吸貓就吸Tomcat之Pipeline-Valve巧妙設計

時間 2019-11-08

標籤 tomcat pipeline valve 巧妙設計欄目 Tomcat 简体版

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前言

於每個Java工程師而言，tomcat這隻小橘貓算是咱們的老朋友了，同時tomcat做爲一款服務器中間件具有了很強的擴展性，內部對於Request和Response的邏輯處理都是何種方式來實現的呢？本文將主要介紹tomcat的Pipeline-Valve設計來一窺究竟。java

接口介紹

首先咱們看看Valve接口設計模式

能夠從Valve看到不少鏈表的影子，咱們能夠根據Valve來構造一條Valve鏈。接下來看看Pipeline接口tomcat

Pipeline接口的主要方法服務器

能夠看到Pipeline的主要方法提供了對Valve的增刪查改操做，其中有兩個關鍵的方法setBasic(Valve)與addValve(Valve)咱們跟進源碼看一看。其中StandardPipeline是Pipeline接口的實現類，下面我截取了setBasic最核心的邏輯，能夠看出basic實際上就是Pipeline維護的Valve鏈裏最末尾的一個Valve架構

Valve current = first;
while (current != null) {
if (current.getNext() == oldBasic) {
current.setNext(valve);
break;
}
current = current.getNext();
}

this.basic = valve;
複製代碼

一樣的咱們來看一看addValve的源碼，如下是最核心的部分app

Valve current = first;
while (current != null) {
if (current.getNext() == basic) {
current.setNext(valve);
valve.setNext(basic);
break;
}
複製代碼

經過addValve添加的Valve被加在了basic的前一個，也就是說basic永遠指向Valve鏈裏的最後一個Valve，不會被輕易替代，那麼這種設計有什麼意義呢？待會給出答案~負載均衡

Valve究竟是什麼？

上圖都是Valve接口的實現類，包含了負載均衡、單點登陸等tomcat容器自己的邏輯。經過查看Valve接口invoke方法的實現能夠知道，每個Valve的invoke方法主要作兩件事情ide

自己的邏輯
經過getNext().invoke(request, response)調用下一個Valve的邏輯

這是很經典的責任鏈設計模式。簡單的說一個valve就是一個邏輯體。this

跟蹤basic

能夠看到setBasic的使用方主要是tomcat內置的四大容器，Context、Engine、Host以及Wrapper，先簡單對四大容器作個介紹spa

Wrapper：對Servlet定義的組件概念，一個Wrapper表明一個Servlet
Context：表示咱們的應用程序，好比一個運行中Java Web程序，一個程序裏面天然有多個Servlet，因此Conxtet和Wrapper的關係是1對n
Host：表示虛擬主機的概念，由於一臺服務器不只可以對product.yangkw.com提供服務，同時也能夠對test.yangkw.com提供服務，同時每一個虛擬主機均可以運行多個Java Web程序，因此Host和Context的關係也是1對n
Engine：Tomcat鏈接器(Connector) 將接收到的鏈接提交給Engine處理，做爲整個Servlet引擎的組件概念，用來管理多個虛擬站點，Engine和Host也是一對n的關係

下面是關於四大容器一個簡單的類圖關係

那麼四大容器是如何被關聯在一塊兒的呢？StandardEngineValve是Engine容器的basic valve，筆者簡化了代碼實現，保留最主要的邏輯

@Override
public final void invoke(Request request, Response response) throws IOException, ServletException {

// Select the Host to be used for this Request
Host host = request.getHost();

...
// Ask this Host to process this request
host.getPipeline().getFirst().invoke(request, response);

}
複製代碼

能夠看到Engine容器的basic valve負責觸發host容器pipeline 答案出來了：每一個容器的basic valve會去觸發子容器的pipeline，因此basic做爲一個valve不只要執行自身相應的邏輯，同時也扮演了一個外交官的角色負責去和其子容器邏輯的對接。