tomcat之Container容器

Tomcat 之 Container 容器深度解析

在 Tomcat 架构中，Container（容器） 是负责处理内部请求、封装 Servlet 并管理其生命周期的核心组件。与连接器（Connector）负责对外通信不同，容器专注于请求的内部处理流程。本文将详细解析 Container 容器的层级结构、核心接口及工作机制。

Container 容器的层级结构

Container 是一个接口，其下分为四个子接口，形成层级化的容器结构，从上到下依次为：

Engine：最顶层容器，代表整个 Servlet 引擎
Host：表示一个虚拟主机（站点）
Context：表示一个 Web 应用程序
Wrapper：表示一个具体的 Servlet

它们的装配关系为：
Engine → Host（多个） → Context（多个） → Wrapper（多个）

容器装配关系

核心接口解析

catalina

1. 顶层接口 Container

Container 接口定义了所有容器的通用行为，包括父子容器管理、生命周期控制等。核心方法如下：

方法	功能描述
`getPipeline()`	获取当前容器的 Pipeline（用于管理 Valve 拦截器）
`getName()/setName()`	获取 / 设置容器名称（同一父容器下名称唯一）
`getParent()/setParent()`	获取 / 设置父容器
`addChild()/removeChild()`	添加 / 移除子容器
`getRealm()`	获取关联的安全域（用于身份验证）

核心特性：

所有容器都必须实现 Lifecycle 接口，支持生命周期管理（启动、停止等）。
通过 Pipeline 机制实现请求处理的拦截与增强（类似过滤器链）。

2. Engine 容器

Engine 是最顶层的容器，代表整个 Servlet 引擎，一个 Service 中最多只能有一个 Engine。

核心接口方法：

getDefaultHost()：获取默认虚拟主机名称（当请求的域名无法匹配时使用）
setJvmRoute()：设置 JVM 路由 ID（用于集群环境区分节点）
getService()：获取关联的 Service 组件

实现类：`StandardEngine`

父容器为 null（最顶层），子容器只能是 Host。
主要作用：接收连接器的请求，根据域名路由到对应的 Host 容器。

3. Host 容器

Host 代表一个虚拟主机（站点），与域名关联（如 localhost 或 example.com），负责管理多个 Web 应用（Context）。

核心接口方法：

getAppBase()：获取应用部署目录（如 webapps）
setAutoDeploy()：设置是否自动部署目录下的应用
addAlias()：添加域名别名（如 www.example.com 映射到 example.com）
findAliases()：获取所有别名

实现类：`StandardHost`

父容器必须是 Engine，子容器只能是 Context。
功能：管理应用的部署、启动和卸载，支持 WAR 包自动解压。

4. Context 容器

Context 代表一个 Web 应用程序（对应 Servlet 规范中的 ServletContext），管理多个 Servlet（Wrapper）。

核心接口方法：

getDocBase()：获取应用的文档根目录（如 /WEB-INF）
setPath()：设置应用的上下文路径（如 /myapp）
addServletMapping()：添加 URL 路径与 Servlet 的映射
getSessionTimeout()：获取默认会话超时时间（分钟）
reload()：重新加载应用（用于热部署）

实现类：`StandardContext`

父容器必须是 Host，子容器只能是 Wrapper。
核心功能：管理 Servlet 上下文、过滤器、监听器及资源文件。

5. Wrapper 容器

Wrapper 是最底层的容器，代表一个具体的 Servlet，负责其生命周期管理。

核心接口方法：

getServletClass()：获取 Servlet 类的全限定名
load()：加载并初始化 Servlet（调用 init() 方法）
allocate()：分配一个初始化后的 Servlet 实例（支持单线程模型）
addInitParameter()：添加 Servlet 初始化参数
unload()：卸载 Servlet（调用 destroy() 方法）

实现类：`StandardWrapper`

父容器必须是 Context，无子容器。
注意：Wrapper 不直接调用 service() 方法，而是通过 StandardWrapperValve 拦截器触发。

容器配置实例

Tomcat 的容器结构可通过 conf/server.xml 配置，示例如下：

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
  <Service name="Catalina">
    <!-- 连接器：处理HTTP请求 -->
    <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8443"/>
    
    <!-- Engine容器：顶层引擎 -->
    <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
      
      <!-- Host容器：虚拟主机localhost -->
      <Host name="localhost" appBase="webapps" autoDeploy="true">
        
        <!-- Context容器：Web应用myapp -->
        <Context path="/myapp" docBase="myapp" reloadable="true"/>
        
      </Host>
    </Engine>
  </Service>
</Server>

Context 配置方式：

在 server.xml 中直接定义 <Context> 标签
1. 在 conf/[Engine名]/[Host名]/ 目录下创建 XML 文件
应用内的 META-INF/context.xml（优先级最高）

请求定位 Servlet 的流程

当请求到达 Tomcat 后，容器通过以下步骤定位到目标 Servlet：

确定 Engine：根据请求的协议和端口匹配对应的 Service 和 Engine。
确定 Host：根据请求的域名（如 localhost）匹配对应的 Host 容器。
确定 Context：根据 URL 路径（如 /myapp）匹配对应的 Web 应用。
确定 Wrapper：根据 URL 路径（如 /myapp/login）匹配对应的 Servlet。

例如，请求 http://localhost:8080/myapp/login 的定位流程：
Engine(Catalina) → Host(localhost) → Context(/myapp) → Wrapper(LoginServlet)