tomcat学习步骤，附带打破双亲委派模型企业应用实战

1. tomcat入门

入门模块仅做学习大纲梳理，忽略了具体操作指引。

Tomcat的三种部署模式：

简单架构模型

 

连接器的非阻塞模式(NIO)

                                                                                                                                              通道(Channel)、缓冲区(Buffer)、选择器(Selector)

 

容器container的责任链模式：

1.请求被Connector组件接收，创建Request和Response对象。

2.Connector将Request和Response交给Container,先通过Engine的pipeline组件流经内部的每个Valve。

3.请求流转到Host的pipeline组件中，并且经过内部Valve的过。

4.请求流转到Context的pipeline组件中，并且经过内部的Valve的过滤。

5.请求流转到Wrapper的pipeline组件中，并且经过内部的Valve的过滤。

6.Wrapper内部的WrapperValve创建FilterChain实例，调用指定的Servlet实例处理请求。

7.返回。

 

 

2.tomcat架构进阶

 

 

tomcat顶层结构

 

 

 

 

Server：服务器的意思，代表整个tomcat服务器，一个tomcat只有一个Server；

Service：Server中的一个逻辑功能层， 一个Server可以包含多个Service；

Connector：称作连接器，是Service的核心组件之一，一个Service可以有多个Connector，主要是连接客户端请求；

Container：Service的另一个核心组件，按照层级有Engine，Host，Context，Wrapper四种，一个Service只有一个Engine，其主要作用是执

行业务逻辑；
Jasper：JSP引擎；
Session：会话管理；

 

Connector解析

 

 

 

Connector使用ProtocolHandler来处理请求的Endpoint用来处理底层Socket的网络连接。

Processor用于将Endpoint接收到的Socket封装成Request。

Adapter充当适配器，用于将Request转换为ServletRequest交给Container进行具体的处理。

ProtocolHandler由包含了三个部件：Endpoint、Processor，Adapter

Container解析

 

 

service中的name是catalina,engine中的name也是catalina，这个就证明一个service就只有一个engine, 一个engine可以有多个host主机

host，站点，虚拟主机。

Engine:引擎、只有一个定义了一个名为Catalina的Engine

Host:站点、虚拟主机一个Engine包含多个Host的设计，使得一个服务器实例可以承担多个域名的服务，是很灵活的设计

Context:一个应用默认配置下webapps下的每个目录都是一个应用

Wrapper:一个Servlet

 

结合tomcat目录结构理解上面的4个容器之间的关系

3.tomcat类加载机制

引用自：https://www.cnblogs.com/ghoster/p/7602158.html

 

1.主流的Java Web服务器，如Tomcat、Jetty、WebLogic、WebSphere等都实现了自己定义的类加载器（一般都不止一个）。因为一个功能健全的web服务器要解决一下几个问题：

　　　　1）部署在一个服务器上的两个web应用程序所使用的Java类库可以实现互相隔离。这是最基本的需求，两个不同的应用程序可能会依赖同一个第三方类库的不同版本，不能要求一个类库在一个服务器中只有一份，服务器应当保证两个应用程序的类库可以互相独立使用

　　　　2）部署在同一个服务器上的两个Web应用程序所使用的Java类库可以互相共享。这个需求也非常很常见，如，用户可能有10各使用Spring组织的应用程序部署在同一台服务器上，如果把10份Spring分别存放在各个应用程序的隔离目录中，将会是很大的资源浪费-这主要不是浪费磁盘空间的问题，而是指类库在使用时都要被加载到服务器内存，如果类库不能共享，虚拟机的方法区就会很容易出现过度膨胀的风险

　　　　3）服务器需要尽可能地保证自身的安全不受部署的Web应用程序影响。目前，有许多主流的Java Web服务器自身也是使用Java语言来实现的。因此，服务器本身也有类库依赖的问题，一般来说，基于安全考虑，服务器所使用的类库应该与应用程序的类库相互独立

　　　　4）支持jsp应用的Web服务器，大多数都需要支持HotSwap功能。我们知道，jsp文件最终要编译成Java Class才能由虚拟机执行，但jsp文件由于其纯文本存储的特性，运行时修改的概率远远大于第三方类库或程序自身的Class文件。而且ASP、PHP和JSP这些网页应用也把修改后无需重启作为一个很大的“优势”来看待，因此，“主流”的Web服务器都会支持JSP的热替换，当然也有“非主流”的，如运行在生产模式下的WebLogic服务器默认就不会处理JSP文件的变化

　　由于存在上述问题，在部署Web应用时，单独的一个ClassPath就无法满足需求了，所以各种Web服务器都“不约而同”地提供了好几个ClassPath路径供用户存放第三方类库，这些路径一般都以lib或classes命名，被放置到不同路径中的类库，具备不同的访问范围和服务对象，通常，每一个目录都会有一个相应的自定义类加载器去加载放置在里面的Java类库。

　　2.Tomcat对用户类库与类加载器的规划

　　　　在其目录结构下有三组目录（“/common/*”、“/server/*”、“/shared/*”）可以存放Java类库,另外还可以加上Web应用程序本身的目录“/WEB-INF/*”，一共4组，把Java类库放置在这些目录中的含义分别如下：

　　　　1）放置在/commom目录中：类库可被Tomcat和所有的Web应用程序共同使用

　　　　2）放置在/server目录中：类库可被Tomcat使用，对所有的Web应用程序都不可见

　　　　3）放置在/shared目录中：类库可被所有的Web应用程序所共同使用，但对Tomcat自己不可见

　　　　4）放置在/WebApp/WEB-INF目录中：类库仅仅可以被此Web应用程序使用，对Tomcat和其他Web应用程序都不可见

　　　　为了支持这套目录结构，并对目录里面的类库进行加载和隔离，Tomcat自定义了多个类加载器，这些类加载器按照经典的双亲委派模型来实现，所下图：

　　　　

　　　　最上面的三个类加载器是JDK默认提供的类加载器，这三个加载器的的作用之前也说过，这里不再赘述了，可以在http://www.cnblogs.com/ghoster/p/7594224.html简单了解。而CommonClassLoader、CatalinaClassLoader、SharedClassLoader和WebAppClassLoader则是Tomcat自己定义的类加载器，他们分别加载/common/*、/server/*、/shared/*和/WebApp/WEB-INF/*中的Java类库。其中WebApp类加载器和jsp类加载器通常会存在多个实例，每一个Web应用程序对应一个WebApp类加载器，每一个jsp文件对应一个Jsp类加载器

　　　　从上图的委派关系可以看出，CommonClassLoader能加载的类都可以被CatalinaClassLoader和SharedClassLoader使用，而CatalinaClassLoader和SharedClassLoader自己能加载的类则与对方相互隔离。WebAppClassLoader可以使用SharedClassLoader加载到的类，但各个WebAppClassLoader实例之间相互隔离。而JasperLoader的加载范围仅仅是这个JSP文件所编译出来的哪一个Class，它出现的目的就是为了被丢弃：当服务器检测到JSP文件被修改时，会替换掉目前的JasperLoader的实例，并通过在建立一个新的Jsp类加载器来实现JSP文件的HotSwap功能

 

4.打破双亲委派模型企业级应用实战

需求背景：在使用多数据源的情况下，同时连接某大厂魔改的数据库mppdb和pgsql数据库的时候。出现了无法同时加载mppdb和pgsql的驱动的问题。

 

原因分析：spring在启动时会调用应用类加载器加载org目录下的.class文件，同时spring自定义类加载器分别加载BOOT-INF，META-INF 目录下的文件，mppdb 与pgsql驱动的本质都是.jar文件，所以会放在META-INF目录下的lib目录下。

又因为mppdb是某国内大厂以pgsql为蓝本魔改的，遗留下一个问题，mppdb与mysql驱动的类名是完全一致的。而两驱动都放在lib目录下，由同一个类加载器来加载，就会出现以下情况：当第一个驱动pgsql加载时，使用双亲机制正常加载，

当第二个驱动mppdb再次加载时，会判断该类是否加载过，此时，由于类加载器一致，类名一致，类加载器会误认为mppdb驱动已经加载过了，实际是之前加载的pgsql驱动，所以spring不会再去加载mppdb，而是从缓冲中把pgsql的驱动抛出，

从而导致了，spring在启动时无法同时加载mppdn驱动和pgsql驱动。

 

解决方案：

方案一：遵循双亲委派模型

在spring容器启动后（此时spring已经加载到其中一个驱动，假设是pgsql驱动），新开一个jvm进程，在该进程中使用扩展类加载器加载mppdb驱动，根据双亲委派模型，扩展类加载器是应用类加载器的父类，当需要加载驱动时会优先委派父类加载，

所以同一个类在父类加载器和子类加载器都能加载的情况下，父类加载器总能优先加载的。这样就保证了，新起的进程总是能加载到扩展类加载器加载的mppdb驱动。

方案二：打破双亲委派模型

在spring容器启动后（此时spring已经加载到其中一个驱动，假设是pgsql驱动），不必新开进程，还是在该spring的进程内，使用应用类加载器XMLClassLoader去加载mppdb驱动，如果此时使用双亲委派模型，会加载到spring初始化时加载到的驱动，即pgsql驱动，

故而 需要将XMLClassLoader 的父加载器设置为null，禁止其父加载器加载，而由其自己加载，即可以成功加载mppdb驱动，具体实现涉及公司信息安全，在此仅提供问题解决思路。