Tomcat原理解析（贰）—Tomcat系统架构

Posted 2021-04-04 CodeForLearning

总体架构

    Tomcat主要就干两件事：

• 处理Socket连接，负责网络字节流与Request、Response对象的转换

• 加载并管理Servlet，以及调用Service方法处理Request请求

    Tomcat将其抽象出来：

• 连接器：Connector

• 容器：Container

最顶层是Server即一个Tomcat实例，一个Server中有多个Service(因为一个Tomcat有可能运行多个服务），一个Service中有多个连接器和一个容器，连接器之间使用标准的ServletRequest和 ServletResponse 通信。

 

连接器

    连接器即处理网络IO请求的模块，对Servlet容器屏蔽了协议和IO模型的区别。

连接器主要工作流程为：

• 监听网络端口

• 接收网络连接请求

• 读取请求网络字节流

• 根据具体的应用层协议（HTTP或其他）解析字节流，生成统一的Tomcat Request对象

• 将Tomcat Request对象转换成标准的ServletRequest

• 调用Servlet容器，得到ServletResponse

• 将ServletResponse对象转换成TomcatResponse对象

• 将TomcatResponse对象转换成网络字节流

• 将响应字节流写回给浏览器

并根据上面的功能根据高内聚低耦合的要求抽象出三个功能：

• 网络通信

• 应用层解析

• Tomcat Requst对象和ServletRequest对象 ...的转换

三个功能对应的组件分别是：

• EndPoint：负责提供字节流给 Processor

• Processor：负责提供 Tomcat Request 对象给 Adapter

• Adapter：负责提供 ServletRequest 对象给容器

其中又将EndPoint和Processor抽象成了ProtocolHandler

EndPoint组件

    EndPoint是通信端点，即通信监听的接口，是具体的 Socket 接收和发送处理器，是对传输层的抽象，因此 EndPoint 是用来实现 TCP/IP 协议的  EndPoint是一个接口，对应的抽象实现类是AbstractEndpoint，而 AbstractEndpoint的具体子类，比如在 NioEndpoint 和 Nio2Endpoint 中，有两个重要的子组件：Acceptor 和 SocketProcessor  

• Acceptor用于监听Socket连接请求

• SocketProcessor用于处理接收到的Socket请求，它实现Runnable接口，被提交到线程池执行；

Processor组件

    如果说 EndPoint 是用来实现 TCP/IP 协议的，那么 Processor 用来实现 HTTP 协议，Processor 接收来自 EndPoint 的 Socket，读取字节流解析成 Tomcat Request 和  Response 对象，并通过 Adapter 将其提交到容器处理，Processor 是对应用层协议的抽象  

Processor是一个接口，定义了请求处理的方法，他的抽象实现类根据不同协议来解析不同的Socket流

    从上图我们很容易知道，Web应用是如何支持多线程的？即就在Web容器这，来一个Socket连接，我们就将其交给线程池，由线程池里的线程处理这条Socket连接接收请求处理请求返回请求结果。

Adapter组件

    由于协议不同，客户端发过来的请求信息也不尽相同，Tomcat 定义了自己的 Request 类来“存放”这些请求信息。ProtocolHandler 接口负责解析请求并生成Tomcat Request 类。但是这个 Request 对象不是标准的 ServletRequest，也就意味着，不能用 Tomcat Request 作为参数来调用容器。Tomcat 设计者的解决方案是引入CoyoteAdapter，这是适配器模式的经典运用，连接器调用 CoyoteAdapter 的 Sevice 方  法，传入的是 Tomcat Request 对象，CoyoteAdapter 负责将 Tomcat Request 转成ServletRequest，再调用容器的 Service 方法。 

这篇文章到此结束，看到这，大家都应该对Tomcat的基础架构有一定的了解，只有了解了基础架构，我们才能更容易对Web应用乃至Spring、SpringBoot的原理进行理解学习。