当前位置: 首页 > news >正文

【分布式技术专题】「分布式技术架构」 探索Tomcat技术架构设计模式的奥秘(Server和Service组件原理分析)

探索Tomcat技术架构设计模式的奥秘

  • Tomcat系统架构分析
    • Tomcat 整体结构
      • Tomcat总体结构图
        • 以 Service 作为“婚姻”
          • 1) Service 接口
            • 方法列表
          • 2) StandardService 的类结构图
            • 方法列表
          • 3) StandardService. SetContainer
          • 4) StandardService. addConnector
        • 以 Server 为“居”
          • 1) Server 的类结构图
          • 2) StandardServer.addService
        • 组件的生命线“Lifecycle”
          • 1) Lifecycle 类结构图
          • 2) StandardServer.Start
          • 3) StandardServer.Stop

Tomcat系统架构分析

 Tomcat 的结构很复杂,但是Tomcat也非常的模块化,找到了Tomcat 最核心的模块,就抓住Tomcat的“七寸”。

Tomcat 整体结构

Tomcat的总体结构从外到内进行分布,最大范围的服务容器是Server组件,Service服务组件(可以有多个同时存在),Connector(连接器)、Container(容器服务),其他组件:Jasper(Jasper解析)、Naming(命名服务)、Session(会话管理)、Logging(日志管理)、JMX(Java 管理器扩展服务)、Websocket(交互服务)。

Tomcat总体结构图

从上图中可以看出 Tomcat 的心脏是两个组件:Connector 和
Container,关于这两个组件将在后面详细介绍。

Connector 组件是可以被替换,这样可以提供给服务器设计者更多的选择,因为这个组件是如此重要,不仅跟服务器的设计的本身,而且和不同的应用场景也十分相关,所以一个 Container 可以选择对应多个 Connector。
多个 Connector 和一个 Container 就形成了一个 Service。

Service的概念大家都很熟悉了,有了 Service 就可以对外提供服务了,但是
Service 还要一个生存的环境,必须要有人能够给她生命、掌握其生死大权,那就非 Server 莫属了。所以整个 Tomcat 的生命周期由Server 控制。

以 Service 作为“婚姻”

我们将 Tomcat 中 Connector、Container 作为一个整体比作一对情
侣的话,Connector 主要负责对外交流,可以比作为Boy,Container
主要处理 Connector 接受的请求,主要是处理内部事务,可以比作
为 Girl。那么这个 Service 就是连接这对男女的结婚证了。是
Service 将它们连接在一起,共同组成一个家庭。当然要组成一个家
庭还要很多其它的元素。

说白了,Service 只是在 Connector 和 Container 外面多包一层,
把它们组装在一起,向外面提供服务,一个 Service 可以设置多个
Connector,但是只能有一个 Container 容器。这个 Service 接口的
方法列表如下:


1) Service 接口
方法列表

从 Service 接口中定义的方法中可以看出,它主要是为了关联Connector 和 Container,同时会初始化它下面的其它组件,注意接口中它并没有规定一定要控制它下面的组件的生命周期。所有组件的生命周期在一个 Lifecycle 的接口中控制,这里用到了一个重要的设计模式,关于这个接口将在后面介绍。

Tomcat 中 Service 接口的标准实现类是 StandardService 它不仅
实现了 Service 借口同时还实现了 Lifecycle 接口,这样它就可以控制它下面的组件的生命周期了。StandardService 类结构图如下

2) StandardService 的类结构图
方法列表

从上图中可以看出除了 Service 接口的方法的实现以及控制组件生命周期的 Lifecycle 接口的实现,还有几个方法是用于在事件监听的方法的实现,不仅是这个 Service 组件,Tomcat中其它组件也同样有这几个方法,这也是一个典型的设计模式,将在后面介绍。

下面看一下 StandardService 中主要的几个方法实现的代码,下面是
setContainer 和 addConnector 方法的源码:

3) StandardService. SetContainer
public void setContainer(Container container) {Container oldContainer = this.container;if ((oldContainer != null) && (oldContainer instanceof Engine))((Engine) oldContainer).setService(null);this.container = container;if ((this.container != null) && (this.container instanceof Engine))((Engine) this.container).setService(this);if (started && (this.container != null) && (this.container instanceof Lifecycle){try {((Lifecycle) this.container).start();} catch (LifecycleException e) {;}}synchronized (connectors) {for (int i = 0; i < connectors.length; i++)connectors[i].setContainer(this.container);}if (started && (oldContainer != null) && (oldContainer instanceof Lifecycle)) {try {((Lifecycle) oldContainer).stop();} catch (LifecycleException e) {;}}support.firePropertyChange("container", oldContainer, this.container);}

这段代码很简单,其实就是先判断当前的这个 Service 有没有已经关联了 Container,如果已经关联了,那么去掉这个关联关系——oldContainer.setService(null)。如果这个 oldContainer 已经被启动了,结束它的生命周期。然后再替换新的关联、再初始化并开始这个新的 Container 的生命周期。最后将这个过程通知感兴趣的事件监
听程序。这里值得注意的地方就是,修改 Container 时要将新的Container 关联到每个 Connector,还好 Container 和 Connector 没有双向关联,不然这个关联关系将会很难维护。

4) StandardService. addConnector
public void addConnector(Connector connector) {synchronized (connectors) {connector.setContainer(this.container);connector.setService(this);Connector results[] = new Connector[connectors.length + 1];System.arraycopy(connectors, 0, results, 0, connectors.length);results[connectors.length] = connector;connectors = results;if (initialized) {try {connector.initialize();} catch (LifecycleException e) {e.printStackTrace(System.err);}}if (started && (connector instanceof Lifecycle)) {try {((Lifecycle) connector).start();} catch (LifecycleException e) {;}}support.firePropertyChange("connector", null, connector);} 
}

上面是 addConnector 方法,这个方法也很简单,首先是设置关联关系,然后是初始化工作,开始新的生命周期。这里值得一提的是,注意 Connector 用的是数组而不是 List 集合,这个从性能角度考虑可以理解,有趣的是这里用了数组但是并没有向我们平常那样,一开始就分配一个固定大小的数组,它这里的实现机制是:重新创建一个当前大小的数组对象,然后将原来的数组对象 copy 到新的数组中,这种方式实现了类似的动态数组的功能,这种实现方式,值得我们以后拿来借鉴。


最新的 Tomcat6 中 StandardService 也基本没有变化,但是从Tomcat5 开始 Service、Server 和容器类都继承了MBeanRegistration 接口,Mbeans 的管理更加合理。

以 Server 为“居”

前面说一对情侣因为 Service 而成为一对夫妻,有了能够组成一个家庭的基本条件,但是它们还要有个实体的家,这是它们在社会上生存之本,有了家它们就可以安心的为人民服务了,一起为社会创造财富。

Server 要完成的任务很简单,就是要能够提供一个接口让其它程序能够访问到这个 Service 集合、同时要维护它所包含的所有 Service 的生命周期,包括如何初始化、如何结束服务、如何找到别人要访问的 Service。

还有其它的一些次要的任务,如您住在这个地方去登记啊、可能还有要配合当地机关日常的安全检查什么
的。

Server 的类结构图如下:

1) Server 的类结构图


它的标准实现类 StandardServer 实现了上面这些方法,同时也实现LifecycleMbeanRegistration 两个接口的所有方法,下面主要看一下 StandardServer 重要的一个方法 addService 的实现:

2) StandardServer.addService
public void addService(Service service) {service.setServer(this);synchronized (services) {Service results[] = new Service[services.length + 1];System.arraycopy(services, 0, results, 0, services.length);results[services.length] = service;services = results;if (initialized) {try {service.initialize();} catch (LifecycleException e) {e.printStackTrace(System.err);}}if (started && (service instanceof Lifecycle)) {try {((Lifecycle) service).start();} catch (LifecycleException e) {;}}support.firePropertyChange("service", null, service);}
}

从上面第一句就知道了 Service 和 Server 是相互关联的,Server也是和 Service 管理 Connector 一样管理它,也是将 Service 放在一个数组中,后面部分的代码也是管理这个新加进来的 Service 的生命周期。Tomcat6 中也是没有什么变化的。


组件的生命线“Lifecycle”
 前面一直在说 Service 和 Server 管理它下面组件的生命周期,那它们是如何管理的呢?

Tomcat 中组件的生命周期是通过 Lifecycle 接口来控制的,组件只要继承这个接口并实现其中的方法就可以统一被拥有它的组件控制了,这样一层一层的直到一个最高级的组件就可以控制 Tomcat 中所有组件的生命周期,这个最高的组件就是 Server,而控制 Server 的是 Startup,也就是您启动和关闭 Tomcat

下面是 Lifecycle 接口的类结构图:

1) Lifecycle 类结构图

除了控制生命周期的 Start 和 Stop 方法外还有一个监听机制,在生命周期开始和结束的时候做一些额外的操作。这个机制在其它的框架中也被使用,如在 Spring 中。关于这个设计模式会在后面介绍。

Lifecycle 接口的方法的实现都在其它组件中,就像前面中说的,组件的生命周期由包含它的父组件控制,所以它的 Start 方法自然就是调用它下面的组件的 Start 方法,Stop 方法也是一样。如在 Server 中 Start 方法就会调用 Service 组件的 Start 方法,Server 的Start 方法代码如下:

2) StandardServer.Start
public void start() throws LifecycleException {if (started) {log.debug(sm.getString("standardServer.start.started"));return;}lifecycle.fireLifecycleEvent(BEFORE_START_EVENT, null);lifecycle.fireLifecycleEvent(START_EVENT, null);started = true;synchronized (services) {for (int i = 0; i < services.length; i++) {if (services[i] instanceof Lifecycle)((Lifecycle) services[i]).start();}}lifecycle.fireLifecycleEvent(AFTER_START_EVENT, null);
}

监听的代码会包围 Service 组件的启动过程,就是简单的循环启动所有 Service 组件的Start方法,但是所有 Service 必须要实现Lifecycle 接口,这样做会更加灵活。
Server 的 Stop 方法代码如下:

3) StandardServer.Stop
public void stop() throws LifecycleException {if (!started)return;lifecycle.fireLifecycleEvent(BEFORE_STOP_EVENT, null);lifecycle.fireLifecycleEvent(STOP_EVENT, null);started = false;for (int i = 0; i < services.length; i++) {if (services[i] instanceof Lifecycle)((Lifecycle) services[i]).stop();}lifecycle.fireLifecycleEvent(AFTER_STOP_EVENT, null);
}

它所要做的事情也和 Start 方法差不多。

相关文章:

【分布式技术专题】「分布式技术架构」 探索Tomcat技术架构设计模式的奥秘(Server和Service组件原理分析)

探索Tomcat技术架构设计模式的奥秘 Tomcat系统架构分析Tomcat 整体结构Tomcat总体结构图以 Service 作为“婚姻”1) Service 接口方法列表 2) StandardService 的类结构图方法列表 3) StandardService. SetContainer4) StandardService. addConnector 以 Server 为“居”1) Ser…...

常用的gpt-4 prompt words收集8

本文介绍我最近收集的一些好用的chatgpt-4的prompts&#xff0c;如果你也有好用的提示词可以互相交流一下。 1. I ran into some trouble on my way to work. 迟到原因 2. In my heart, the most delicious coffee is the Hawaii Dirty from Manner. Only the Nong series a…...

【GitHub项目推荐--开源2D 游戏引擎】【转载】

microStudio 是一个可在浏览器中运行的游戏引擎&#xff0c;它拥有一套精美、设计精良、全面的工具&#xff0c;可以非常轻松地帮助你创建 2D 游戏。 你可以在浏览器中访问 microStudio.dev 开始搭建你的游戏&#xff0c;当然你可以克隆现有项目或创建新游戏并开始编码&#x…...

鸿蒙APP的应用场景

鸿蒙APP可以用于多种场合和设备类型&#xff0c;这是鸿蒙系统的分布式能力和多终端适配的优势。以下是一些鸿蒙APP的应用场景&#xff0c;希望对大家有所帮助。北京木奇移动技术有限公司&#xff0c;专业的软件外包开发公司&#xff0c;欢迎交流合作。 1.智能手机和平板电脑&am…...

goland课程管理(6)

项目目录结构如下图所示&#xff1a; core包下面&#xff1a; class.go package coreimport "github.com/gin-gonic/gin"func Class1(ctx *gin.Context) {}course.go package coreimport (. "cookie/database". "cookie/model""fmt"…...

04.Elasticsearch应用(四)

Elasticsearch应用&#xff08;四&#xff09; 1.什么是索引 索引是文档的容器&#xff0c;是一类文档的结合索引是一个逻辑命名空间&#xff0c;它映射到一个或多个主分片&#xff0c;并且可以具有零个或多个副本分片索引中数据分散在Shard上索引的Mapping定义文档字段的类型…...

Python之数据可视化(地图)

目录 一 基础地图应用 二 全国疫情图 一 数据准备 二 数据处理 二 湖北省疫情图 一 数据准备 二 数据处理 一 基础地图应用 导入map地图对象 from pyecharts.charts import Map map Map() 写入数据 data [("北京市",100),("上海市"…...

etcd技术解析:构建高可用分布式系统的利器

1. 引言 随着云原生技术的兴起&#xff0c;分布式系统的构建变得愈发重要。etcd作为一个高可用的分布式键值存储系统&#xff0c;在这个领域发挥着至关重要的作用。本文将深入探讨etcd的技术细节&#xff0c;以及如何利用它构建高可用的分布式系统。 2. etcd简介 etcd是一个开…...

Pillow图像处理:从零开始的奇妙之旅

图像处理&#xff0c;就像是一场神奇的冒险&#xff0c;让我们的照片变得更有趣、更生动。而在这个冒险的旅途中&#xff0c;Pillow就如同一位魔法师&#xff0c;为我们开启了无尽的可能性。无论你是刚刚踏入图像处理领域的小白&#xff0c;还是已经略有基础的程序员&#xff0…...

设计一个LRU(最近最少使用)缓存

约束和假设 我们正在缓存什么&#xff1f; 我们正在缓存Web Query的结果我们可以假设输入是有效的&#xff0c;还是需要对其验证&#xff1f; 假设输入是有效的我们可以假设它适应内存吗&#xff1f; 对 编码实现 class Node(object):def __init__(self, results):self.res…...

shell 循环语句

一、命令补充 1. echo 命令 echo -n 表示不换行输出 echo -e 表示输出转义符 常用的转义符有&#xff1a; 选项作用\r光标移至行首&#xff0c;并且不换行\s当前shell的名称&#xff0c;如bash\t插入Tab键&#xff0c;制表符\n输出换行\f换行&#xff0c;但光标仍停留在…...

C++(1) 命名空间

文章目录 C1. C 概述2.C 相对于 C 语言的增强2.1C 第一行代码2.2 C 补充 bool 类型2.3 作用域运算符2.4 命名空间 namespace2.4.1 命名空间基本内容和开放性2.4.2 多个命名空间操作2.4.3 命名空间函数定义和实现分离2.4.4 匿名命名空间2.4.5 命名空间别名 C 1. C 概述 C 之父…...

【机组】单元模块实验的综合调试与驻机键盘和液晶显示器的使用方式

​&#x1f308;个人主页&#xff1a;Sarapines Programmer&#x1f525; 系列专栏&#xff1a;《机组 | 模块单元实验》⏰诗赋清音&#xff1a;云生高巅梦远游&#xff0c; 星光点缀碧海愁。 山川深邃情难晤&#xff0c; 剑气凌云志自修。 目录 1. 综合实验的调试 1.1 实验…...

React中实现虚拟加载滚动

前言&#xff1a;当一个页面中需要接受接口返回的全部数据进行页面渲染时间&#xff0c;如果数据量比较庞大&#xff0c;前端在渲染dom的过程中需要花费时间&#xff0c;造成页面经常出现卡顿现象。 需求&#xff1a;通过虚拟加载&#xff0c;优化页面渲染速度 缺点&#xff1a…...

vue中的Mutations

目录 一&#xff1a;介绍 二&#xff1a;例子 一&#xff1a;介绍 Vuex 中的 mutation 非常类似于事件&#xff1a; 每个 mutation 都有一个字符串的 事件类型 (type) 和 一个 回调函数 (handler)。这个回调函数就是我们实际进行状态更改的函数&#xff0c;并且它会接受 sta…...

C#用 DateAndTime.DateAdd方法和DateTime.Add(TimeSpan) 方法分别添加一段时间间隔

目录 一、基本方法 1.用 DateAndTime.DateAdd方法添加一段时间间隔 2.用DateTime.Add方法添加一段时间间隔 二、实例 1.实例1&#xff1a;用 DateAndTime.DateAdd方法 2.实例2&#xff1a;用DateTime.Add方法 一、基本方法 1.用 DateAndTime.DateAdd方法添加一段时间间隔…...

四、Kotlin 表达式

1. 常量 & 变量 1.1 可读写变量&#xff08;var&#xff09; var x initValue // x 称为可读写变量注意&#xff1a;当 var 声明的变量做成员属性时&#xff0c;默认提供 setter/getter 方法。 1.2 只读变量&#xff08;val&#xff09; val x initValue // x 称为只…...

Web开发4:单元测试

在Web开发中&#xff0c;单元测试是一种重要的开发实践&#xff0c;它可以帮助我们确保代码的质量和可靠性。通过编写和运行单元测试&#xff0c;我们可以验证代码的正确性&#xff0c;减少错误和缺陷&#xff0c;并提高代码的可维护性。本文将介绍单元测试的概念、好处以及如何…...

Ubuntu 16 让ufw防火墙控制docker容器中所有端口

使用docker ps 查询docker在运行端口。 rootai-0003:~# docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS …...

<蓝桥杯软件赛>零基础备赛20周--第18周--动态规划初步

报名明年4月蓝桥杯软件赛的同学们&#xff0c;如果你是大一零基础&#xff0c;目前懵懂中&#xff0c;不知该怎么办&#xff0c;可以看看本博客系列&#xff1a;备赛20周合集 20周的完整安排请点击&#xff1a;20周计划 每周发1个博客&#xff0c;共20周。 在QQ群上交流答疑&am…...

Python爬虫实战:研究MechanicalSoup库相关技术

一、MechanicalSoup 库概述 1.1 库简介 MechanicalSoup 是一个 Python 库,专为自动化交互网站而设计。它结合了 requests 的 HTTP 请求能力和 BeautifulSoup 的 HTML 解析能力,提供了直观的 API,让我们可以像人类用户一样浏览网页、填写表单和提交请求。 1.2 主要功能特点…...

《用户共鸣指数(E)驱动品牌大模型种草:如何抢占大模型搜索结果情感高地》

在注意力分散、内容高度同质化的时代&#xff0c;情感连接已成为品牌破圈的关键通道。我们在服务大量品牌客户的过程中发现&#xff0c;消费者对内容的“有感”程度&#xff0c;正日益成为影响品牌传播效率与转化率的核心变量。在生成式AI驱动的内容生成与推荐环境中&#xff0…...

【Java_EE】Spring MVC

目录 Spring Web MVC ​编辑注解 RestController RequestMapping RequestParam RequestParam RequestBody PathVariable RequestPart 参数传递 注意事项 ​编辑参数重命名 RequestParam ​编辑​编辑传递集合 RequestParam 传递JSON数据 ​编辑RequestBody ​…...

ardupilot 开发环境eclipse 中import 缺少C++

目录 文章目录 目录摘要1.修复过程摘要 本节主要解决ardupilot 开发环境eclipse 中import 缺少C++,无法导入ardupilot代码,会引起查看不方便的问题。如下图所示 1.修复过程 0.安装ubuntu 软件中自带的eclipse 1.打开eclipse—Help—install new software 2.在 Work with中…...

【数据分析】R版IntelliGenes用于生物标志物发现的可解释机器学习

禁止商业或二改转载&#xff0c;仅供自学使用&#xff0c;侵权必究&#xff0c;如需截取部分内容请后台联系作者! 文章目录 介绍流程步骤1. 输入数据2. 特征选择3. 模型训练4. I-Genes 评分计算5. 输出结果 IntelliGenesR 安装包1. 特征选择2. 模型训练和评估3. I-Genes 评分计…...

C# 表达式和运算符(求值顺序)

求值顺序 表达式可以由许多嵌套的子表达式构成。子表达式的求值顺序可以使表达式的最终值发生 变化。 例如&#xff0c;已知表达式3*52&#xff0c;依照子表达式的求值顺序&#xff0c;有两种可能的结果&#xff0c;如图9-3所示。 如果乘法先执行&#xff0c;结果是17。如果5…...

论文阅读笔记——Muffin: Testing Deep Learning Libraries via Neural Architecture Fuzzing

Muffin 论文 现有方法 CRADLE 和 LEMON&#xff0c;依赖模型推理阶段输出进行差分测试&#xff0c;但在训练阶段是不可行的&#xff0c;因为训练阶段直到最后才有固定输出&#xff0c;中间过程是不断变化的。API 库覆盖低&#xff0c;因为各个 API 都是在各种具体场景下使用。…...

Qt 事件处理中 return 的深入解析

Qt 事件处理中 return 的深入解析 在 Qt 事件处理中&#xff0c;return 语句的使用是另一个关键概念&#xff0c;它与 event->accept()/event->ignore() 密切相关但作用不同。让我们详细分析一下它们之间的关系和工作原理。 核心区别&#xff1a;不同层级的事件处理 方…...

深入浅出Diffusion模型:从原理到实践的全方位教程

I. 引言&#xff1a;生成式AI的黎明 – Diffusion模型是什么&#xff1f; 近年来&#xff0c;生成式人工智能&#xff08;Generative AI&#xff09;领域取得了爆炸性的进展&#xff0c;模型能够根据简单的文本提示创作出逼真的图像、连贯的文本&#xff0c;乃至更多令人惊叹的…...

面试高频问题

文章目录 &#x1f680; 消息队列核心技术揭秘&#xff1a;从入门到秒杀面试官1️⃣ Kafka为何能"吞云吐雾"&#xff1f;性能背后的秘密1.1 顺序写入与零拷贝&#xff1a;性能的双引擎1.2 分区并行&#xff1a;数据的"八车道高速公路"1.3 页缓存与批量处理…...