Tomcat之Servlet容器Container。

Container是容器的父接口，所有子容器都必须实现这个接口，Container容器的设计用的是典型的责任链的设计模式，他由4个子容器组件构成，分别实Engine、Host、Context和Wrapper，这4个组件不是平行的，而是父子关系，Engine包含Host，Host包含Context，Context包含Wrapper。通常一个Servlet class对应一个Wrapper，如果有多个Servlet，则可以定义多个Wrapper；如果有多个Wrapper，则要定义一个更高的Container，如Context，Context通常对应如下的配置：

<Context path="/library/" docBase="D:\projects\library\deploy\target\library.war" reloadable="true" />

容器的整体设计

Context还可以定义在父容器Host中，Host不是必须的，但是要运行war程序，就必须要用Host，因为在war中必有web.xml文件，这个文件的解析就需要Host。如果要有多个Host就要定义一个top容器Engine。而Engine没有父容器了，一个Engine代表一个完整的Servlet引擎。

当Connector接受一个连接请求时，会将请求交给Container，Container是如何处理这个请求的？这4个组件是怎么分工的？怎么把请求传给特定的子容器的？又是如何将最终的请求交给Servlet处理的？下图是这个过程的时序图。

这里看到了Value，是不是很熟悉？没错，Value的设计在其他框架中也有用到，同样Pipeline的原理基本上也是相似的。他是一个管道，Engine和Host都会执行这个Pipeline，你可以在这个管道上增加任意的Value，Tomcat会挨个执行这些Value,而且4个组件都会有自己的一套Value集合。你怎么才能定义自己的Value呢？在server.xml文件中可以添加，如给Engine和Host增加一个Value，代码如下：

<Engine defaultHost="localhost" name="Catalina">
    <Value className="org.apache.catalina.values.RequestDumperValue" />
    ......
    <Host appBase="webapps" autoDeploy="true" name="localhost" unpackWARs="true" xmlNamespaceAware="false" xmlValidation="false">
        <Value className="org.apache.catalina.values.FastCommonAccessLogValue" directory="logs" prefix="localhost_access_log." suffix=".txt" pattern="common" resolveHosts="false" />
        ......
    </Host>
</Engine>

StandardEngineValue、StandardHostValue是Engine和Host默认的Value，最后一个Value负责将请求传给他们的子容器，以继续往下执行。

前面是Engine和Host容器的请求过程，下面看Context和Wrapper容器是如何处理请求的。下图是处理请求的时序图。

从Tomcat 5 开始，子容器的路由放在了request中，在request中保存了当前请求正在处理的Host、Context和Wrapper。

Engine容器

Engine容器比较简单，他定义了一些基本的关联关系。

他的标准实现类是StandardEngine，注意Engine没有父容器，如果调用setParent方法将会报错。添加的子容器也只能是Host类型的。

他的初始化方法也就是初始化和他相关联的组件，以及一些事件的监听。

Host容器

Host是Engine的子容器，一个Host在Engine中代表一个虚拟主机，这个虚拟主机的作用就是运行多个应用，他负责安装和展开这些应用，并且标识这个应用以便能够区分他们。他的子容器通常是Context，他除了关联子容器外，还保存一个主机应有的信息。

除了所有容器都继承的ContainerBase外，StandardHost还实现了Deployer接口。

Deployer接口的实现是StandardHostDeployer，这个类实现了最主要的几个方法，Host可以调用这些方法完成应用的部署等。

Context容器

Context代表Servlet的Context，他具备了Servelt运行的基本环境，理论上只要有Context就能运行Servlet了。简单地Tomcat可以没有Engine和Host。

Context最重要的功能就是管理他里面的Servlet实例，Servlet实例在Context中是以Wrapper出现的。还有一点就是Context如何才能找到正确的Servlet来执行他呢？Tomcat 5以前是通过一个Mapper类来管理的，在Tomcat 5 以后这个功能被移到了Request中，在前面的时序图中就可以发现获取子容器都是通过Request来分配的。

Context准备Servlet的运行环境是从Start方法开始的。他的主要作用是设置各种资源属性和管理组件，还有一个非常重要的作用就是启动子容器和Pipeline。

我们知道Context的配置文件中有个reloadable属性，如下面的配置：

<Context path="/library/" docBase="D:\projects\library\deploy\target\library.war" reloadable="true" />

当这个reloadable设为true时，war被修改后Tomcat会自动重新加载这个应用。如何做到这点呢？这个功能是在StandardContext的backgroundProcess方法中实现的。

他会调用reload方法，而reload方法会先调用stop方法，然后再调用Start方法，完成Context的一次重新加载。可以看出，执行reload方法的条件是reloadable为true和应用被修改，那么这个backgroundProcess方法是怎么被调用的呢？

这个方法是在ContainerBase类中定义的内部类ContainerBackgroundProcessor中被周期调用的，这个类运行在一个后台线程中。他会周期的执行run方法，他的run方法会周期的调用所有容器的backgroundProcess方法，因为所有容器都会继承ContainerBase类，所以所有容器都能够在backgroundProcess方法中定义周期执行的事件。

Wrapper容器

Wrapper代表一个Servlet，他负责管理一个Servlet，包括Servlet的装载、初始化、执行及资源回收。Wrapper是最底层的容器，他没有子容器了，所以调用他的addChild将会报错。

Wrapper的实现类是StandardWrapper，StandardWrapper还实现了拥有一个Servlet初始化信息的ServletConfig，由此看出StandardWrapper将直接和Servlet的各种信息打交道。

LoadServlet是一个非常重要的方法，他基本上描述了对Servlet的操作，装载了Servlet后就会调用Servlet的init方法，同时会传一个StandardWrapperFacade对象给Servlet，这个对象包装了StandardWrapper.

Servlet可以获得信息都在StandardWrapperFacade里封装，这些信息又是在StandardWrapper对象中拿到的，所以Servlet可以通过ServletConfig拿到有限的容器的信息。

当Servlet被初始化完成后，就等着StandardWrapperValue去调用他的Servlice方法了，调用Service方法之前要调用Servlet所有的filter。