Tomcat原理系列之一：整体架构，抓住主线

Tomcat整体架构与重要组件
- 1.Tomcat整体架构
- 2.Tomcat重要组件
- 3.Tomcat生活场景类比
- 4.Tomcat层次结构的本质
Tomcat的主线
- 1.main()方法入口
- 2.三条主线
- 3.时序图

作为一个web容器，请求在服务端的第一站，理解tomcat对我们今后理解spring，理解springmvc等等很多框架都有很大的帮助。

Tomcat整体架构与重要组件

1.Tomcat整体架构

如果你浏览过Tomcat源码相关文章,你一定对此图不陌生.

2.Tomcat重要组件

Server代表服务器,一个Tomcat只有一个Server
Service 代表服务: 一个Server可以对外提供多个服务
Connector连接器: service服务的核心组成之一,主要是链接客户端请求
Container容器：service服务的核心组成之一，主要是执行业务逻辑，这里按层级为Engine、Host、Context

3.Tomcat生活场景类比

我们可以举个生活场景来理解tomcat

工商局(Tomcat)

工商局大楼（Server服务器）
办证服务台（Service），缴税服务台（Service）等等。工商局提供多种服务能力
办证服务台有N个工作人员（Connector）接待客户.
办证服务台后面那个屋子（Container）里面是幕后工作人员,处理各种流程中的任务

这样理解起来是否清晰呢？

4.Tomcat层次结构的本质

Tomcat的这种层次结构在代码层面是如何体现的呢？
答：上层持有下层对象的引用,即下层作为上层的一个属性存在.
例如：Server组件里面持有 service的引用Service[] services = new Service[0]

 public final class StandardServer extends LifecycleMBeanBase implements Server {private static final Log log = LogFactory.getLog(StandardServer.class);private Context globalNamingContext = null;private NamingResourcesImpl globalNamingResources = null;private final NamingContextListener namingContextListener;private int port = 8005;private String address = "localhost";private Random random = null;private Service[] services = new Service[0]; //Server 持有Service的数组....}

为了维护这个关系:需要做什么?
需要在创建每层对象的时候也要把他的下层对象设置到自己属性上。
如何维护这个关系
Tomcat将这种关系维护在server.xml配置文件中。
Tomcat内部使用了Digster工具将这种关系解析出来。
维护这个关系带来哪些便利
因为有这种层级关系，所有tomcat在启动，初始化的时候，只需要启动或者初始化最顶层的组件，就能将整个tomcat启动起来。

Tomcat的主线

1.main()方法入口

即使像Tomcat这样大的架构,也逃不出main()作为入口的规范.

正如上面所说：我们只需要执行顶层的启动方法就能层级调用将整个tomcat启动起来
Tomcat的启动主要干了3件事，load(),init(),start()抓住这3条主线。我们就基本上了解了Tomcat整个架构的原理

main方法所在类是Bootstrap.class中，从名字我们也可以得知，这是一个启动工具类，这个类也是三条主线的入口。Boostrap在内部会通过反射实例化处一个Catalina类

Catalina类是真正开始三条主线的位置。

 public final class Bootstrap {public static void main(String[] args) {if (daemon == null) {Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();try {bootstrap.init();//通过反射实例化出Catalina对象} catch (Throwable var3) {handleThrowable(var3);var3.printStackTrace();return;}daemon = bootstrap;} else {Thread.currentThread().setContextClassLoader(daemon.catalinaLoader);}try {String command = "start"daemon.setAwait(true);daemon.load(args);//依次调用Catalina的load(),getServer().init()daemon.start();//调用Catalina的start()方法}}

2.三条主线

Catalina.load()：Catalina的load()方法，使用Digstet工具解析server.xml配置文件，通过解析创建每层组件对象；并把下层对象设置到上层。（强力建议去搜索Digster理解下）
Server().init()：调用每层的init()方法,初始化每层组件的属性等。包含Server,Service,Connector,Engine,Host,Context
Catalina.start()：调用每层的start()方法,启动每层的容器，监听等

3.时序图

基于三条主线，画出了相关时序图。加深印象
建议配合时序图，源码，跟一下Tomcat源码这样。会对Tomcat整个原理有很深的理解。
（时序图不是最完美的，但是我对流程的理解。人人都可以对照tomcat源码画出一个属于自己的时序图，如有不足请指出）

图1：load()与init()时序图

图2start()时序图