Tomcat是非常常用的應用服務器，了解Tomcat的總體架構以及實現細節，對於理解整個java web也是有非常大的幫助。

一、Server

1、最簡單的服務器結構

最簡單的服務器結構如圖所示：

Server向客戶端提供服務，並且服務器可以start或stop。

缺點：如果需要該服務器支持多種網絡協議，就很難擴展，因此改進如下：

2、Connector和Container

將容器拆分成Connector以及Container，Connector用於和客戶端連接，可以擴展支持多種協議，建立連接之後將socket交給Container處理。

缺點：一個Server存在多個Connector和Container，因此Connector和Container之間就需要建立比較繁瑣的映射關系，改進如下：

3、加入Service

一個Server包括多個Service，一個Service可以包含多個Connector和一個Container，這樣Connector在獲得客戶端的socket之後，交給對應的Service，由Service來找到對應的Container，進而處理客戶端的相關請求。

缺點：應用服務器是一個運行環境，可能會有很多項目部署在Tomcat中，因此改進如下:

4、引入Context

將Container換成Engine，Context則表示應用本身，同時Engine和Context都包含start、stop方法，代表各個容器啟動、關閉的行為，將各個容器加載資源、釋放資源的動作解耦。

缺點：通常在一個主機下，提供多個域名的服務，因此引入Host，如下：

5、引入Host

缺點：一個Context中可以包含多個servlet實例，稱為Wrapper，改進如下：

6、Wrapper

Engine、Host、Context、Wrapper是一類組件，這類組件的作用就是處理接收客戶端的請求並且返回響應數據，並且有可能請求到Engine容器，Engine容器委托給子容器Host處理，修改如下：

使用Container代表容器，Engine、Host、Context、Wrapper都是Container的子容器，Container可以維護子容器。backgroundProcess()方法針對後臺處理，並且其基礎抽象類(ContainerBase)確保在啟動組件的同時，異步啟動後臺處理。

Tomcat的總體架構大致如此。

二、Lifecycle生命周期

所有的容器中都存在start()、stop()等方法，因此抽象出Lifecycle接口，該接口中定義了相關的生命周期的方法。主要方法如下：

Lifecycle狀態圖：

三、Pipeline和Valve

對於應用服務器來說，增強各組件的擴展性以及靈活性是非常重要的，Tomcat采用職責鏈模式來實現每個Container組件處理請求的功能。

Pipeline代表職責鏈，後者表示閥門，具體的處理過程，如圖所示：

說的簡單點，就是每條線路上包含哪些操作，操作按照順序一個個執行。Tomcat通過這種方式來決定每個容器的執行過程。之前的Tomcat架構圖加上職責鏈如下所示：

簡單的來說，Tomcat監聽客戶端的請求，獲得請求後交個各個組件去處理，返回響應數據到客戶端，並且Tomcat能支持HTTP、AJP等協議。並且在擴展性、可用性上有著非常優秀的設計。

Tomcat架構解析(一)-----Tomcat總體架構