Tomat6的整体架构

在上篇文章中，我们已经成功将Tomcat6.0的源 代码导入到Eclipse IDE中。现在我们就开始学习Tomcat源码。Tomcat源代码共有1000多个java类，代码行数大约28万到30万行左右。从项目规模上说，可 算得上是一个中型项目。要学习理解Tomcat源代码，我们有多种办法可行。最原始的一种办法就是，打开Debugger，逐行跟踪，看看Tomcat如 何启动，如何处理客户端请求，如何编译动态jsp页面。第二种办法是利用逆向工程，把Tomcat的总体类图先描绘出来，然后再结合sequence diagram，来学习理解它。我们在这里采取从顶到底的阅读方法，先了解整体架构，然后逐步细化。所谓“纲举目张”，说的就是这个道理。首先，我们可以从功能的角度将Tomcat源代码分成5个子模块，它们分别是：

1) Jsper子模块

这个子模块负责jsp页面的解析，jsp属性的验证，同时也负责将jsp页面动态转换为java代码并编译成class文件。在Tomcat源代码中，凡是属于org.apache.jasper包及其子包中的源代码都属于这个子模块；


2) Servlet和Jsp规范的实现模块

这个子模块的源代码属于javax.servlet包及其子包，如我们非常熟悉的javax.servlet.Servlet接口、javax.servet.http.HttpServlet虚类及javax.servlet.jsp.HttpJspPage就位于这个子模块中；


3) Catalina子模块

这个子模块包含了所有以org.apache.catalina开头的java源代码。该子模块的任务是规范Tomcat的总体架构，定义了Server、Service、Host、Connector、Context、Session及Cluster等关键组件及这些组件的实现，这个子模块大量运用了Composite设计模式。同时也规范了Catalina的启动及停止等事件的执行流程。从代码阅读的角度看，这个子模块是我们阅读和学习的重点。


4) Connectors子模块

如果说上面三个子模块实现了Tomcat应用服务器的话，那么这个子模块就是Web服务器的实现。所谓连接器(Connector)就是一个连接客户和应用服务器的桥梁，它接收用户的请求，并把用户请求包装成标准的Http请求(包含协议名称，请求头Head，请求方法是Get还是Post等等)。同时，这个子模块还按照标准的Http协议，负责给客户端发送响应页面，比如在文件没有发现时，服务器给客户端浏览器发送标准的Http 404错误响应页面。

Tomcat实现了两类连接器，除了上述实现了Http1.1协议的Coyote连接器外，还有一种JK连接器，这种连接器是将Tomcat和第三方Web服务器(如Apache或IIS Web服务器)连接起来， Tomcat此时充当应用服务器的角色，负责处理和解释Jsp及Servlet请求。

Coyote连接器的源代码位于以org.apache.coyote开头的包中，JK连接器的代码位于以org.apache.jk开头的包中。

另外，Tomcat虽然实现了Web服务器的功能，但是其实现不是非常完美，效率不高，所以在生产环境中，我们通常要将Tomcat和Apache Web Server配合使用，尽量利用它们各自的优势。


5) Resource子模块

这个子模块包含一些资源文件，如Server.xml及Web.xml配置文件。严格说来，这个子模块不包含java源代码，但是它还是Tomcat编译运行所必需的。

上面我们从模块组件的角度，简单介绍了Tomcat的子模块划分及其相应的功能。下面我们简单以图示意之。

从上面的Tomcat子模块示意图中，我们可以看到，来自客户端的请求首先由Connector子模块进行处理，然后根据情况或者发送到第三方的Web服务器，或者转发到Jsper模块进行处理，或者转发到Jsp/Servlet子模块处理。总体说来，Tomcat通过下面三种方式处理来自客户端的请求：

(1) 如果客户端发出静态页面请求，如果没有配置第三方Web服务器，此时客户端的请求直接交由Coyote Connector子模块处理，然后返回结果；如果配有第三方应用服务器，那么客户的请求直接由第三方应用服务器响应，然后返回静态记过页面。客户端请求的执行过程如图中绿线所示。


(2) 如果客户端请求Jsp页面，该请求首先转发到发送Coyote连接器(在没有配置第三方Web服务器的情况下)，或者经过第三方Web服务器将客户请求转发到JK连接器；然后该Jsp请求将交给Jsper子模块处理，Jsper将根据情况验证编译该Jsp页面，最后由Jsp/Servlet模块对客户请求进行处理。Jsp请求处理完毕，服务器首先把响应结果发送给连接器子模块，连接器子模块根据情况或将响应结果页面发送到第三方Web服务器，或者直接发送响应结果页面到客户端。


(3) 如果客户请求Servlet，Tomcat的处理流程和Jsp页面的请求执行流程基本类似，只不过少了一个Jsper子模块处理罢了。