tomcat源码阅读之容器（Container）

Posted 2020-10-15 beggar_1982

一、 实现容器的接口是Container接口，Tomcat中共有四种类型的容器：

1、Engine：表示整个Catalina Servlet引擎；

2、Host：表示含有一个或者多个Context容器的虚拟主机，通常一个Engine下含有一个Host；

3、Context：表示一个web应用程序；

4、Wrapper :表示一个独立的Servlet；

二、Container接口的UML图：

  

三、Container接口：

1、容器管理相关：addChild, removeChild, findChild等等；

Container是有层级关系的，Engine下有一个或者多个Host ，一个Host下有一个或者多个Context，一个Context下有一个或者多个Wrapper；这些都可以通过容器管理相关方法来管理，Wrapper是最底层的容器，无法再包含自容器了；

2、支持的其他一些组件：Loader, Logger, Manager, Cluster，Realm, ParentClassLoader, DirContext, Mapper等，支持这些的方法更像是一个实体类，提供了对应的Get和 Set方法；

3、Container接口提供了一个最重要的方法invoke，Container接口示例会传递给Connector连接器，连接器处理用户请求并解析生成Request和Response对象后，会调用Container容器的invoke方法；

四、Container.Invoke的调用流程：

 

1、这里的Container接口实现使用的是Context，Connect.invoke方法调用就传递给Context.invoke；

2、Context.invoke传递给pipeline.invoke，然后pipeline.invoke方法会借助ValveContext来循环调用Valves数组中的Valve，Valves数组调用完成后就会调用BasicValve（这种循环调用是用过InvokeNext方法实现的），不管是Valves数组还是BasicValve都是valve接口的实现；

3、Valve的Invoke方法会调用Context.map方法，map方法中先根据request请求字符串调用findMapper方法返回对应协议的mapper，然后调用对应mapper.map方法；

4、Mapper的map方法实现首先从Context中根据request请求字符串查找到对应的Wrapper（也即对应的servlet实例），然后由对应的Wrapper去处理用户请求；

 

请求转到每个Servlet对应的Wrapper后，其调用流程如下：

 

每个Container的实现都含有一个PipeLine对象，于是Container的invoke实现就传递给PipeLine的invoke方法，pipeLine对象含有一个BasicValve和Valves列表，PipeLine会首先循环调用valves列表中的valve，最后再调用Basic Valve；在Basic Valve的invoke方法中传递进了Request和Response对象，然后调用对应Servlet；

在BasicValve.invoke方法中，首先会根据servletClass生成servlet实例并初始化，然后调用其service方法来完成servlet方法的调用；

 

五、UML 图:

 

 

1、Wrapper接口的实现类StandardWrapper继承自ContainerBase类，也就是实现了Container接口，StandardWrapper类是Container接口的最小实现单位。StandardWrapper类继承了ContainwrBase类的两个重要方法invoke和map，Connector的invoke方法会调用此处的invoke，map方法会根据请求URL（Request对象）查找映射器，然后由映射器将请求传给对应的子容器处理；

2、StandardWrapper类的allocate调用LoadServlet加载Servlet，unload会卸载servlet，也即调用servlet.Destroy方法；同时StandardWrapper作为Container接口的实现，也包含了pipeLine接口的实现类StandardPipeLine；

3、PipeLine包含了多个Valve和一个BasicValve，StandardWrapperValve作为BasicValve，其invoke方法调用时首先加载servlet并调用，然后根据配置文件中给该servlet配置的过滤器链创建ApplicationFilterChain，最后调用过滤器链中的过滤器；

4、FilterDef对应了一个配置文件中配置的一个过滤器，包含了filterName, DisplayName, Description, parameters, SmallIcon等信息，ApplicationFilterConfig对应了一个过滤器，他能根据filterClass加载出对应的过滤器Filter并初始化。ApplicationFilterChain根据filterMaps数组中的配置加载出过滤器链表；

5、Mapper定义了映射器接口，StandardContextMapper、StandardEngineMapper、StandardHostMapper类实现了Mapper（Wrapper是最小的Container单位，对应一个具体的servlet，因此其不需要映射器实现类），map方法实现了根据Request查找到对应处理这个请求的子容器对象；

6、Context对应一个web应用;

其中管理子容器的变量是一个hash表：

 

在addChild方式时，会将child.getName作为Key，child对象作为value存入hash表：

 

servletMappings变量存储了servletName和请求路径的映射关系，也是一个hash表：

 

其中的数据存储是以servletName和请求路径为映射关系存储的：

 

这样方便根据请求地址能很快查找到servletName，然后根据servletName能很快查找到对应的Wrapper（Context的map方法就是这样实现的）；