一次請(qǐng)求的來龍去脈 - Tomcat架構(gòu)解析(一)

　　> Tomcat作為我們學(xué)習(xí)JavaEE的一個(gè)重要的web服務(wù)器，對(duì)整個(gè)請(qǐng)求的來龍去脈有所了解，將直接使得我們對(duì)JavaEE的學(xué)習(xí)更加的事半功倍。并且深入了解Tomcat架構(gòu)設(shè)計(jì)之后，將使得我們?cè)谝院蟠罱ㄗ约旱捻?xiàng)目架構(gòu)提供借鑒。那么接下來，我們先給大家闡述一下Tomcat的架構(gòu)是如何設(shè)計(jì)的，在設(shè)計(jì)的時(shí)候又是如何一步一步的考慮進(jìn)行的優(yōu)化升級(jí)。

      1.總體架構(gòu)

　　> 其實(shí)只要我們使用過Tomcat，那么就應(yīng)該可以猜測(cè)得出，Tomcat其實(shí)是包含了兩個(gè)核心功能：

　　處理socket請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)字節(jié)流數(shù)據(jù)和Request對(duì)象、Response對(duì)象的轉(zhuǎn)化

　　管理Servlet，執(zhí)行servlet來處理請(qǐng)求，響應(yīng)請(qǐng)求

　　2. 連接器

　　> 為了更好的處理上面的兩件事情，Tomcat 設(shè)計(jì)出來了兩個(gè)組件：連接器和容器， 其中連接器用來接收請(qǐng)求，處理數(shù)據(jù)，封裝成Request和response對(duì)象，對(duì)請(qǐng)求作出響應(yīng)。容器負(fù)責(zé)管理servlet，調(diào)用servlet，得到響應(yīng)返回給連接器，然后返回給客戶端。

　　2.1 Service組件

　　> 連接器和容器單獨(dú)工作，并不能完成所有的內(nèi)容。必須讓它們組合起來一起協(xié)作。為了更好的管理他們，Tomcat使用了叫做： Service的組件來包裝它們， Service并沒有任何的新鮮的功能，僅僅是包裝了連接器和容器而已。事實(shí)上，在Tomcat中，可以配置很多組service組件， 這樣就可以通過不同的端口號(hào)來訪問在Tomcat中部署的不同項(xiàng)目了。

　　從上圖可以看出在在一個(gè)Tomcat可以包含一個(gè)Server實(shí)例，其實(shí)Server實(shí)例就是Tomcat實(shí)例。而一個(gè)Server實(shí)例可以擁有一個(gè)或者多個(gè)Service實(shí)例，一個(gè) Service 中有多個(gè)連接器和一個(gè)容器。連接器之所以設(shè)計(jì)為多個(gè)，主要是為了方便客戶端可以通過不同的協(xié)議來發(fā)送請(qǐng)求。而容器只需要一份即可，因?yàn)樗恍枰芾韘ervlet即可。連接器和容器是通過標(biāo)準(zhǔn)的ServletRequest和ServletResponse對(duì)象通訊的。

　　2.1.1 連接器

　　> 連接器的作用： 是為了接收客戶端的請(qǐng)求，并且對(duì)socket請(qǐng)求進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，分析，然后封裝成`ServletRequest` 對(duì)象，傳輸給容器。為了更好的實(shí)現(xiàn)功能內(nèi)聚、分工明確，Tomcat設(shè)計(jì)了3個(gè)組件來完成這些功能： Endpoint、Processor和Adapter。 為了更好的處理協(xié)議，Tomcat還使用 ProtocolHandler來對(duì)Endpoint和Processor進(jìn)行了封裝。

　　Endpoint

　　> Endpoint 作為通信端點(diǎn)，是一個(gè)接口 , 具體的 Socket 接收和發(fā)送處理器 ，屬于TCP/IP的具體實(shí)現(xiàn)。 具體的實(shí)現(xiàn)類有： AbstractEndpoint 。 它有兩個(gè)重要的組件：Acceptor 和 SocketProcessor 。 其中： Acceptor用來監(jiān)聽請(qǐng)求，SocketProcessor用來處理接收到的socket請(qǐng)求，它實(shí)現(xiàn)了Runnable接口，最終會(huì)被提交到線程池里面執(zhí)行。

　　Processor

　　> Processor則是實(shí)現(xiàn)Http協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)。負(fù)責(zé)把Endpoint接收到的請(qǐng)求里面的數(shù)據(jù)解析成Tomcat的Request對(duì)象。

　　Adapter

　　> 由于客戶端可以使用不同的協(xié)議來發(fā)送請(qǐng)求，Tomcat 接收到請(qǐng)求后，交由ProtocolHandler來解析并且封裝成Request對(duì)象。但是想要傳輸給Servlet，還需要經(jīng)過一次轉(zhuǎn)化。這個(gè)轉(zhuǎn)化的重任就落在了Adapter身上。

　　>

　　> 它的具體實(shí)現(xiàn)是： CoyoteAdapter，這個(gè)哥們屬于典型的適配器模式。把傳遞過來的Tomcat的Request類型轉(zhuǎn)化成了后續(xù)容器需要用到的ServletRequest對(duì)象。

　　3. 總結(jié)

　　Tomcat 的整體架構(gòu)包含了兩個(gè)核心組件連接器和容器。連接器負(fù)責(zé)對(duì)外交流，容器負(fù)責(zé)內(nèi)部處理。連接器用 ProtocolHandler 接口來封裝通信協(xié)議和 I/O 模型的差異，ProtocolHandler 內(nèi)部又分為 Endpoint 和 Processor 模塊，Endpoint 負(fù)責(zé)底層 Socket 通信，Processor 負(fù)責(zé)應(yīng)用層協(xié)議解析。連接器通過適配器 Adapter 調(diào)用容器。