Tomcat - 理解Tomcat架构设计

arcstack2023年5月26日约 2483 字大约 8 分钟

Tomcat - 理解Tomcat架构设计

前文我们已经介绍了一个简单的Servlet容器是如何设计出来,我们就可以开始正式学习Tomcat了,在学习开始,我们有必要站在高点去看看Tomcat的架构设计。@pdai

准备知识

一些准备知识点。

Tomcat和Catalina是什么关系?

Tomcat的前身为Catalina,Catalina又是一个轻量级的Servlet容器

Tomcat的前身为Catalina,Catalina又是一个轻量级的Servlet容器。在美国,catalina是一个很美的小岛。所以Tomcat作者的寓意可能是想把Tomcat设计成一个优雅美丽且轻量级的web服务器。Tomcat从4.x版本开始除了作为支持Servlet的容器外,额外加入了很多的功能,比如:jsp、el、naming等等,所以说Tomcat不仅仅是Catalina

什么是Servlet?

所谓Servlet,其实就是Sun为了让Java能实现动态可交互的网页,从而进入Web编程领域而制定的一套标准!

在互联网兴起之初,当时的Sun公司(后面被Oracle收购)已然看到了这次机遇,于是设计出了Applet来对Web应用的支持。不过事实却并不是预期那么得好,Sun悲催地发现Applet并没有给业界带来多大的影响。经过反思,Sun就想既然机遇出现了,市场前景也非常不错,总不能白白放弃了呀,怎么办呢?于是又投入精力去搞一套规范出来,这时Servlet诞生了!

一个Servlet主要做下面三件事情:

Servlet没有main方法,所以,如果要执行,则需要在一个容器里面才能执行,这个容器就是为了支持Servlet的功能而存在,Tomcat其实就是一个Servlet容器的实现

Tomcat 总结架构

下图应该是网上能找的最好的关于Tomcat的架构图了, 我们来看下它的构成:

tomcat-x-design-2-1.jpeg
tomcat-x-design-2-1.jpeg

从组件的角度看

从web.xml配置和模块对应角度

上述模块的理解不是孤立的,它直接映射为Tomcat的web.xml配置,让我们联系起来看

tomcat-x-design-2-3.jpg
tomcat-x-design-2-3.jpg

从一个完整请求的角度来看

通过一个完整的HTTP请求,我们还需要把它贯穿起来

假设来自客户的请求为:http://localhost:8080/test/index.jsp 请求被发送到本机端口8080,被在那里侦听的Coyote HTTP/1.1 Connector,然后

从源码的设计角度看

从功能的角度将Tomcat源代码分成5个子模块,分别是:

从后续深入理解的角度

我们看完上述组件结构后,后续应该重点从哪些角度深入理解Tomcat呢?

我们知道组成Tomcat的是各种各样的组件,每个组件各司其职,组件与组件之间有明确的职责划分,同时组件与组件之间又通过一定的联系相互通信。Tomcat整体就是一个个组件的堆砌!

我们在后续阅读Tomcat源码的时候,会发现代码里充斥着大量的类似于下面的代码。

    Registry.getRegistry(null, null).invoke(mbeans, "init", false);
    Registry.getRegistry(null, null).invoke(mbeans, "start", false);

而这实际上就是通过JMX来管理相应对象的代码。这儿我们不会详细讲述什么是JMX,我们只是简单地说明一下JMX的概念,参考JMX百度百科。

JMX(Java Management Extensions,即Java管理扩展)是一个为应用程序、设备、系统等植入管理功能的框架。JMX可以跨越一系列异构操作系统平台、系统体系结构和网络传输协议,灵活的开发无缝集成的系统、网络和服务管理应用。

如果我们查阅各个组件的源代码,会发现绝大多数组件实现了Lifecycle接口,这也就是我们所说的基于生命周期。生命周期的各个阶段的触发又是基于事件的方式。