Tomcat总体架构（Tomcat源码解析系列二）

         Tomcat即是一个HTTP服务器，也是一个servlet容器，主要目的就是包装servlet，并对请求响应相应的servlet，纯servlet的web应用似乎很好理解Tomcat是如何装载servlet的，但，当使用一些MVC框架时，如spring MVC、strusts2，可能就找不出servlet在哪里？其实spring MVC框架就是一整个servlet，在web.xml中配置如下：

	
		SpringMVC
		org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet
		
			contextConfigLocation
			classpath:spring-mvc.xml
		
		1
		true
	
	
		SpringMVC
		
		/
	

而Struts2是基于过滤器的（过滤器也称作阀门，过滤器链相当于流水线），过滤器执行在调用servlet的service()方法之前。在web.xml的配置如下：

    struts2
    org.apache.struts2.dispatcher.ng.filter.StrutsPrepareAndExecuteFilter
  
  
    struts2
    /*
  

他的总体结构用下图来表示。

   通过上图我们可以看出Tomcat中主要涉及Server,Service,Engine,Connector,Host,Context组件，之前用过Tomcat的童鞋是不是觉得这些组件的名称有点似曾相识的赶脚，没赶脚？！您再想想。好吧，不用你想了，我来告诉你吧。其实在Tomcat二进制分发包解压后,在conf目录中有一个server.xml文件，你打开它瞄两眼看看，是不是发现server.xml文件中已经包含了上述的几个名称。

    Tomcat加载时相应组件（容器）的配置参数都是从这个文件读进去的，这个文件也是Tomcat性能优化的关键。 接下来我们就根据上图以及conf/server.xml的内容来一步步描述一下上面所说的各种组件吧。

Server

Server是Tomcat中最顶层的组件，它可以包含多个Service组件。在Tomcat源代码中Server组件对应源码中的  org.apache.catalina.core.StandardServer  类。StandardServer的继承关系图如下图所示：

Lifecycle是Tomcat的生命周期接口。保持组件启动和停止一致的的机制通过实现org.apache.catalina.Lifecycle接口来实现。

Service

接下来咋们来看看Service组件，Service组件相当于Connetor和Engine组件的包装器，它将一个或者多个Connector组件和一个Engine建立关联。上述配置文件中，定义一个叫 Catalina 的服务，并将Http,AJP（定向包的协议）这两个Connector关联到了一个名为 Catalina 的Service，注意一个Connetor对应处理一种协议。Service组件对应Tomcat源代码中的 org.apache.catalina.core.StandardService ,StandardService的继承关系图如下图所示：

Connector

既然Tomcat需要提供http服务，而我们知道http应用层协议最终都是需要通过TCP层的协议进行传递的，而Connector正是Tomcat中监听TCP网络连接的组件，一个Connector会监听一个独立的端口来处理来自客户端的连接。缺省的情况下Tomcat提供了如下两个Connector。我们分别描述一下：

1. HTTP/1.1
    上面定义了一个Connector，它缺省监听端口8080,这个端口我们可以根据具体情况进行改动。connectionTimeout定义了连接超时时间，单位是毫秒，redirectPort定义了ssl的重定向接口，根据缺省的配置，Connector会将ssl请求重定向到8443端口。
2. AJP/1.3
   AJP表示Apache Jserv Protocol,此连接器将处理Tomcat和Aapache http服务器之间的交互，这个连接器是用来处理我们将Tomcat和Apache http服务器结合使用的情况。假如在同样的一台物理Server上面部署了一台Apache http服务器和多台Tomcat服务器，通过Apache服务器来处理静态资源以及负载均衡的时候，针对不同的Tomcat实例需要AJP监听不同的端口。

Connector对应源代码中的 org.apache.catalina.connector.Connector ,它的继承关系图如下所示：

Engine

Tomcat中有一个容器的概念，而Engine,Host,Context都属于Contanier，我们先来说说最顶层的容器Engine.
一个Engine可以包含一个或者多个Host,也就是说我们一个Tomcat的实例可以配置多个虚拟主机。
缺省的情况下定义了一个名称为Cataline的Engine.Engine对应源代码中的org.apache.catalina.core.StandardEngine，它的继承关系图如下图所示：

Host定义了一个虚拟主机，一个虚拟主机可以有多个Context，缺省的配置如下：
…. 其中appBase为webapps，也就是\webapps目录，unpackingWARS属性指定在appBase指定的目录中的war包都自动的解压，缺省配置为true,autoDeploy属性指定是否对加入到appBase目录的war包进行自动的部署，缺省为true.
Host对应源代码中的org.apache.catalina.core.StandardHost,它的继承关系图如下所示：

Context

在Tomcat中，每一个运行的webapp其实最终都是以Context的形成存在，每个Context都有一个根路径和请求URL路径，Context对应源代码中的org.apache.catalina.core.StandardContext,它的继承关系图如下图所示：

在Tomcat中我们通常采用如下的两种方式创建一个Context.下面分别描述一下：

1. 在\webapps目录中创建一个目录，这个时候将自动创建一个context，默认context的访问url为http://host:port/dirname,你也可以通过在ContextRoot\META-INF中创建一个context.xml的文件，其中包含如下的内容来指定应用的访问路径。 
2. conf\server.xml文件中增加context元素。 第二种创建context的方法，我们可以选择在server.xml文件的元素，比如我们在server.xml文件中增加如下内容：

 .......

  .........

这样的话，我们就可以通过 http://host:port/mypath 访问上面配置的context了。

Valve

Valve中文意思是阀门，Valve是Tomcat中责任链模式的实现，通过链接多个Valve对请求进行处理。每个容器都有一个流水线Pipeline（过滤器链），每个流水线至少有一个阀门。其中Valve可以定义在任何的Container中，上面说的Engine,Host,Context都属于容器。tomcat 默认定义了一个名为org.apache.catalina.valves.AccessLogValve的Valve,这个Valve负责拦截每个请求，然后记录一条访问日志。

通过上面的分析，我们发现Server,Service,Engine,Host,Context都实现了org.apache.catalina.Lifecycle接口，通过这个接口管理了这些核心组件的生命周期，关于这些组件的生命周期，我们在下一篇文章描述。