tomcat生命周期管理 LifeCycle
Servlet规范中定义了一个Servlet的生命周期， Tomcat使用事件方式管理Servlet的生命周期。 Tomcat定义了一个Lifecycle接口统一管理在容器内发生的所有事件。Lifecycle接定义了两个方法start, stop来完成创建，初始化和结束的生命周期管理。
Lifecycle接口一共定义了九种事件类型。 所有容器内处理Servlet的类都继承该接口， 如StandarServer, StandarPipeline,ContainerBase以及各种Valve。
本文主要分析Tomcat中声明周期管理的设计和实现。
Author: Benewu(at)gmail.com
一，设计： Tomcat使用了组合(Composite)和观察者(Observer)模式。
设计核心是: Lifecycle, LifecycleListener, LifecycleEvent和LifecycleSupport
Lifecycle组合了LifecycleSupport，
1. 注册事件: Lifecycle中定义的addLifecycleListener实际是使用LifecycleSupport的addLifecycleListener。
2. 通知监听者: 当Lifecycle中发生动作尤其是start和stop时会调用LifecycleSupport的fireLifecycleEvent。 这个时候LifecycleSupport的fireLifecycleEvent会根据传入的事件类型，生成LifecycleEvent事件源并且遍历通知所有注册在里面的监听(LifecycleListener)的lifecycleEvent方法.
3. 监听者响应: 监听(LifecycleListener)会根据不同的事件类型做不同的操作。
二， 实现:
以JasperListener(初始化JSP编译引擎)监听在StandarServer的注册，通知和响应为例。
1. 注册事件: Tomcat允许用户自定义监听和加入，可以在serer.xml中灵活的配置。
Java代码
[*]<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
[*]
[*] ... ...
[*] <!--Initialize Jasper prior to webapps are loaded. Documentation at /docs/jasper-howto.html -->
[*]
<Listener className="org.apache.catalina.core.JasperListener" />
[*]
[*] ... ...
[*]
[*]</Server>
<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
... ...
<!--Initialize Jasper prior to webapps are loaded. Documentation at /docs/jasper-howto.html -->
<Listener className="org.apache.catalina.core.JasperListener" />
... ...
</Server>
StandardServer继承Lifecycle接口， 有注册监听的方法。
StandardServer中注册监听的代码片断:
org.apache.catalina.core.StandardServer
Java代码
[*]public final class StandardServer
[*]
implements Lifecycle, Server, MBeanRegistration
[*] {
[*]
[*] ... ...
[*]
[*]
// 组合模式
[*]
private LifecycleSupport lifecycle = new LifecycleSupport(this);
[*]
[*] ... ...
[*]
[*]
// 将监听加入到模块中
[*]
public void addLifecycleListener(LifecycleListener listener) {
[*]
[*] lifecycle.addLifecycleListener(listener);
[*]
[*] }
[*] ... ...
[*]
[*]}
public final class StandardServer
implements Lifecycle, Server, MBeanRegistration
{
... ...
// 组合模式
private LifecycleSupport lifecycle = new LifecycleSupport(this);
... ...
// 将监听加入到模块中
public void addLifecycleListener(LifecycleListener listener) {
lifecycle.addLifecycleListener(listener);
}
... ...
}
org.apache.catalina.util.LifecycleSupport 中addLifecycleListener方法完成注册监听的具体实现：
Java代码
[*]public final class LifecycleSupport {
[*] ... ...
[*]
private LifecycleListener listeners[] = new LifecycleListener[0];
[*]
[*] ... ...
[*]
public void addLifecycleListener(LifecycleListener listener) {
[*]
[*]
synchronized (listeners) {
[*] LifecycleListener results[] =
[*]
new LifecycleListener1];
[*]
for (int i = 0; i < listeners.length; i++)
[*] results = listeners;
[*] results = listener;
[*] listeners = results;
[*] }
[*]
[*] }
[*] ... ...
[*]}
public final class LifecycleSupport {
... ...
private LifecycleListener listeners[] = new LifecycleListener;
... ...
public void addLifecycleListener(LifecycleListener listener) {
synchronized (listeners) {
LifecycleListener results[] =
new LifecycleListener;
for (int i = 0; i < listeners.length; i++)
results = listeners;
results = listener;
listeners = results;
}
}
... ...
}
Tomcat在启动的时候会将xml中配置的内容加载进去，(见《Tomcat中xml的解析器Digester》), 完成监听注册。
2. 通知监听者。
StandardServer在自身初始化的时候通知所有监听有初始化事件发生。
Java代码
[*] public void initialize()
[*]
throws LifecycleException
[*] {
[*]
if (initialized) {
[*]
log.info(sm.getString("standardServer.initialize.initialized"));
[*]
return;
[*] }
[*]
lifecycle.fireLifecycleEvent(INIT_EVENT, null);
[*]
initialized = true;
[*] ... ...
[*]}
public void initialize()
throws LifecycleException
{
if (initialized) {
log.info(sm.getString("standardServer.initialize.initialized"));
return;
}
lifecycle.fireLifecycleEvent(INIT_EVENT, null);
initialized = true;
... ...
}
LifecycleSupport实现具体动作， 生成事件源并通知所有监听
Java代码
[*]public void fireLifecycleEvent(String type, Object data) {
[*]
[*]
LifecycleEvent event = new LifecycleEvent(lifecycle, type, data);
[*] LifecycleListener interested[] = listeners;
[*]
for (int i = 0; i < interested.length; i++)
[*] interested.lifecycleEvent(event);
[*]
[*]}
public void fireLifecycleEvent(String type, Object data) {
LifecycleEvent event = new LifecycleEvent(lifecycle, type, data);
LifecycleListener interested[] = listeners;
for (int i = 0; i < interested.length; i++)
interested.lifecycleEvent(event);
}
3. 监听者响应
当LifecycleListener被调用lifecycleEvent方法， 会分析事件的类型， 根据类型做不同的响应或者不响应。
org.apache.catalina.core.JasperListener被注册在StandardServer，当StandardServer通知事件的时候， 它也会被调用。
调用到底方法是： lifecycleEvent
Java代码
[*]public class JasperListener
[*]
implements LifecycleListener {
[*] ... ...
[*]
public void lifecycleEvent(LifecycleEvent event) {
[*]
// 判断事件类型， 根据类型作出响应
[*]
if (Lifecycle.INIT_EVENT.equals(event.getType())) {
[*]
try {
[*]
// Set JSP factory
[*]
Class.forName("org.apache.jasper.compiler.JspRuntimeContext",
[*]
true,
[*]
this.getClass().getClassLoader());
[*]
} catch (Throwable t) {
[*]
// Should not occur, obviously
[*]
log.warn("Couldn't initialize Jasper", t);
[*] }
[*]
// Another possibility is to do directly:
[*]
// JspFactory.setDefaultFactory(new JspFactoryImpl());
[*] }
[*]
[*] }
[*]
[*] ... ...
[*]}
public class JasperListener
implements LifecycleListener {
... ...
public void lifecycleEvent(LifecycleEvent event) {
// 判断事件类型， 根据类型作出响应
if (Lifecycle.INIT_EVENT.equals(event.getType())) {
try {
// Set JSP factory
Class.forName("org.apache.jasper.compiler.JspRuntimeContext",
true,
this.getClass().getClassLoader());
} catch (Throwable t) {
// Should not occur, obviously
log.warn("Couldn't initialize Jasper", t);
}
// Another possibility is to do directly:
// JspFactory.setDefaultFactory(new JspFactoryImpl());
}
}
... ...
}
至此， Tomcat的生命周期管理分析就完成了。 可以看出Tomcat的生命周期管理设计的非常灵活和简单， 用户可以自如的加入不同监听到各个环节。
但也看出这个设计也有一些缺点， 比如每个监听都会被通知一遍，然后自己去判断事件类型。 如果容器发生的事件多而且监听也多， 会造成很多不必要的损耗。当然Tomcat的这个问题不是很大， 因为Tomcat发生的事件不多而且监听也不是很多。
参考：
1 Java Servlet概述
http://tech.ccidnet.com/art/1077/20041123/180515_1.html
Java代码
[*]
2 Tomcat 6官方文档
http://tomcat.apache.org/tomcat-6.0-doc/index.html
页:
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