Tomcat6的结构

本文分为三部分，分别为：

• Tomcat文件系统
• Tomcat的主要组成部分
• Tomcat各组成部分之间的关系以及它们如何协作，构成一个系统

1。Tomcat文件系统

       Tocmat6的结构与之前的结构有很大不同，文件目录都不一样。我个人感觉与之前的版本相比，Tomcat6的结构更清晰简洁，也更容易理解一些。改变的原因据说所为了解决一些由文件系统结构带来的问题，详细的内容我也不清楚。不过由此可以看出，系统的目录结构一定要认真设计，因为以后更改起来会很麻烦，可能会造成一些兼容性的问题。

       下面这张图就算tomcat的目录结构：

CATALINA_HOME指的是tomcat的安装目录，如C：\Program Files\Apache Tomcat Group\Tomcat6.0

bin目录：这个目录里文件的主要作用所控制tomcat的启动与关闭（使用catalina或startup脚本），以及与启动关闭有关的安全管理（uli）等。archive版（解压缩后直接用的那种）的比使用安装包安装的那种要多一些sh和bat脚本。startup脚本实质上也是在调用catalina脚本，只不过所让它在后台运行。这里面也有一些jar包，包括bootstrap.jar, commons-daemon.jar, tomcat-juli.jar。还包括一些exe文件，是用来在windows平台安装服务用的。

conf目录：这个目录所我们与Tomcat打交道最多的一个目录。里面主要所配置文件，当tomcat启动时，就按照这里面的配置创建一些对象（组成worker，我认为）。里面的文件及简单描述如下：

• catalina.policy：包含Java Security Manager使用的安全策略描述。它替代了java自身所带的java.policy文件。这个文件的主要作用是防止jsp代码等用户代码破坏Tomcat容器，如system.exit(0)。只用在使用命令行启动tomcat并使用－security参数时，这个文件才被使用。
• catalina.properties：里面包含了不能被jsp或servlet修改的jar文件列表，如java.* org和tomcat.apache.*等。
• context.xml：顾名思义，这是有关context的配置文件。由于这个context.xml位于顶层，所以是一个被所有Web应用程序使用的配置文件。默认内容为web.xml文件的位置。
• logging.properties：默认为JULI logger使用的配置文件。
• server.xml：Tomcat中最主要的配置文件，定义了tomcat的体系结构。这个文件是被digester用来在tomcat启动时构建tomcat容器的配置文件。
• tocmat-users.xml：有关Tocmat管理员身份的配置文件，它是同server.xml中的UserDatabase Realm一起使用的。
• web.xml：这个默认的web.xml被Tomcat下所有的应用程序所使用。主要包括<servlet-mapping>, <servlet>标签，<mime-type>标签和<welcome-file-list>标签。
• 自动生成的用户应用程序的配置文件。当用户在Tomcat中部署一个应用时，tomcat会自动在这个文件夹里生成一个与应用程序中的contex.xml等价的文件。这个文件一般所放在一个目录中，目录结构如下：［servlet引擎名（catalina）］/［host name(localhost)］/[context path name（PetStore）].xml。此外，用户还可以创建一个［servlet 引擎名]／［主机名］／context.xml.default来创建某个引擎－主机组合下的默认配置文件。

lib目录：里面包含了Tomcat容器使用的所有jar包。这里也是用户存放多个web应用程序共享的jar包以及JDBC连接包的地方。

log目录：里面包含有tomcat生成的日志文件。这些日志文件默认是由JULI生成的，日志文件是按天为单位生成的。

temp目录：顾名思义，这个文件夹所Tomcat用来存放临时文件用的。

webapps目录：这是默认的web应用程序存放的位置。如果将war包放到这个目录下，tomcat会自动将这个war包解压；如果这个war文件被删除，解压后生成的文件夹也会被自动删除。

work目录：工作目录。这里是tomcat将jsp文件转换为java servlet的地方，里面文件的目录结构一般所这样的：［引擎名］/［主机名］/web应用程序

从上面这些目录结构可以猜想的到，servlet引擎是Tomcat与web应用程序的一个重要界限，也算tomcat的核心所在。

2。Tomcat体系结构概览

在Tocmat4以后，tomcat的体系机构发生了很大的变化。Tomcat4以后的版本没有再基于以前的版本进行改进，而是彻底的重写。下面这张Tomcat示意图比较好地反映了一个经典的tomcat6的体系结构。值得注意的是，这张图里的有些部分并不是tomcat必须的。例如，在有其他的web server（如apache http server）来实现解译用户request并传给web应用程序的时候，Engine和Host可以被其他的web server替代。

在上面这张图中，有些组件只能有一个，使用灰色背景表示，在这张图里有Server，Engine和Context；有些可以有多个，使用白色背景表示，此图中有Service, Connector, Logger, Valve, Realm, Host, Wapper。

tomcat体系结构各组成部分的简介

The Server

         The Server就是Tomcat自身，一个Tomcat程序实例（instance）。它的一个重要属性就是关闭Tomcat的端口号。“在一个给定的JVM中，只能创建一个Tomcat实例。“这句话是我从《Apache Tomcat6》这本书中看到的，但不是很理解。目前我的理解是这样，

          The Server对象是Server接口的一个实现，一般常用的是StandardServer类的一个对象。

The Service

          一个Server可以有多个Service，一般一个Server只有一个Service。一个Service包括一个Engine和多个Connector。

An Engine is a request-processing component that represents the Catalina Servlet engine. It examines
the HTTP headers to determine the virtual host or context to which requests should be passed.

上面这段话翻译过来大概是这样：

  一个引擎是一个处理请求的组件，也就是Catalina Servlet引擎。它通过http request请求头的信息来向相应的virtual host或context转发request。

由此可见，这里的Engine是一个概念，而不是某个具体的文件，凡是符合一定标准的组件都可以作为引擎。

 

每一个Service都是由一组Connector（处理服务器与客户端之间交互的组件）与一个引擎组成的。引擎的作用是接受Connector传过来的request并将他们转发给相应的host。

 

Tomcat中的service一般是实现了service接口的一个StandardService类的对象。

 

The Connectors

           Connector是用户请求到达服务器的第一站。每个connector都有一个端口号，常用的Connector有两种，一种是HTTP Connector，另一种是AJP Connector，除此之外，还有一些其他类型的接口。如果要使用SSL，在配置文件里修改的也是Connector属性。

The Engine

           我觉得这是tomcat中最重要的部分，虽然它并不是不可或缺的。Engine除了前面所说的处理并转发request功能外，还可以提供java servlet服务。正是Engine实现了jsp到java文件的转换。

The Realm

           Engine中的realm负责用户验证和授权。在一个web应用程序中，管理员会创建一些有不同权限的roles，实现这个机制的正是Realm。Realm可以管理的文件包括文本文件，数据库表格，LDAP 服务器等。

         在不同的级别上都可以设置Realm，如Engine中的Realm就是顶层容器级的Realm，而各个Host，Context也可以有自己的Realm。

 

The valves

         Valve是用来预处理用户请求的，有些类似于servlet中的filter。

The Logger

         顾名思义，Logger是用来生成日志文件的。Engine级别的Logger  适用于全局，除非被某个host或context级别的logger所覆盖。

The Host

        Host在功能上与apache中的 virtual host类似，在Apache中virtual host用来实现在一台机器上安装多个apache server，用他们的ip地址或主机名来区分。在tomcat中，多个Host是通过主机名来区分的，如www.examle.com与www.example.net就可以被区分。

        Host是Engine的一个成员，在一个Engine中，可以有1个或多个host，包括一个默认的host和0个或多个虚拟的host。当engine无法确定将请求发给哪一个host时，就会将这个请求发给默认的那个host。

The Context

         每个Context对应一个web应用程序，一个web应用程序的配置包括通知Engine／Host web应用程序的位置（root folder，还可以设置是否在发生改变时是否自动重载。不过自动重载会降低系统性能，因此建议仅在调试时使用这个选项。

         还可以在Conetxt中设置errorpage，方便管理员检查错误。默认情况下Context是实现Context接口的一个Standard类的Context对象。

         在启动时还可以设置Context的参数，增加用户验证。每个Context也是一个容器，里面可以有0个或多个servlet，Context将其作为StandardWrapper对象加载进来。

Tomcat体系结构中其他的组成部分

          Tomcat中还定义了几个分别表示request，response和session的类，这几个类用来模拟客户端和服务器。

Connector体系结构

        connector一般可以分为两类，一类是Http Connector，另一类是AJP Connector。Connector主要由两部分来实现，一部分在Apache端，一般是一个C写成的Apache模块，目前使用比较多的有mod_jk和mod_proxy两种。另一部分在Tomcat端，是用java写成的。org.apache.catalina.Connector类。这个类的构造函数接受一个参数，这个参数有两种选择，一个为Http/1.1，另一个是AJP/1.3。

生命周期（Lifecycle）

Lifecycle interface

      Tomcat使用的一种“插件式（plugable）”的结构，管理这些插件的生命周期（何时启动与关闭）。当用户启动tomcat时，tomcat中的那些插件也会一起启动，当关闭时也是同样。这种多米诺效应是通过Lifecycle接口：LifecycleEvent和LifecycleListener 实现的。下面是Lifecycle接口的代码：

public interface Lifecycle {
    public static final String INIT_EVENT = “init”;
    public static final String START_EVENT = “start”;
    public static final String BEFORE_START_EVENT = “before_start”;
    public static final String AFTER_START_EVENT = “after_start”;
    public static final String STOP_EVENT = “stop”;
    public static final String BEFORE_STOP_EVENT = “before_stop”;
    public static final String AFTER_STOP_EVENT = “after_stop”;
    public static final String DESTROY_EVENT = “destroy”;
    public static final String PERIODIC_EVENT = “periodic”;
    public void addLifecycleListener(LifecycleListener listener);
    public LifecycleListener[] findLifecycleListeners();
    public void removeLifecycleListener(LifecycleListener listener);
    public void start() throws LifecycleException;
    public void stop() throws LifecycleException;
}

public interface Lifecycle { public static final String INIT_EVENT = “init”; public static final String START_EVENT = “start”; public static final String BEFORE_START_EVENT = “before_start”; public static final String AFTER_START_EVENT = “after_start”; public static final String STOP_EVENT = “stop”; public static final String BEFORE_STOP_EVENT = “before_stop”; public static final String AFTER_STOP_EVENT = “after_stop”; public static final String DESTROY_EVENT = “destroy”; public static final String PERIODIC_EVENT = “periodic”; public void addLifecycleListener(LifecycleListener listener); public LifecycleListener[] findLifecycleListeners(); public void removeLifecycleListener(LifecycleListener listener); public void start() throws LifecycleException; public void stop() throws LifecycleException; } 

 

        几乎所有的Tomcat组件都实现了Lifecycle接口，主要的控制组件都有LifecycleSuport对象，它们使用这个对象来管理其中的所有子Lifecycle对象。使用LifecycleSupport对象，当顶层对象调用start()方法时，它就会调用它的子组件的start()方法，子组件的子组件又会调用start()方法，就这样形成了多米诺效应。关闭时亦然。

LifecycleListener Interface

LifecycleListener接口可以被添加到任何层次的Tomcat容器 (Server, Service, Engine, Host, or Context)，在Server这个级别，默认的Listener有三个。用户可以定义自己的Listener，不过需要将其在server.xml或context.xml中添加配置。用户自定义的Listener需要继承LifecycleListene接口。下面是LifecycleListner的代码和一个用户自定义Listener的一个示例：

 

public interface LifecycleListener {
    public void lifecycleEvent(LifecycleEvent event);
}

public interface LifecycleListener { public void lifecycleEvent(LifecycleEvent event); }

 

lifecycleEvent()接收一个LifecycleEvent类型的对象，这个对象包含事件类型和其他的附加信息。下面是一个示例：

 

public MyListener implements LifecycleListener {
   public void lifecycleEvent(LifecycleEvent event){
       if (Lifecycle.START_EVENT.equals(event.getType())){
          //Code here to email that a Start Event was received
       }
       if (Lifecycle.STOP_EVENT.equals(event.getType())){
         //Code here to email that a Stop Event was received
       }
   }

public MyListener implements LifecycleListener { public void lifecycleEvent(LifecycleEvent event){ if (Lifecycle.START_EVENT.equals(event.getType())){ //Code here to email that a Start Event was received } if (Lifecycle.STOP_EVENT.equals(event.getType())){ //Code here to email that a Stop Event was received } } }

 

再说Server.xml

      在Tomcat中处于核心地位的文件应该就是这个了。当Tomcat启动时，Apache Commons Digester就会读取这份配置文件。Digester是用来读取xml文件并根据文件来生成java对象的一种对象。

 

<Server port=”8005” shutdown=”SHUTDOWN”>
    <Listener className=”org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener”
        SSLEngine=”on” />
    <Listener className=”org.apache.catalina.core.JasperListener” />
    <Listener className=”org.apache.catalina.mbeans.ServerLifecycleListener” />
    <Listener className=”org.apache.catalina.mbeans.
        GlobalResourcesLifecycleListener” />
    <Service name=”Catalina”>
        <Connector port=”8080” protocol=”HTTP/1.1”
                maxThreads=”150” connectionTimeout=”20000”
                redirectPort=”8443” />
   <Connector port=”8009” protocol=”AJP/1.3” redirectPort=”8443” />
   <Engine name=”Catalina” defaultHost=”localhost”>
        <Realm className=”org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm”
                resourceName=”UserDatabase”/>
       <Host   name=”localhost” appBase=”webapps”
                     unpackWARs=”true” autoDeploy=”true”
               xmlValidation=”false” xmlNamespaceAware=”false”/>
     </Engine>
    </Service>
</Server>

<Server port=”8005” shutdown=”SHUTDOWN”> <Listener className=”org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener” SSLEngine=”on” /> <Listener className=”org.apache.catalina.core.JasperListener” /> <Listener className=”org.apache.catalina.mbeans.ServerLifecycleListener” /> <Listener className=”org.apache.catalina.mbeans. GlobalResourcesLifecycleListener” /> <Service name=”Catalina”> <Connector port=”8080” protocol=”HTTP/1.1” maxThreads=”150” connectionTimeout=”20000” redirectPort=”8443” /> <Connector port=”8009” protocol=”AJP/1.3” redirectPort=”8443” /> <Engine name=”Catalina” defaultHost=”localhost”> <Realm className=”org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm” resourceName=”UserDatabase”/> <Host name=”localhost” appBase=”webapps” unpackWARs=”true” autoDeploy=”true” xmlValidation=”false” xmlNamespaceAware=”false”/> </Engine> </Service> </Server>

 

XML结构的本质是嵌套式的机构，Tomcat的开发者们决定使Tomcat自身也按这种结构设计。从这份示例server.xml文档也可以看出，Tomcat的结构和XML的结构是多么的一致。因此，要想弄清楚Tomcat的结构，最快捷的方法就是阅读配置文件。（server.xml&context.xml）。