一、什么是Catalina?

Catalina包含了前面讲到的所有的容器组件，以及后面会涉及到的安全、会话、集群、部署、管理等Servlet容器架构的各个方面。他通过松耦合的方式集成Coyote，以完成按照请求协议进行数据读写。同时，他还包括我们的启动入口、Shell程序等。
如果以一个简单的模块依赖图来描述Catalina在整个Tomcat中的位置，那么如下图所示：

Tomcat本质上是一款Serlet容器，因此Catalina是Tomcat的核心，其他模块均为Catalina提供支撑。通过Coyote模块提供链接通信，Jasper模块提供JSP引擎，Naming提供JNDI服务，Juli提供日志服务。

二、Digester

根据前面的讲述可知，Catalina使用Digester解析XML(server.xml)配置文件并且创建应用服务器。因此，在讲解Catalina之前，有必要先介绍一个Digester，这有利于了解Catalina的创建过程，因为Tomcat在Catalina的创建过程中通过Digester结合LifecycleListener做了大量的初始化工作。如果不熟悉Digester，将很难理解Catalina的创建过程。

Digester是一款用于将XML转化为Java对象的事件驱动工具，是对SAX的高层次的封装。Digester针对SAX事件提供了更加友好的接口，隐藏了XML节点具体的层次细节，使得开发者可以更加专注于处理过程。

DIgester以及SAX的事件驱动，简而言之，就是通过流读取XML文件，当识别出特定的XMKL节点后便会执行特定的动作，或者创建Java对象，或者执行对象的某个方法。因此Digester的核心是匹配模式和处理规则。

1、对象栈

Digester的对象栈主要是在匹配模式满足是，由处理规则进行操作。他提供了常见的栈操作：

clear：清空对象栈。
peek：该操作有数个重载方法，可以实现得到位于栈顶部的对象或者从顶部数第n个对象，但是不会将对象从栈中移除。
pop：将位于栈顶部的对象移除并且返回。
push：将对象放到栈顶部。

Digester的设计模式是指，在文件读取过程中，如果遇到一个XML节点的开始部分，则会出发处理规则事件创建Java对象，并且将其放入栈中。当处理该节点的时候，该对象都将维护在栈中。当遇到该节点的结束部分时候，该对象将会从栈中取出并且清除。

当然，这种设计模式需要解决几个问题，这些问题以及Digester的解决方案如下：

如何在创建对象之间建立关联？最终得到的结果应该是一个分层次的Java对象树。Digester提供了一个处理规则实现（SetNexRule），该规则会调用位于栈顶部对象之后对象的某个方法，同时将顶部对象作为参数传入。通过此方法可以很容易在XML各Java对象之间建立父子关系，无论是一对一还是一对多的关系。
如何持有创建的首个对象，即XML的转换结果？从上面的对象创建过程得知，当XML转换结束的时候，由于遇到了XML节点的借宿部分，兑现将从栈中移除。Digester对于曾经放入栈中的第一个对象将会持有一个引用，同时作为parse()方法的返回值。还有一种方式，可以在调用parse()方法之前，传入一个已经创建的对象的引用，Digester会动态的为这个对象和首个创建的对象建立父子关系。通过这种方式，传入的对象将会维护首个创建对象的引用以及所有子节点，当然传入对象也会在调用parse()方法时返回。Tomcat创建Servlet容器时采用后者。

2、匹配模式

Digester的主要特征是自动遍历XML文档，而使得开发者不必关注解析过程。与之对应，需要确定当读取到某个约定的XML节点时候需要执行何种操作。Digester通过匹配模式指定相关约定。

Digester的匹配模式如下表所示：

匹配模式	XML节点	描述
a		匹配所有名字为"a"的根节点，注意嵌套的同名子节点无法匹配
a/b		匹配所有父节点为根节点“a”的名称为"b"的节点

当然，匹配模式还支持模糊匹配，如果我们希望所有系欸但都采用同一个处理规则，那么直接制定匹配规则为“ /* ”即可，我们还可以指定 “ */b ”来处理所有的名称为“ b ”的节点，而不限制其参差或者上级节点的名称。

当同一个匹配模式指定多个处理规则，或者多个匹配规则匹配同一个节点的时候，均会出现一个节点执行多个处理规则的情况。此时，Digester的处理方式是，开始读取节点时按照注册顺序执行处理规则，而完成读取时按照方向顺序执行，即先进后出的规则。

3、处理规则

匹配模式确定了何时触发处理操作，而处理规则定义了模式匹配时的具体操作。处理规则需要实现接口org.apache.commins.digester.Rule，该接口定义了模式匹配时出发的事件方法。

begin()：当读取到匹配节点的开始部分调用，会将该节点的所有属性作为参数传入。
body()：当读取到匹配节点的内容时调用，注意指的并不是子节点，而是嵌入内容为普通文本。
end()：当读取到匹配节点的借宿部分时调用，如果存在子节点，只有当子节点处理完毕后该方法才会被调用。
finish()：当整个parse()方法完成时调用，多余清除临时数据和缓存数据。

我们可以通过Gigester类的addRule()方法为某个匹配模式指定一个处理规则，同时可以根据需要实现自己的规则。针对大多数常见的场景，Digester为我们提供了默认的处理规则实现类。

Digester默认支持的处理规则如下图所示：

三、总结

Digester提供了一套对象栈机制用于构造Java对象，这是因为XML是分层结构，所以我们创建的Java对象也应该是分层的树状结构，而且还要根据XML内容组织各层级Java对象的内部结构以及设置相关属性。最后需要注意的是，Digester是非线程安全的。

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