How Tomcat works - tomcat启动（1）

青旅半醒 2021-06-10 20:38 503阅读 0赞

主要介绍tomcat启动涉及到的一些接口和类。

## 目录 ##

*  概述
 *  tomcat包含的组件
 *  server和service
 *  Lifecycle
 *  Container
 *  Connector
 *  总结

## 概述 ##

tomcat作为一个服务器，它的主要功能就是接收请求——处理请求——返回，如果是我们自己实现一个最简单的服务器，启动一个线程监听某个端口，该端口有数据进来的话就接收数据，然后在启动一个线程去处理接收到的数据并返回。那么启动一个服务器最重要的就是启动一个线程监听某个端口，tomcat也是，只不过tomcat包含很多组件，首先要完成组件的初始化，然后再依次启动各个组件。所以要知道tomcat 的启动过程，首先了解下tomcat的组件。

## tomcat包含的组件 ##

*  server和service：server用来启动和关闭服务器，包含服务器组件service，service包含其他组件
 *  Lifecycle：管理整个tomcat的生命周期，包括start，stop。tomcat所有的组件都实现了该接口（或者继承了实现该接口的类）
 *  Container：tomcat中最重要的部分，servlet的容器
 *  Connector：tomcat的连接器，负责监听端口，接收请求并分发请求

其实还包括Processor、Session、Manager、Deployer等，但是在启动过程中，这些不是最重要的，在了解了整个过程之后在进行具体学习。

## server和service ##

tomcat 提供了一种优雅的服务器启动和停止的方法，由server启动service组件，service启动所有包含的组件。service包含Container、Connector等组件。

## Lifecycle ##

生命周期组件里面主要包含一个接口、一个类、一个enum：Lifecycle、LifecycleEvent、LifecycleState。

### Lifecycle接口 ###

![format_png][]

接口org.apache.catalina.Lifecycle包含以下定义：

*  管理生命周期的基本方法，如：start，stop
 *  对于组件listener的管理
 *  组件生命周期内可能会触发的事件，如：START\_EVENT，STOP\_EVENT等，每一个常量字符串对应一种LifecycleEvent

抽象类LifecycleBase实现了Lifecycle接口，主要提供了基本的start和stop实现，并增加了以下方法

*  关于事件的：fireLifecycleEvent（protect，可以被子类重载、使用），用来触发该组件的所有Listener
 *  关于初始化子组件的：initInternal（protect），startInternal（protect）等，因为在tomcat的许多组件都是父子关系（比如：Engine和Host），这也是**tomcat生命周期管理优雅的地方**：每个组件负责启动自己的子组件或者相关组件（监听了该组件的某些事件START\_EVENT等），所以tomcat只要启动最顶层的组件即可

抽象类LifecycleMBeanBase继承了LifecycleBase类，这个类实现了LifecycleBase的一些方法，提供了一些MBean的基本管理，tomcat提供了对JMX的支持。

### LifecycleEvent类 ###

org.apache.catalina.LifecycleEvent 继承自 java.util.EventObject ，表示lifecycle触发的事件，和事件紧密关联的就是listener了，所有想感知组件生命周期状态变化的类都要事先这个接口 （org.apache.catalina.LifecycleListener） 来监听对应的事件。事实上比如ContextConfig的初始化就是监听了Context的事件。

### LifecycleEnum ###

提供了lifecycle的变化的各种状态，参考下图（[tomcat javadoc][]）

![format_png 1][]

## Container ##

其实tomcat作为servlet容器作重要的部分就是Container组件，Container组件是四层架构，类图如下：

![format_png 2][]

简单介绍容器的四层架构：

*  Engine：在catalina容器架构中不是必要的，但是如果要使用一定是处于容器的最顶层，下面有一个或者多个Host（虚拟主机），engine负责将请求分发给对应的虚拟主机
 *  Host：表示一个虚拟主机，下面有一个或者多个Context，Host负责将请求分发给对应的Context
 *  Context：表示一个webapp，下面有一个或者多个Wrapper，负责将请求映射到对应的Wrapper
 *  Wrapper：表示一个servlet，负责加载和初始化servlet

## Connector ##

![format_png 3][]

在刚开始我们说过了，自己实现服务器的话就是监听一个端口，接收请求，这也是tomcat Connector组件的作用，最后监听端口是由JIoEndpoint的一个内部类Acceptor来完成的，所以当JIoEndpoint$Acceptor线程启动的时候，整个tomcat服务器也就启动完成了。

tomcat支持http和ajp协议，所以提供了Http11Protocol和AjpProtocol来处理对应的协议（上面主要画出了http协议的部分）。

## 总结 ##

以上是tomcat启动所涉及到的主要类和接口，当然了其中涉及到的远不止于此，但是一开始我也说了对于不同的目的，可以有针对性的学习，所以以上只关注了一些户主要的类。还有一个问题就是，我还是有点纠结的：其实我觉得记录的时候没有必要添加大段代码，因为这些代码都比较好懂，而且如果真要阅读的话可以随时找得到，当然了，对于一些很是重要或者经典的代码还是很有必要专门分析的。

在阅读的过程中记了一些笔记和绘制了一些图（这些在tomcat源码阅读的最后再附上），但是感觉都比较琐碎，经过这么一整理感觉更加明晰了。

[format_png]: /images/20210527/f462964c83474698a291abc28e07e6a0.png
[tomcat javadoc]: http://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/api/index.html
[format_png 1]: /images/20210527/311f3c28fc0d459290456494413357b2.png
[format_png 2]: /images/20210527/77a36dd1d57e496d97891bc51440e6ca.png
[format_png 3]: /images/20210527/9a3af2a15adf4769840d7fadf3e66116.png