具体Web应用的上下文，每个请求都在是相应的上下文里处理的。

Wrapper：Wrapper是针对每个Servlet的Container，每个Servlet都有相应的Wrapper 来管理。

可以看出Server、Service、Connector、Container、Engine、Host、Context和Wrapper 这些核心组件的作用范围是逐层递减，并逐层包含。

下面就是些被Container所用的基础组件：Loader：是被Container用来载入各种所需的Class。

Manager：是被Container用来管理Session池。

Realm：是用来处理安全里授权与认证。

分析完核心类后，再看看Tomcat启动的过程，Tomcat启动的时序图如下所示：从上图可以看出，Tomcat启动分为init和start两个过程，核心组件都实现了Lifecycle接口，都需实现start方法，因此在start过程中就是从Server开始逐层调用子组件的start过程。

2）基于JMXTomcat会为每个组件进行注册过程，通过Registry管理起来，而Registry是基于JMX来实现的，因此在看组件的init和start过程实际上就是初始化MBean和触发MBean的start 方法，会大量看到形如：Registry.getRegistry(null, null).invoke(mbeans, "init", false);Registry.getRegistry(null, null).invoke(mbeans, "start", false);这样的代码，这实际上就是通过JMX管理各种组件的行为和生命期。

3）事件侦听各个组件在其生命期中会有各种各样行为，而这些行为都有触发相应的事件，Tomcat就是通过侦听这些时间达到对这些行为进行扩展的目的。

在看组件的init和start过程中会看到大量如：lifecycle.fireLifecycleEvent(AFTER_START_EVENT, null);这样的代码，这就是对某一类型事件的触发，如果你想在其中加入自己的行为，就只用注册相应类型的事件即可。

前几天分析了一下Tomcat的架构和启动过程，今天开始研究它的运转机制。

Tomcat最本质就是个能运行JSP/Servlet的Web服务器，因此最典型的应用就是用户通过浏览器访问服务器，Tomcat接收到请求后转发给Servlet，由Servlet处理完后，把结果返回给客户端。

今天就专门解析一下这么一个完整的请求的内部机理。

通过DEBUG，一路跟下来，发现Tomcat处理请求的核心过程是以下几点：∙启动的时候启动预支持协议的Endpoint，Endpoint会起专门的线程监听相应协议的请求，默认的情况下，会启动JIoEndpoint，JIoEndpoint基于Java ServerSocket接收Http的请求∙ServerSocket接收到客户端请求的Socket后，一路包装，并一路从Host一直传递到Wrapper，再请求到相应的Servlet下面将重点解析以上两个过程。

通过以前的分析（Tomcat源码分析一）可知道当Tomcat启动的时候会启动Connector，此时Connector会通过ProtocolHandler把Endpoint启动起来。

默认情况下，Tomcat会启动两种Connector，分别是Http协议和AJP协议的，依次对应Http11Protocol和AjpProtocol，两者都是启动JIoEndpoint。

下面看看JIoEndpoint的start方法：[java]view plaincopyprint?1. p ublic void start() throws Exception {2. // Initialize socket if not done before3. if (!initialized) {4. init();5. }6. if (!running) {7. running = true;8. paused = false;9. // Create worker collection10. if (getExecutor() == null) {11. createExecutor();12. }13. // Start acceptor threads14. for (int i = 0; i < acceptorThreadCount; i++) {15. Thread acceptorThread = new Thread(new Acceptor(), getName() + "-Acceptor-" + i);16. acceptorThread.setPriority(threadPriority);17. acceptorThread.setDaemon(getDaemon());18. acceptorThread.start();19. }20. }21. }public void start() throws Exception {// Initialize socket if not done beforeif (!initialized) {init();}if (!running) {running = true;paused = false;// Create worker collectionif (getExecutor() == null) {createExecutor();}// Start acceptor threadsfor (int i = 0; i < acceptorThreadCount; i++) {Thread acceptorThread = new Thread(new Acceptor(), getName() + "-Acceptor-" + i);acceptorThread.setPriority(threadPriority);acceptorThread.setDaemon(getDaemon());acceptorThread.start();}}}以上代码很清晰地表示启动acceptorThreadCount个线程，每个线程由Acceptor代理，具体看看Acceptor的run方法：[java]view plaincopyprint?1. p ublic void run() {2. // Loop until we receive a shutdown command3. while (running) {4. // Loop if endpoint is paused5. while (paused) {6. try {7. Thread.sleep(1000);8. } catch (InterruptedException e) {9. // Ignore10. }11. }12. // Accept the next incoming connection from the server socket13. try {14. Socket socket = serverSocketFactory.acceptSocket(serverSocket);15. serverSocketFactory.initSocket(socket);16. // Hand this socket off to an appropriate processor17. if (!processSocket(socket)) {18. // Close socket right away19. try {20. socket.close();21. } catch (IOException e) {22. // Ignore23. }24. }25. }catch ( IOException x ) {26. if ( running ) log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), x);27. } catch (Throwable t) {28. log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), t);29. }30. // The processor will recycle itself when it finishes31. }32. }public void run() {// Loop until we receive a shutdown commandwhile (running) {// Loop if endpoint is pausedwhile (paused) {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {// Ignore}}// Accept the next incoming connection from the server sockettry {Socket socket =serverSocketFactory.acceptSocket(serverSocket);serverSocketFactory.initSocket(socket);// Hand this socket off to an appropriate processorif (!processSocket(socket)) {// Close socket right awaytry {socket.close();} catch (IOException e) {// Ignore}}}catch ( IOException x ) {if ( running ) log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), x);} catch (Throwable t) {log.error(sm.getString("endpoint.accept.fail"), t);}// The processor will recycle itself when it finishes}}由此可得到这么一个结论：Tomcat就是通过ServerSocket监听Socket的方式来接收客户端请求的。