Tomcat架構解析 讀書筆記 (1)

• tomcat 的基本架構，下面是上圖中一些實體的概念

組件名稱	說明
Server	表示整個Servlet容器，在單個Tomcat進程中只有唯一一個Server實例
Service	Service 表示一個或者多個Connector集合，這些Connector共享一個Container處理請求，同一個Tomcat實例內包含任意多個Service實例，他們彼此獨立
Connector	連接器，用於監聽並轉化Socket請求，同時將讀取的Socket請求交給Container處理，支持不同協議以及不同的I/O方式
Container	Container 表示執行用戶請求並返回響應的對象，Tomcat中包括不同級別的容器：包括 Engine Host Context Wrapper
Engine	表示整個Servlet引擎，作爲最高級的容器對象，儘管Engine不是直接處理請求容器。是獲取目標容器的入口
Host	表示Servlet引擎中的虛擬機，與域名有關的
Context	Context作爲一類容器，用於表示ServletContext,即表示一個獨立的Web應用
Wrapper	Wrapper作爲一類容器，用於表示Web應用中定義的具體的Servlet
Executor	Tomcat組件間可以共享的線程池，由Service維護，同一個Service共享同一個線程池
Mapper	維護容器映射信息，同時按照映射規則查找容器（比如Servlet規範查找）
MapperListener	用於在容器組件狀態發生變化時，註冊或者取消對應容器映射信息
ProtocolHandler	一個協議處理器，針對不同協議和I/O 提供不同實現，通常關聯一個Endpoint：用於啓動Socket的監聽，還關聯一個Processor用於按照指定協議讀取數據
LifeCycle	生命週期的抽象接口，每個組件都有類似的生命週期
BootStrap 和 Catalina	BootStrap作爲應用服務器的啓動入口。Catalina作爲Shell程序，用於啓動/停止服務器(PS：我也沒弄懂書上的意思)

JVM 的endorsed standands Override Mechanism機制

• 通過該機制，應用程序可以提供新版本的API 替換JVM默認實現
• J2SE包含大量的拓展，這些拓展由JVM加載供所有程序使用 JAXP(解析xml的API).作爲核心類庫 (作爲rt.jar)由BootStrap類加載器加載。因此即使應用程序提供新版本JAXP,也會使用jvm的老版本，該機制就是爲了解決該問題
• JVM 的默認的 Endoresd目錄爲 %JAVA_HOME%/lib/endorsed,複製到該目錄下的Jar包，將優先於JVM中的類加載
• 有的應用服務器也實現了該機制，如Tomcat 和 jBoss，都有相應配置
• 不是所有的Java核心類都可以被覆蓋，只有部分類可以被覆蓋

Tomcat加載器

• 隔離性：Web應用類庫相互隔離,避免依賴庫或者應用包相互影響，web採用不同的類加載器實現隔離
• 靈活性：既然Web應用之間的類加載器相互獨立，當我們只針對特定一個Web應用進行重新部署，web加載器會重新創建，如果只採用一個類加載器，是無法高效梳理類之間的關係，無法完整的移除特定Web應用的類文件
• 性能：由於每個web應用有特定的類加載器，那麼加載類的時候，只會搜索特定web應用包含的jar文件

Tomcat類加載器的層級

Tomcat提供了三個基礎類加載器和應用類加載器，具體配置在catalina.properties中，默認情況下 Common/Catalina/Shared爲同一個類加載器

• Common:以System爲父類加載器，是位於Tomcat應用服務器頂層的公用類加載器。其路徑爲common.loader 默認爲$CATALINA_HOME/lib
• Catalina:以Common爲父加載器，用於加載Tomcat應用服務器的類加載器，默認爲空，此時Tomcat使用Common加載器加載應用服務器
• Shared: 以Common爲父加載器，是所有Web應用的父加載器，默認爲空，此時Tomcat使用Common加載器作爲Web應用的父加載器
• Web應用：以Shared爲父加載器，加載/WEB-INF/classes目錄下的未壓縮的Class和資源文件以及/WEB-INF/lib下的Jar包。該類加載器只對當前Web應用可見，對其他Web應用均不可見

應用類加載順序

Tomcat提供delegate屬性用於控制是否啓用Java委派屬性，默認爲false(不啓用)，加載順序如下：

1) 從緩存中加載
2) 如果沒有，則從JVM的BootStrap類加載器加載
3) 如果沒有, 則從當前類加載器（即web應用加載器）加載(按照/WEB-INF/classes、/WEB-INF/lib順序)
4) 如果沒有, 則從父類加載器加載，由於父類加載器採用默認的委派模式,所以加載順序爲 system -> common ->shared

delegate爲true，採用默認的Java加載委派機制，加載順序如下：

1) 從緩存中加載
2) 如果沒有，則從JVM的BootStrap類加載器加載
3) 如果沒有, 則從父類加載器加載，由於父類加載器採用默認的委派模式,所以加載順序爲 system -> common ->shared
4) 如果沒有, 則從當前類加載器（即web應用加載器）加載(按照/WEB-INF/classes、/WEB-INF/lib順序)

• 總結
  • Tomcat通過上述加載順序機制，實現web應用中的Jar包覆蓋服務器提供的Jar包。但是java核心類庫(比如JAXP)由於加載順序優先所以是無法被覆蓋的
  • Servlet規範相關API禁止通過Web應用加載器加載，所以，Web應用中不能包含這些包，那麼這些jar包，就只能通過Common(默認情況也是shared，catalina加載器加載)，所以如果某個tomcat版本提供的Servlet實現版本不符合要求，我們無法再web應用中通過提供相應實現來覆蓋
  • 針對上述兩種情況，可以採用endorsed方式實現覆蓋