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Tomcat設計剖析(一)

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摘要：默認情況下，不同的組件會自己創建線程池來使用。目前支持兩種，支持協議與協議的，組件的不同體現在其協議及模式的不同。組件維護會話的生成更新銷毀。是中最小級別的容器。超過會阻塞等待，直到有可用對象為止。

Tomcat整體結構及組件如下圖所示

Server
a.提供監聽機制，用于在Tomcat整個生命周期中對不同事件進行處理。
b.提供Tomcat容器全局的命名資源實現
Tomcat的運行實例的抽象，包含若干個Listener組件、GlobalNamingResource組件及若干個Service組件。

Service
Service組件由若干個Connector組件和Executor組件組合而成。
Connector組件負責監聽某端口的客戶端請求，不同端口對應不同的Connector。
Executor組件在Service抽象層提供了線程池，讓Service下的組件可以共用線程池。
默認情況下，不同的Connector組件會自己創建線程池來使用。其他組件也可以共享Service線程池。

Connector
Connector是Tomcat最核心的兩個組件之一，主要負責接收客戶端連接和客戶端請求的處理加工。
每個Connector都指定一個端口進行監聽，分別對請求報文解析和對響應報文組裝，解析生成Request對象，組裝生成Response對象，可以有多個Connector。
Protocol組件：是協議的抽象，將不同的協議進行了封裝，如：HTTP協議和AJP協議。
EndPoint組件：是接收端的抽象，BIO模式有JioEndpoint,NIO模式有NioEndpoint和本地I/O模式的AprEndpoint。
Acceptor組件：用于接收客戶端連接的接收器。
Executor組件：Connector自己的私有線程池。
Processor組件：處理客戶端請求的處理器，不同的協議和不同的I/O模式有不同的處理方式。
Mapper組件：路由器，對客戶端請求URL的映射，通過它可以將不同的請求轉發到對應的Host組件、Context組件、Wrapper組件進行處理并響應給客戶端。即將請求發送到某虛擬主機上的某個web應用的某個servlet。
CoyoteAdapter組件：適配器，將Connector組件和Engine容器適配連接起來。把接收到的客戶端的請求報文解析成請求對象和響應對象傳遞到Engine容器，交由容器處理。
目前Tomcat支持兩種Connector，支持HTTP協議與AJP協議的Connector，Connector組件的不同體現在其協議及I/O模式的不同。HTTP Connector所支持的協議版本為HTTP/1.1和HTTP/1.0。每個Connector實例對應一個端口，在同一個Service中可以設置若干個Connector實例，端口必須不同，協議可以相同。如Http11Protocol(BIO模式)、Http11NioProtocol(NIO模式)。

Engine
全局引擎容器，標準實現是StandardEngine。
Host組件：是Engine容器的子容器，表示一個虛擬主機，不同的域名被抽象成一個Host。
AccessLog組件：負責記錄客戶端請求訪問日志，Engine容器是一個全局的Servlet容器，記錄的日志為所有客戶端的請求，無論訪問哪個虛擬主機。
Pipeline組件：Pipeline屬于一種設計模式，將不同級別的容器串聯起來的通道，請求進來的時候就可以通過管道進行流轉處理。
Cluster組件：有Engine和Host兩個級別的集群
Realm組件：存儲了用戶、密碼及權限等數據，主要是配合Tomcat實現資源認證模塊

Host
表示虛擬主機，一個Engine可以包含若干個Host容器，一個Host容器可以包含若干個Context容器。

Context
Context容器包含若干個Wrapper組件、Realm組件、AccessLog組件、Manager組件等。
Manager組件：維護會話的生成、更新、銷毀。每個Context都有自己的會話管理器。
Wrapper是Tomcat中最小級別的容器。其他組件不再贅述。

Wrapper
包含servlet和servlet對象池
servlet對象池是為了支持一個Servlet對象對應一個線程的SingleThreadModel接口而使用的策略，Wrapper會有一個Servlet堆，負責保存若干個Servlet對象，當需要Servlet對象時從堆中pop出一個對象，當用完之后push回堆中。Wrapper容器中最多可以有20個某servlet類對象。超過會阻塞等待，直到有可用對象為止。

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