牛逼！硬核圖解 Tomcat 整體架構(gòu)
來自：rhsphere
總體架構(gòu)
處理 socket 連接，負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)字節(jié)流與 Request 和 Response 對象的轉(zhuǎn)化；
加載和管理 Servlet，以及具體處理 Request 請求；
Tomcat 支持的 io 模型有 NIO、NIO2、APR，Tomcat 支持的應(yīng)用層協(xié)議有 http1.1 ajp http2.0。
Tomcat 最頂層是 server，一個 server 有多個 service，一個 service 有多個連接器和一個容器，連接器和容器之間通過 ServletRequest 和 ServletResponse 通信。
通過組合模式、模板方法、觀察者模式和骨架抽象類，tomcat 定義了基類 LifeCycleBean 實現(xiàn) LifeCycle 接口，把公共的邏輯，生命周期狀態(tài)轉(zhuǎn)變和維護、生命事件的觸發(fā)和監(jiān)聽器的添加刪除，子類負(fù)責(zé)實現(xiàn)自己的 init、stop 和 start 等方法。
tomcat 自定義了監(jiān)聽器； @WebListener 注解，定義自己的監(jiān)聽器；
StandardServer、StandardService 等是 Server 和 Service 組件的具體實現(xiàn)類，它們都繼承了 LifecycleBase。
StandardEngine、StandardHost、StandardContext 和 StandardWrapper 是相應(yīng)容器組件的具體實現(xiàn)類，因為它們都是容器，所以繼承了 ContainerBase 抽象基類，而 ContainerBase 實現(xiàn)了 Container 接口，也繼承了 LifecycleBase 類，它們的生命周期管理接口和功能接口是分開的。
連接器 Connector
監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)端口； 接受網(wǎng)絡(luò)請求； 讀取網(wǎng)絡(luò)字節(jié)流； 根據(jù)應(yīng)用層協(xié)議解析字節(jié)流，生成統(tǒng)一的 tomcat request 和 tomcat response 對象； 將 tomcat request 對象轉(zhuǎn)成 servletRequest； 調(diào)用 servlet 容器，得到 servletResponse； 將 servletResponse 轉(zhuǎn)成 tomcat response； 將 tomcat response 轉(zhuǎn)成網(wǎng)絡(luò)字節(jié)流； 將響應(yīng)字節(jié)流寫回給瀏覽器；
網(wǎng)絡(luò)通信； 應(yīng)用層協(xié)議解析； tomcat request/response 與 servlet request/response 的轉(zhuǎn)換；
組件通過接口交互，好處是封裝變化。Endpoint 負(fù)責(zé)提供字節(jié)流給 Processor，Processor 負(fù)責(zé)提供 tomcat request 對象給 Adapter，Adapter負(fù)責(zé)提供 Servlet Request 給容器。
其中 Endpoint 和 Processor 抽象組裝在一起形成了 ProtocolHandler 組件。
ProtocolHandler
Endpoint
接口，抽象實現(xiàn)類是 AbstractEndpoint，具體子類在 NioEndpoint 和 Nio2Endpoint，其中兩個重要組件：Acceptor 和 SocketProcessor。
Acceptor 用于監(jiān)聽 Socket 連接請求，SocketProcessor 用于處理收到的 Socket 請求，提交到線程池 Executor 處理。
Processor
接收 Endpoint 的 socket，讀取字節(jié)流解析成 tomcat request 和 response，通過 adapter 將其提交到容器處理。Processor 的具體實現(xiàn)類 AjpProcessor、Http11Processor 實現(xiàn)了特定協(xié)議的解析方法和請求處理方式。
Endpoint 接收到 socket 連接后，生成一個 socketProcessor 交給線程池處理，run 方法會調(diào)用 Processor 解析應(yīng)用層協(xié)議，生成 tomcat request 后，調(diào)用 adapter 的 service 方法。
Adapter
ProtocolHandler 接口負(fù)責(zé)解析請求生成 tomcat requst，CoyoteAdapter 的 service 方法，將 Tomcat Request 對象，轉(zhuǎn)成 ServletRequest，再調(diào)用 service 方法。
容器 Container
容器的層次結(jié)構(gòu)
父子關(guān)系的 Engine、Host、Context、Wrapper 和 Servlet。Context 表示 web 應(yīng)用程序、wrapper 表示 servlet、context 有多個 wrapper，host 也有多個 context。
Host 代表的是一個虛擬主機，或者說一個站點，可以給 Tomcat 配置多個虛擬主機地址，而一個虛擬主機下可以部署多個 Web 應(yīng)用程序；Engine 表示引擎，用來管理多個虛擬站點，一個 Service 最多只能有一個 Engine。
容器通過 Pipeline-Valve 責(zé)任鏈，對請求一次處理，invoke 處理方法，每個容器都有一個 Pipeline，觸發(fā)第一個 Valve，這個容器的 valve 都會被調(diào)到，不同容器之間通過 Pipeline 的 getBasic 方法，負(fù)責(zé)調(diào)用下層容器的第一個 Valve。
整個調(diào)用連由連接器中的 adapter 觸發(fā)，調(diào)用 engine 中的第一個 Valve。
1// Calling the container
2connector.getService().getContainer().getPipeline().getFirst().invoke(request, response);
wrapper 容器的最后一個 valve 創(chuàng)建一個 filter 鏈，并調(diào)用 doFilter 方法，最終會調(diào)用到 servlet 的 service 方法。
1final class StandardWrapperValve
2 extends ValveBase {
3
4 @Override
5 public final void invoke(Request request, Response response)
6 throws IOException, ServletException {
7 // ...
8
9 ApplicationFilterChain filterChain =
10 ApplicationFilterFactory.createFilterChain(request, wrapper, servlet);
11
12 // Call the filter chain for this request
13 // NOTE: This also calls the servlet's service() method
14 Container container = this.container;
15 try {
16 if ((servlet != null) && (filterChain != null)) {
17 // Swallow output if needed
18 if (context.getSwallowOutput()) {
19 try {
20 SystemLogHandler.startCapture();
21 if (request.isAsyncDispatching()) {
22 request.getAsyncContextInternal().doInternalDispatch();
23 } else {
24
25 // dofilter
26 filterChain.doFilter(request.getRequest(),
27 response.getResponse());
28 }
29 } finally {
30 String log = SystemLogHandler.stopCapture();
31 if (log != null && log.length() > 0) {
32 context.getLogger().info(log);
33 }
34 }
35 } else {
36 if (request.isAsyncDispatching()) {
37 request.getAsyncContextInternal().doInternalDispatch();
38 } else {
39 // dofilter
40 filterChain.doFilter
41 (request.getRequest(), response.getResponse());
42 }
43 }
44
45 }
46 } catch() {
47 // ...
48 }
49 }
50}ServletContext 是 tomcat 中的一個成員變量，spring 中的 ApplicationContext 是 servlet 規(guī)范中的 ServletContext 屬性。
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