Tomcat 外部原理

Tomcat 大家始终都在用，也用了好多年了，然而 Tomcat 到底是啥，外部是咋样的，不晓得~ 来，我从源码角度，给大家揭开它的面纱~

1. Tomcat 架构

这个是 tomcat 的架构图，专治密集恐惧症患者~~ 虚线的代表同一多个

• Server：代表一个运行的 tomcat 实例，蕴含一个或多个 service 子容器
• Service: 代表 tomcat 中一组解决申请，提供服务的组件，蕴含多个 Connector 和一个 Container

• Connector: 在指定 IP、端口、协定下监听客户端申请，创立 Request、Response 给 Engine，从 Engine 取得响应给客户端。Connector 是通过 ProtocolHandler 来解决申请的，ProtocolHandler 蕴含三个部件：Endpoint、Processor、Adapter

  • Endpoint: 解决底层 socket 网络连接。Acceptor 监听申请，Handler 解决接管到的 socket, AsyncTimeout 查看异步 Request 的超时
  • Processor: 将 Endpoint 接管到的 Socket 封装成 Request
  • Adapter: 将 Request 交给 Container 解决

• Container: 容器的父接口，用于封装和治理 Servlet，采纳责任链设计模式，蕴含四个组件

  • Engine: 可运行的 servlet 引擎实例，一个服务中只有一个。次要性能是将申请委托给适当虚拟主机解决。
  • Host: Engine 的子容器，一个 Host 代表一个虚拟主机，一个虚拟主机能够部署一个或多个 Web App，每个 Web App 对应一个 Context
  • Context: 代表 Servlet 的 Context，是 Servlet 的根本运行环境，示意 web 利用自身。它最重要性能是治理外面的 servlet
  • Wrapper: 示意一个独自的 Servlet，是 Context 的子容器，也是最底层的容器，没有子容器了。治理 Servlet 的装载、初始化、执行和资源回收

2. Tomcat 源码

咱们来追踪 SpringBoot 启动过程，看一下它是怎么创立 Tomcat 的。

跟到 ServletWebServerApplicationContext#refresh() 办法，如图：

点开 createWebServer() 办法：

进入 TomcatServletWebServerFactory#getWebServer():

一步步来看 tomcat 的构建过程。

• 设置运行门路

  File baseDir = (this.baseDirectory != null) ? this.baseDirectory : createTempDir("tomcat");
  tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath());

• 增加 Connector

  Connector connector = new Connector(this.protocol);
  connector.setThrowOnFailure(true);
  tomcat.getService().addConnector(connector);

  先点 getService() 进去看下：

  public Service getService() {return getServer().findServices()[0];
  }

  再点 getServer() 看看：

  public Server getServer() {if (server != null) {return server;}
        System.setProperty("catalina.useNaming", "false");
        server = new StandardServer();
        initBaseDir();
        ConfigFileLoader.setSource(new CatalinaBaseConfigurationSource(new File(basedir), null));
        server.setPort(-1);
        // server 里增加一个名为”tomcat“的 service
        Service service = new StandardService();
        service.setName("Tomcat");
        server.addService(service);
        return server;
  }

  tomcat 里，先创立 server，server 设置关联的 service，service 再增加 connector，跟咱们下面的架构图截然不同。

  再来看 Host：

  tomcat.getHost().setAutoDeploy(false);

  点击 getHost() 进去：

  public Host getHost() {Engine engine = getEngine();
      if (engine.findChildren().length > 0) {return (Host) engine.findChildren()[0];
       }
       Host host = new StandardHost();
       host.setName(hostname);
       // Engine 增加 host
       getEngine().addChild(host);
       return host;
  }

  能够看到，Host 是被当做子容器增加到 Engine 里的，比照架构图，没骗你吧~~

  再点 getEngine() 进去：

  public Engine getEngine() {Service service = getServer().findServices()[0];
      if (service.getContainer() != null) {return service.getContainer();
       }
       Engine engine = new StandardEngine();
       engine.setName("Tomcat");
       engine.setDefaultHost(hostname);
       // engine 设置为 service 的容器
       service.setContainer(engine);
       return engine;
  }

  又能够看到，engine 被当做 service 的容器设置进去了，没有问题。

  回到 getWebServer()，看这一行：

  configureEngine(tomcat.getEngine());

  点击这个办法进去：

  private void configureEngine(Engine engine) {engine.setBackgroundProcessorDelay(this.backgroundProcessorDelay);
      for (Valve valve : this.engineValves) {engine.getPipeline().addValve(valve);
      }
  }

  engine 里有 pipeline，pipeline 一个个增加 valve，串成链。

  如同还漏了架构图的两个货色，context 和 servlet，回到 getWebServer() 持续点击:

  prepareContext(tomcat.getHost(), initializers);

  点击该办法进去，看要害代码：

  protected void prepareContext(Host host, ServletContextInitializer[] initializers) {File documentRoot = getValidDocumentRoot();
      TomcatEmbeddedContext context = new TomcatEmbeddedContext();
          context.setName(getContextPath());
          ……
          if (isRegisterDefaultServlet()) {addDefaultServlet(context);
          }
          if (shouldRegisterJspServlet()) {addJspServlet(context);
              addJasperInitializer(context);
          }
          context.addLifecycleListener(new StaticResourceConfigurer(context));
          ServletContextInitializer[] initializersToUse = mergeInitializers(initializers);
          host.addChild(context);
          configureContext(context, initializersToUse);
          postProcessContext(context);
      }

  这外面都是设置 context 的，包含增加默认的 servlet，最初 context 以子容器的模式增加到了 host 中。中，看图谈话~