深入拆解Tomcat&Jetty(五)

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.