Tomcat

核心组件和流程

• Connector连接器-对外交流
  • ProtocolHandler：封装通讯和I/O模型（EndPoint底层Socket通讯+Processor应用层协议解析）
  • Adapter：调用容器，生成ServletRequest和接受ServletResponse
• Container容器-对内处理
  • 继承LifeCycle生命周期（一键式启停）：init、start、stop、destroy
  • Mapper组件负责路由

设计模式

• 核心原则：高内聚低耦合，找到子模块的变化点和不变点
• 组合模式：管理容器
• 观察者模式：发布启动事件达到解耦，满足开闭原则
• 骨架抽象类/模板方法：满足变与不变，代码复用，灵活扩展

• 责任链（Pipeline-Valve）：处理请求，记录日志等，满足开闭原则

  打破双亲委派

• 目的：隔离Web应用

Tomcat概念

Tomcat = http服务器（对外通讯包装为ServletRequest/ServletResponse）+servlet容器（定位+加载+调用 Servlet业务逻辑）
Servlet规范=Servlet容器+Servlet接口（doGet/doPost）
Servlet规范扩展点：Filter/Listener（弱化）
重要配置：server.xml（配置servlet）/catalina.xml（配置类加载器）/context.xml/tomcat-users.xml

体系架构

四种I/O模型：BIO/NIO/AIO(NIO2)/APR
三种应用层协议：HTTP/1.1/ AJP /HTTP/2

connector连接器

• EndPoint：网络通信【字节流】-模板方法
• Processor：序列化反序列化进行协议解析【Tomcat Request/Response】
• Adapter：对象转化【ServletResponse/ServletRequest】-适配器

container容器

构造：组合模式
请求：责任链模式（管道添加单元——Pipeline、Valve，next；Filter链——数组pos递归去调用）

生命周期

创建、初始化、启动、停止、销毁
事件——观察者模式
LifeCycle实现一键式启停——组合模式
初始化自上而下

单一职责（接口分离原则）

启动过程

startup.sh —> 启动类（Bootstrap —> Catalina）—> 组件（Server —> Service）—> Connector/Engine
两阶段依次执行：load（解析、反射构建、初始化）、start

外置Tomcat带动Spring MVC启动是通过SPI加载后调用WebApplicationInitializer#onStart启动IoC容器

Spring内置Tomcat，AbstractApplicationContext#refresh#onRefresh

NIO线程模型

Tomcat自己实现了线程池，无限队列，自己实现了拒绝策略

ContainerBackgroundProcessorMonitor 后台线程监听器，定时任务

AIO

Tomcat Proactor模型实现AIO，不用线程池

调优

JConsole JMXRemote
并发线程调优

理论算法：并发线程数=(1+平均等待时间/平均工作时间)*CPU核心数；实际最好用压测