Tomcat9中容器结构与生命周期的示例分析
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容器的生命周期
容器的结构
上图为Tomcat容器的类图结构，所有容器会继承LifecycleMBeanBase，而基类LifecycleMBeanBase实现了两个接口，Lifecycle和MBeanRegistration，其中Lifecycle描述的容器的主要行为以及生命周期的变化，而MBeanRegistration则为Tomcat通过JMX进行监控。
org.apache.catalina.Lifecycle
Lifecycle中主要的方法为init、start、stop、destory， Lifecycle包含12个状态，每个操作方法均对应状态的改变，构成了Tomcat容器的从初始创建到最终销毁的完整生命周期，Lifecycle的接口注释对此做出很好的解释。
/* start() * ----------------------------- * | | * | init() | * NEW -»-- INITIALIZING | * | | | | ------------------«----------------------- * | | |auto | | | * | | \|/ start() \|/ \|/ auto auto stop() | * | | INITIALIZED --»-- STARTING_PREP --»- STARTING --»- STARTED --»--- | * | | | | | * | |destroy()| | | * | --»-----«-- ------------------------«-------------------------------- ^ * | | | | * | | \|/ auto auto start() | * | | STOPPING_PREP ----»---- STOPPING ------»----- STOPPED -----»----- * | \|/ ^ | ^ * | | stop() | | | * | | -------------------------- | | * | | | | | * | | | destroy() destroy() | | * | | FAILED ----»------ DESTROYING ---«----------------- | * | | ^ | | * | | destroy() | |auto | * | --------»----------------- \|/ | * | DESTROYED | * | | * | stop() | * ----»-----------------------------»------------------------------ */
下图为上一篇中Tomcat内部容器类结构图，可以看到各种类型的容器均实现了Lifecycle接口，各种类型容器按照机构进行聚合和组合，int()、start()等方法按照层级进行调用。
观察者模式
容器的状态发生变化时，Tomcat采用观察者模式，触发注册在容器上的监听，下面以LifecycleBase.init()方法为例进行说明。
org.apache.catalina.util.LifecycleBase
@Override
public final synchronized void init() throws LifecycleException {
if (!state.equals(LifecycleState.NEW)) {
invalidTransition(Lifecycle.BEFORE_INIT_EVENT);
}
try {
setStateInternal(LifecycleState.INITIALIZING, null, false);
initInternal();
setStateInternal(LifecycleState.INITIALIZED, null, false);
} catch (Throwable t) {
handleSubClassException(t, "lifecycleBase.initFail", toString());
}
}
//根据状态调用监听
private synchronized void setStateInternal(LifecycleState state, Object data, boolean check)
throws LifecycleException {
...省略其他代码...
this.state = state;
String lifecycleEvent = state.getLifecycleEvent();
if (lifecycleEvent != null) {
fireLifecycleEvent(lifecycleEvent, data);
}
}
//调用监听
protected void fireLifecycleEvent(String type, Object data) {
LifecycleEvent event = new LifecycleEvent(this, type, data);
for (LifecycleListener listener : lifecycleListeners) {
listener.lifecycleEvent(event);
}
}init()方法在实际方法执行前触发LifecycleState.INITIALIZING状态对应的监听，在实际方法执行后触发LifecycleState.INITIALIZED状态对应的监听
监听会在容器初始化时进行注册，例如在server.xml中server标签下的Listener标签
Tomcat运行时序图
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