Tomcat7核心架构

Tomcat是Apache 软件基金会（Apache Software Foundation）的Jakarta 项目中的一个核心项目，由Apache、Sun 和其他一些公司及个人共同开发而成。由于有了Sun 的参与和支持，最新的Servlet 和JSP 规范总是能在Tomcat 中得到体现，Tomcat 5 支持最新的Servlet 2.4 和JSP 2.0 规范。因为Tomcat 技术先进、性能稳定，而且免费，因而深受Java 爱好者的喜爱并得到了部分软件开发商的认可，成为目前比较流行的Web 应用服务器。目前最新版本是7.0。 ### Tomcat7核心架构 #### 一、容器启动与组件装配 **Tomcat**作为一款广泛使用的开源Web服务器，其核心架构设计对于理解和优化Web应用的部署与运行至关重要。本章节将详细介绍Tomcat7的核心架构及其关键组成部分。 ##### 1.1 容器启动 在启动过程中，Tomcat首先进行必要的初始化工作，包括建立类加载器(ClassLoader)以及构建用于解析配置文件的**Digester XML解析器**。 - **建立ClassLoader** - 类加载器由`lib`目录下的多个jar包组成。 - 主要负责加载Tomcat自身所需的类库。 - 还可以加载其他共用类，例如JDBC驱动等，但通常不建议放置如log4j这类可能与应用程序产生冲突的jar包。 - **建立Digester XML解析器** - **用途**：解析`conf/server.xml`文件。 - **解析器实现分析**： - 前缀模式匹配：通过匹配XML标签的前缀来确定对应的处理逻辑。 - 基于规则：根据预定义的规则集合来处理XML元素。例如，当遇到`<Server>`元素时，会创建一个`StandardServer`实例，并将该元素的所有属性值注入到实例中。 ##### 1.2 组件装配 Tomcat的核心组件包括： - **Server**：代表整个服务器实例。 - **Service**：服务组件，包含一个或多个Connector和一个Engine。 - **Engine**：代表整个虚拟主机的容器。 - **Host**：代表虚拟主机。 - **Context**：代表Web应用的上下文环境。 - **Wrapper**：代表单个Servlet的包装器。 - **Pipeline**：责任链模式的应用，包含一系列的Valve。 - **Valve**：负责执行特定任务的组件，如认证、日志记录等。 这些组件遵循一定的生命周期，即`init => start => stop => destroy`。 - **生命周期事件监听器**(LifecycleListener)：任何具有生命周期的组件都可以注册事件监听器。这有助于监控和控制组件的生命周期。 例如，可以通过编写自定义的监听器来实现对组件启动和停止等关键节点的监控和干预。 - **事件流**：组件在不同生命周期阶段触发的不同事件，如`before_init => after_init => before_start => ... => after_destroy`。 ##### 1.3 部署Web应用 Tomcat使用**LifecycleListener机制**来自动部署Web应用，主要包括以下步骤： - **HostConfigListener**：监听`Host`组件的生命周期变化。 - 加载`conf/Catalina/localhost`目录下的XML文件。 - 加载`webapps`目录下的WAR包或目录。 - 创建对应的`Context`组件。 - **ContextConfigListener**：监听`Context`组件的生命周期变化。 - 解析`conf/context.xml`文件。 - 解析`conf/web.xml`文件。 - 解析`WEB-INF/web.xml`文件。 - 合并这三个文件的配置信息。 ##### 1.4 Connector启动 Tomcat支持多种协议，包括HTTP和AJP。每个协议支持不同的I/O模式，如BIO、NIO和APR。 - **BIO(JIoEndpoint)**：传统的阻塞式I/O模型。 - **NIO(NioEndpoint)**：非阻塞式I/O模型。 - **APR(Apache Portable Runtime libraries)**：利用本地库提供的更高效的I/O操作。 #### 二、请求处理 请求处理是Tomcat的核心功能之一，涉及到HTTP请求的接收、解析以及最终的Servlet执行。 - **请求处理流程**： - 接收客户端发送的HTTP请求。 - 解析HTTP请求。 - 根据URL映射到相应的Servlet。 - 执行Servlet处理逻辑。 通过以上详尽的介绍可以看出，Tomcat7的核心架构设计精巧且功能强大。它不仅支持灵活的组件装配和配置管理，还提供了高性能的请求处理能力。这对于理解如何高效地部署和管理Web应用具有重要的参考价值。