Tomcat的系统架构与模式设计分析

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1、Tomcat的系统架构与设计模式（君山,11/20/2009）如有错误之处请指出（junshan@taobao.com）前言：从标题看上去很大，Tomcat很复杂，不是一篇文章就能说清楚的，就算我想说恐怕我也说不清楚，我主要是想知道Tomcat如何分发请求的，如何处理多用户同时请求的，还有他的容器是如何工作的。这也是一个Web服务器要解决的两个关键问题。这也是我写这个文档的目的。一、Tomcat总体设计这里所说的Tomcat是以Tomcat5为基础，也兼顾最新的Tomcat6。Tomcat基本的设计思路还是有连贯性的。1.Tomcat总体结构Tomcat的结构复杂，但是Tomca

2、t也非常的模块化，找到了Tomcat最主要的模块其实Tomcat就能被你抓住“七寸”了。下面是Tomcat的总体结构图：图1.Tomcat的总体结构从上图中可以看出Tomcat的心脏是两个组件：Connector和Container，关于这两个组件将在后面详细介绍。Connector组件是可以被替换，这样可以提供给服务器设计者更多的选择，因为这个组件是如此重要，不仅跟服务器的设计者本身，而且和不同的应用场景十分相关，所以一个Container可以选择对应多个Connector。多个Connector和一个Container就形成了一个Service，Service的概念大家都很熟

3、悉了，有了Service就可以对外提供服务了，但是Service还要一个生存的环境，必须要有人能够给她生命、掌握其生死大权，那就非Server莫属了。所以整个Tomcat的生命周期由Server控制。1.1以Service作为“婚姻”我们将Tomcat中Connector、Container和其他一些组件作为一个整体比作一对情侣的话，Connector主要负责对外交流，可以比作为Boy，Container主要处理Connector接受的请求，主要是处理内部事务，可以比作为Girl。那么这个Service就是连接这对男女的结婚证了。是Service将他们连接在一起，共同组成一个家庭

4、。说白了，Service只是在Connector和Container外面多包一层，把他们组装在一起，向外面提供服务，一个Service可以设置多个Connector，但是只能有一个Container容器。这个Service接口的类图如下：图2.Service类图从Service接口中定义的方法中可以看出，它主要是为了关联Connector和Container，同时会初始化它下面的其他组件，注意接口中它并没有规定他一定要控制了它下面的组件的生命周期。所有组件的生命周期在一个Lifecycle的接口中控制，这里用到了一个重要的设计模式，关于这个接口将在后面介绍。Tomcat中Serv

5、ice接口的标准实现类是StandardService它不仅实现了Service接口同时还实现了Lifecycle以可以控制它下面的组件的生命周期。StandardService类结构图如下：图3StandardService的类结构图从上图中可以看出除了Service接口的方法的实现以及控制组件生命周期的Lifecycle接口的实现，还有几个方法是用于在事件监听的方法的实现，不仅是这个Service组件，Tomcat中其他组件也同样有这几个方法，这也是一个典型的设计模式，将在后面介绍。下面看一下StandardService中主要的几个方法实现的代码，下面是setContain

6、er(Container)和addConnector(Connector)方法的源码：publicvoidsetContainer(Containercontainer){ContaineroldContainer=this.container;if((oldContainer!=null)&&(oldContainerinstanceofEngine))((Engine)oldContainer).setService(null);this.container=container;if((this.container!=null)&&(this.containerinstanc

7、eofEngine))((Engine)this.container).setService(this);if(started&&(this.container!=null)&&(this.containerinstanceofLifecycle)){try{((Lifecycle)this.container).start();}catch(LifecycleExceptione){;}}synchronized(connectors){for(inti=0;i