TOMCAT源码分析-生命周期管理

前言

　　从server.xml文件解析出来的各个对象都是容器，比如：Server、Service、Connector等。这些容器都具有新建、初始化完成、启动、停止、失败、销毁等状态。tomcat的实现提供了对这些容器的生命周期管理，本文将通过对Tomcat7.0的源码阅读，深入剖析这一过程。

TOMCAT生命周期类接口设计

　　我们先阅读图1，从中了解Tomcat涉及生命周期管理的主要类。

图1　　Tomcat生命周期类接口设计

这里对图1中涉及的主要类作个简单介绍：

• Lifecycle：定义了容器生命周期、容器状态转换及容器状态迁移事件的监听器注册和移除等主要接口；

  
  

• LifecycleBase：作为Lifecycle接口的抽象实现类，运用抽象模板模式将所有容器的生命周期及状态转换衔接起来，此外还提供了生成LifecycleEvent事件的接口；

  
  

• LifecycleSupport：提供有关LifecycleEvent事件的监听器注册、移除，并且使用经典的监听器模式，实现事件生成后触打监听器的实现；

  
  

• MBeanRegistration：Java jmx框架提供的注册MBean的接口，引入此接口是为了便于使用JMX提供的管理功能；

  
  

• LifecycleMBeanBase：Tomcat提供的对MBeanRegistration的抽象实现类，运用抽象模板模式将所有容器统一注册到JMX；

  
  此外，ContainerBase、StandardServer、StandardService、WebappLoader、Connector、StandardContext、StandardEngine、StandardHost、StandardWrapper等容器都继承了LifecycleMBeanBase，因此这些容器都具有了同样的生命周期并可以通过JMX进行管理。

• • 什么是JMX？

    　　java管理程序扩展（java management extensions，简称JMX），是一个可以为Java应用程序或系统植入远程管理功能的框架。为便于讲解，我从网络上找了一张JMX的架构，如图2所示。

    
    
    图2　　JMX架构
    

    
    

    这里对图2中三个分层进行介绍：

    
    

  • Probe Level：负责资源的检测（获取信息），包含MBeans，通常也叫做Instrumentation Level。MX管理构件（MBean）分为四种形式，分别是标准管理构件（Standard MBean）、动态管理构件（Dynamic MBean）、开放管理构件(Open Mbean)和模型管理构件(Model MBean)。

    
    

  • Agent Level：即MBeanServer，是JMX的核心，负责连接Mbeans和应用程序。

    
    

  • Remote Management Level：通过connectors和adaptors来远程操作MBeanServer，常用的控制台，例如JConsole、VisualVM等。

    
    

    容器

    TOMCAT容器组成

    　　StandardServer、StandardService、Connector、StandardContext这些容器，彼此之间都有父子关系，每个容器都可能包含零个或者多个子容器，这些子容器可能存在不同类型或者相同类型的多个，如图3所示。

    
    
    图3　　Tomcat容器组成

    TOMCAT容器状态

    
    

    目前，Tomcat的容器具有以下状态：

    
    

  • NEW：容器刚刚创建时，即在LifecycleBase实例构造完成时的状态。

  • INITIALIZED：容器初始化完成时的状态。

  • STARTING_PREP：容器启动前的状态。

  • STARTING：容器启动过程中的状态。

  • STARTED：容器启动完成的状态。

  • STOPPING_PREP：容器停止前的状态。

  • STOPPING：容器停止过程中的状态。

  • STOPPED：容器停止完成的状态。

  • DESTROYED：容器销毁后的状态。

  • FAILED：容器启动、停止过程中出现异常的状态。

  • MUST_STOP：此状态未使用。

  • MUST_DESTROY：此状态未使用。
    

    这些状态都定义在枚举类LifecycleState中。

    事件与监听

    　

    　每个容器由于继承自LifecycleBase，当容器状态发生变化时，都会调用fireLifecycleEvent方法，生成LifecycleEvent，并且交由此容器的事件监听器处理。LifecycleBase的fireLifecycleEvent方法的实现见代码清单1。

    代码清单1

    
    lifecycle的定义如下：

    LifecycleSupport的fireLifecycleEvent方法的实现，见代码清单2。
    

    代码清单2

    
    代码清单2将事件通知给所有监听当前容器的生命周期监听器LifecycleListener，并调用LifecycleListener的lifecycleEvent方法。每个容器都维护这一个监听器缓存，其实现如下：
    

    
    那么listeners中的监听器是何时添加进来的呢？每个容器在新建、初始化、启动，销毁，被添加到父容器的过程中都会调用父类LifecycleBase的addLifecycleListener方法，addLifecycleListener的实现见代码清单3。
    代码清单3

    

  从代码清单3看到，LifecycleBase的addLifecycleListener方法实际是对LifecycleSupport的addLifecycleListener方法的简单代理，LifecycleSupport的addLifecycleListener方法的实现，见代码清单4。
  

  代码清单4

  在代码清单2中，我们讲过容器会最终调用每个对此容器感兴趣的LifecycleListener的lifecycleEvent方法，那么LifecycleListener的lifecycleEvent方法会做些什么呢？为了简单起见，我们以监听器AprLifecycleListener为例，AprLifecycleListener的lifecycleEvent方法的实现，见代码清单5。

  代码清单5