淺談Tomcat多層容器的設計

目錄

Tomcat的容器用來(lái)裝載Servlet。那Tomcat的Servlet容器是如何設計的呢？

容器的層次結構

Tomcat設計了4種容器：Engine、Host、Context和Wrapper

Tomcat通過(guò)這種分層，使得Servlet容器具有很好的靈活性。

• Context表示一個(gè)Web應用程序
• Wrapper表示一個(gè)Servlet，一個(gè)Web應用程序中可能會(huì )有多個(gè)Servlet
• Host代表一個(gè)虛擬主機，或一個(gè)站點(diǎn)，可以給Tomcat配置多個(gè)虛擬主機地址，而一個(gè)虛擬主機下可以部署多個(gè)Web應用程序
• Engine表示引擎，用來(lái)管理多個(gè)虛擬站點(diǎn)，一個(gè)Service最多只能有一個(gè)Engine
  

觀(guān)察Tomcat的server.xml配置文件。Tomcat采用了組件化設計，最外層即是Server

這些容器具有父子關(guān)系，形成一個(gè)樹(shù)形結構，Tomcat用組合模式來(lái)管理這些容器。

所有容器組件都實(shí)現Container接口，因此組合模式可以使得用戶(hù)對

單容器對象
最底層的Wrapper

組合容器對象
上面的Context、Host或者Engine
的使用具有一致性。

Container接口定義：

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);
}

請求定位Servlet的過(guò)程

搞這么多層次的容器，Tomcat是怎么確定請求是由哪個(gè)Wrapper容器里的Servlet來(lái)處理的呢？
Tomcat用Mapper組件完成這個(gè)任務(wù)。

Mapper就是將用戶(hù)請求的URL定位到一個(gè)Servlet

工作原理

Mapper組件保存了Web應用的配置信息：容器組件與訪(fǎng)問(wèn)路徑的映射關(guān)系，比如

• Host容器里配置的域名
• Context容器里的Web應用路徑
• Wrapper容器里Servlet映射的路徑

這些配置信息就是一個(gè)多層次的Map。

當一個(gè)請求到來(lái)時(shí)，Mapper組件通過(guò)解析請求URL里的域名和路徑，再到自己保存的Map里去查找，就能定位到一個(gè)Servlet。
一個(gè)請求URL最后只會(huì )定位到一個(gè)Wrapper容器，即一個(gè)Servlet。

假如有一網(wǎng)購系統，有

• 面向B端管理人員的后臺管理系統
• 面向C端用戶(hù)的在線(xiàn)購物系統

這倆系統跑在同一Tomcat，為隔離它們的訪(fǎng)問(wèn)域名，配置兩個(gè)虛擬域名：

manage.shopping.com
管理人員通過(guò)該域名訪(fǎng)問(wèn)Tomcat去管理用戶(hù)和商品，而用戶(hù)管理和商品管理是兩個(gè)單獨的Web應用

user.shopping.com
C端用戶(hù)通過(guò)該域名去搜索商品和下訂單，搜索功能和訂單管理也是兩個(gè)獨立Web應用

這樣部署，Tomcat會(huì )創(chuàng )建一個(gè)Service組件和一個(gè)Engine容器組件，在Engine容器下創(chuàng )建兩個(gè)Host子容器，在每個(gè)Host容器下創(chuàng )建兩個(gè)Context子容器。由于一個(gè)Web應用通常有多個(gè)Servlet，Tomcat還會(huì )在每個(gè)Context容器里創(chuàng )建多個(gè)Wrapper子容器。每個(gè)容器都有對應訪(fǎng)問(wèn)路徑

Tomcat如何將URL定位到一個(gè)Servlet呢？

首先，根據協(xié)議和端口號選定Service和Engine
Tomcat的每個(gè)連接器都監聽(tīng)不同的端口，比如Tomcat默認的HTTP連接器監聽(tīng)8080端口、默認的AJP連接器監聽(tīng)8009端口。該URL訪(fǎng)問(wèn)8080端口，因此會(huì )被HTTP連接器接收，而一個(gè)連接器是屬于一個(gè)Service組件的，這樣Service組件就確定了。一個(gè)Service組件里除了有多個(gè)連接器，還有一個(gè)Engine容器，因此Service確定了，Engine也確定了。

根據域名選定Host。
Mapper組件通過(guò)URL中的域名去查找相應的Host容器，比如user.shopping.com，因此Mapper找到Host2容器。

根據URL路徑找到Context組件
Host確定以后，Mapper根據URL的路徑來(lái)匹配相應的Web應用的路徑，比如例子中訪(fǎng)問(wèn)的是/order，因此找到了Context4這個(gè)Context容器。

最后，根據URL路徑找到Wrapper（Servlet）
Context確定后，Mapper再根據web.xml中配置的Servlet映射路徑來(lái)找到具體Wrapper和Servlet。

并非只有Servlet才會(huì )去處理請求，查找路徑上的父子容器都會(huì )對請求做一些處理：

• 連接器中的Adapter會(huì )調用容器的Service方法執行Servlet
• 最先拿到請求的是Engine容器，Engine容器對請求做一些處理后，會(huì )把請求傳給自己子容器Host繼續處理，依次類(lèi)推
• 最后這個(gè)請求會(huì )傳給Wrapper容器，Wrapper會(huì )調用最終的Servlet來(lái)處理

這個(gè)調用過(guò)程使用的Pipeline-Valve管道，責任鏈模式，在一個(gè)請求處理的過(guò)程中有很多處理者依次對請求進(jìn)行處理，每個(gè)處理者負責做自己相應的處理，處理完之后將再調用下一個(gè)處理者繼續處理。

Valve表示一個(gè)處理點(diǎn)，比如權限認證和記錄日志。

public interface Valve {
  public Valve getNext();
  public void setNext(Valve valve);
  public void invoke(Request request, Response response)
}

由于Valve是一個(gè)處理點(diǎn)，因此invoke方法就是來(lái)處理請求的。
Pipeline接口：

public interface Pipeline extends Contained {
  public void addValve(Valve valve);
  public Valve getBasic();
  public void setBasic(Valve valve);
  public Valve getFirst();
}

所以Pipeline中維護了Valve鏈表，Valve可插入到Pipeline。
Pipeline中沒(méi)有invoke方法，因為整個(gè)調用鏈的觸發(fā)是Valve完成自己的處理后，調用getNext.invoke調用下一個(gè)Valve。

每個(gè)容器都有一個(gè)Pipeline對象，只要觸發(fā)這個(gè)Pipeline的第一個(gè)Valve，這個(gè)容器里Pipeline中的Valve就都會(huì )被調用到。但不同容器的Pipeline如何鏈式觸發(fā)？
比如Engine中Pipeline需要調用下層容器Host中的Pipeline。
Pipeline有個(gè)getBasic方法。這個(gè)BasicValve處于Valve鏈尾，負責調用下層容器的Pipeline里的第一個(gè)Valve。

整個(gè)調用過(guò)程由連接器中的Adapter觸發(fā)的，它會(huì )調用Engine的第一個(gè)Valve：

Wrapper

容器的最后一個(gè)Valve會(huì )創(chuàng )建一個(gè)Filter鏈，并調用doFilter方法，最終會(huì )調到Servlet的service方法。

Valve和Filter有什么區別呢？

• Valve是Tomcat的私有機制，與Tomcat緊耦合。Servlet API是公有標準，所有Web容器包括Jetty都支持Filter
• Valve工作在Web容器級別，攔截所有應用的請求。Servlet Filter工作在應用級別，只攔截某個(gè)Web應用的所有請求。若想做整個(gè)Web容器的攔截器，必須使用Valve。

到此這篇關(guān)于淺談Tomcat多層容器的設計的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Tomcat 多層容器內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！