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Tomcat是目前应用比较多的servlet容器。关于tomcat本身的特点及介绍,网上已经有很多描述了,这里不再赘述。Tomcat除了能够支撑通常的web app外,其本身高度模块化的架构体系,也能带来最大限度的可扩展性。目前tomcat版本已经衍生到tomcat7,但是主流的版本还是tomcat6。此系列架构体系介绍还是以tomcat6为蓝本。 
Tomcat是有一系列逻辑模块组织而成,这些模块主要包括: 

  • 核心架构模块,例如Server,Service,engine,host和context及wrapper等
  • 网络接口模块connector
  • log模块
  • session管理模块
  • jasper模块
  • naming模块
  • JMX模块
  • 权限控制模块
  • ……


这些模块会在相关的文档里逐一描述,本篇文档以介绍核心架构模块为主。 

核心架构模块说明 
核心架构模块之间是层层包含关系。例如可以说Service是Server的子组件,Server是Service的父组件。在server.xml已经非常清晰的定义了这些组件之间的关系及配置。 
需要强调的是Service中配置了实际工作的Engine,同时配置了用来处理时间业务的线程组Executor(如果没有配置则用系统默认的WorkThread模式的线程组),以及处理网络socket的相关组件connector。详细情况如图所示。 
 
图中,1:n代表一对多的关系;1:1代表一对一的关系。 

StandEngine, StandHost, StandContext及StandWrapper是容器,他们之间有互相的包含关系。例如,StandEngine是StandHost的父容器,StandHost是StandEngine的子容器。在StandService内还包含一个Executor及Connector。 
1) Executor是线程池,它的具体实现是java的concurrent包实现的executor,这个不是必须的,如果没有配置,则使用自写的worker thread线程池 
2) Connector是网络socket相关接口模块,它包含两个对象,ProtocolHandler及Adapter 

  • ProtocolHandler是接收socket请求,并将其解析成HTTP请求对象,可以配置成nio模式或者传统io模式
  • Adapter是处理HTTP请求对象,它就是从StandEngine的valve一直调用到StandWrapper的valve


分层建模 
对于上述的各个逻辑模块,理解起来可能比较抽象。其实一个服务器无非是接受HTTP request,然后处理请求,产生HTTP response通过原有连接返回给客户端(浏览器)。那为什么会整出这么多的模块进行处理,这些模块是不是有些多余。 
其实这些模块各司其职,我们从底层wrapper开始讲解,一直上溯到顶层的server。这样易于理解。通过这些描述,会发现这正是tomcat架构的高度模块化的体现。这些细分的模块,使得tomcat非常健壮,通过一些配置和模块定制化,可以很大限度的扩展tomcat。 
首先,我们以一个典型的页面访问为例,假设访问的URL是 

引用
http://www.mydomain.com/app/index.html


详细情况如图所示。 
 

  • Wrapper封装了具体的访问资源,例如 index.html
  • Context 封装了各个wrapper资源的集合,例如 app
  • Host 封装了各个context资源的集合,例如 www.mydomain.com


按照领域模型,这个典型的URL访问,可以解析出三层领域对象,他们之间互有隶属关系。这是最基本的建模。从上面的分析可以看出,从wrapper到host是层层递进,层层组合。那么host 资源的集合是什么呢,就是上面所说的engine。 如果说以上的三个容器可以看成是物理模型的封装,那么engine可以看成是一种逻辑的封装。 

好了,有了这一整套engine的支持,我们已经可以完成从engine到host到context再到某个特定wrapper的定位,然后进行业务逻辑的处理了(关于怎么处理业务逻辑,会在之后的blog中讲述)。就好比,一个酒店已经完成了各个客房等硬件设施的建设与装修,接下来就是前台接待工作了。 

先说线程池,这是典型的线程池的应用。首先从线程池中取出一个可用线程(如果有的话),来处理请求,这个组件就是connector。它就像酒店的前台服务员登记客人信息办理入住一样,主要完成了HTTP消息的解析,根据tomcat内部的mapping规则,完成从engine到host到context再到某个特定wrapper的定位,进行业务处理,然后将返回结果返回。之后,此次处理结束,线程重新回到线程池中,为下一次请求提供服务。

如果线程池中没有空闲线程可用,则请求被阻塞,一直等待有空闲线程进行处理,直至阻塞超时。线程池的实现有executor及worker thread两种。缺省的是worker thread 模式。 

至此,可以说一个酒店有了前台接待,有了房间等硬件设施,就可以开始正式运营了。那么把engine,处理线程池,connector封装在一起,形成了一个完整独立的处理单元,这就是service,就好比某个独立的酒店。 

通常,我们经常看见某某集团旗下酒店。也就是说,每个品牌有多个酒店同时运营。就好比tomcat中有多个service在独自运行。那么这多个service的集合就是server,就好比是酒店所属的集团。 

作用域 
那为什么要按层次分别封装一个对象呢?这主要是为了方便统一管理。类似命名空间的概念,在不同层次的配置,其作用域不一样。以tomcat自带的打印request与response消息的RequestDumperValve为例。这个valve的类路径是: 

引用
org.apache.catalina.valves.RequestDumperValve



valve机制是tomcat非常重要的处理逻辑的机制,会在相关文档里专门描述。 如果这个valve配置在server.xml的节点下,则其只打印出访问这个app(my)的request与response消息。 

Xml代码  收藏代码
  1. <Host name="localhost" appBase="webapps"  
  2.           unpackWARs="true" autoDeploy="true"  
  3.           xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">  
  4.              <Context path="/my" docBase=" /usr/local/tomcat/backup/my" >  
  5.                    <Valve className="org.apache.catalina.valves.RequestDumperValve"/>  
  6.              </Context>  
  7.              <Context path="/my2" docBase=" /usr/local/tomcat/backup/my" >  
  8.              </Context>  
  9.   </Host>  


如果这个valve配置在server.xml的节点下,则其可以打印出访问这个host下两个app的request与response消息。 

Xml代码  收藏代码
  1. <Host name="localhost" appBase="webapps"  
  2.                 unpackWARs="true" autoDeploy="true"  
  3.                 xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">  
  4.                     <Valve className="org.apache.catalina.valves.RequestDumperValve"/>  
  5.                     <Context path="/my" docBase=" /usr/local/tomcat/backup/my" >  
  6.                     </Context>  
  7.                     <Context path="/my2" docBase=" /usr/local/tomcat/backup/my" >   
  8.                     </Context>  
  9.   </Host>  



在这里贴一个缺省的server.xml的配置,通过这些配置可以加深对tomcat核心架构分层模块的理解,关于tomcat的配置,在相关的文档里另行说明。为了篇幅,我把里面的注释给删了。 

Xml代码  收藏代码
  1. <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">  
  2.          <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />  
  3.          <Listener className="org.apache.catalina.core.JasperListener" />   
  4.          <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.ServerLifecycleListener" />  
  5.          <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />  
  6.          <GlobalNamingResources>  
  7.               <Resource name="UserDatabase" auth="Container"  
  8.                       type="org.apache.catalina.UserDatabase"  
  9.                      description="User database that can be updated and saved"  
  10.                      factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"  
  11.                      pathname="conf/tomcat-users.xml" />   
  12.           </GlobalNamingResources>  
  13.           <Service name="Catalina">  
  14.                <Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"   
  15.                      maxThreads="150" minSpareThreads="4"/>  
  16.                <Connector port="80" protocol="HTTP/1.1"   
  17.                      connectionTimeout="20000"   
  18.                      redirectPort="7443" />  
  19.                <Connector port="7009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="7443" />  
  20.                <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">  
  21.                     <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"  
  22.                            resourceName="UserDatabase"/>  
  23.                     <Host name="localhost" appBase="webapps"  
  24.                            unpackWARs="true" autoDeploy="true"  
  25.                            xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">  
  26.                            <Context path="/my" docBase="/usr/local/tomcat/backup/my" >  
  27.                            </Context>   
  28.                     </Host>   
  29.                 </Engine>  
  30.             </Service>  
  31.   </Server>  


至此,头脑中应该有tomcat整体架构的概念。有时间在写些其他模块的东西。

posted on 2019-09-03 14:02 一天不进步,就是退步 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏