概述
從Tomcat-整體架構(gòu)中看到Tomcat涉及眾多有生命周期概念的組件，包括Server/Service/Engine/Host/Context/Wrapper，那么如何統(tǒng)一管理這些組件(也即如何管理Tomcat生命周期)就是設(shè)計的要點，本節(jié)就來看下Tomcat的設(shè)計。
1. 組合模式
把生命周期的過程抽象成LifeCycle接口，每個具體的組件去實現(xiàn)這些方法
public interface Lifecycle {
public void init() throws LifecycleException;
public void start() throws LifecycleException;
public void stop() throws LifecycleException;
public void destroy() throws LifecycleException;
.......
}
在父組件的init()方法里需要創(chuàng)建子組件并調(diào)用子組件的init()方法。同樣，在父組件的start()方法里也需要調(diào)用子組件的start()方法，因此調(diào)用者可以無差別的調(diào)用各組件的init()方法和start()方法，這就是組合模式的使用，并且只要調(diào)用最頂層組件，也就是Server組件的init()和start()方法，整個Tomcat就被啟動起來了。
2. 觀察者模式
在LifeCycle接口里加入了管理監(jiān)聽器的方法，另外定義一個Enum來表示組件有哪些狀態(tài)，以及處在什么狀態(tài)會觸發(fā)什么樣的事件；比如NEW狀態(tài)表示組件剛剛被實例化；而當init()方法被調(diào)用時，狀態(tài)就變成INITIALIZING狀態(tài)，這個時候，就會觸發(fā)BEFORE_INIT_EVENT事件，如果有監(jiān)聽器在監(jiān)聽這個事件，它的方法就會被調(diào)用。
public interface Lifecycle {
public void addLifecycleListener(LifecycleListener listener);
public LifecycleListener[] findLifecycleListeners();
public void removeLifecycleListener(LifecycleListener listener);
public LifecycleState getState();
public String getStateName();
......
}
public enum LifecycleState {
NEW(false, null),
INITIALIZING(false, Lifecycle.BEFORE_INIT_EVENT),
INITIALIZED(false, Lifecycle.AFTER_INIT_EVENT),
STARTING_PREP(false, Lifecycle.BEFORE_START_EVENT),
STARTING(true, Lifecycle.START_EVENT),
STARTED(true, Lifecycle.AFTER_START_EVENT),
STOPPING_PREP(true, Lifecycle.BEFORE_STOP_EVENT),
STOPPING(false, Lifecycle.STOP_EVENT),
STOPPED(false, Lifecycle.AFTER_STOP_EVENT),
DESTROYING(false, Lifecycle.BEFORE_DESTROY_EVENT),
DESTROYED(false, Lifecycle.AFTER_DESTROY_EVENT),
FAILED(false, null);
.....
}
// 狀態(tài)流轉(zhuǎn)過程
* start()
* -----------------------------
* | |
* | init() |
* NEW -?-- INITIALIZING |
* | | | | ------------------?-----------------------
* | | |auto | | |
* | | \|/ start() \|/ \|/ auto auto stop() |
* | | INITIALIZED --?-- STARTING_PREP --?- STARTING --?- STARTED --?--- |
* | | | | |
* | |destroy()| | |
* | --?-----?-- ------------------------?-------------------------------- ^
* | | | |
* | | \|/ auto auto start() |
* | | STOPPING_PREP ----?---- STOPPING ------?----- STOPPED -----?-----
* | \|/ ^ | ^
* | | stop() | | |
* | | -------------------------- | |
* | | | | |
* | | | destroy() destroy() | |
* | | FAILED ----?------ DESTROYING ---?----------------- |
* | | ^ | |
* | | destroy() | |auto |
* | --------?----------------- \|/ |
* | DESTROYED |
* | |
* | stop() |
* ----?-----------------------------?------------------------------
*
組件的init()和start()調(diào)用是由它的父組件的狀態(tài)變化觸發(fā)的，上層組件的初始化會觸發(fā)子組件的初始化，上層組件的啟動會觸發(fā)子組件的啟動，因此把組件的生命周期定義成一個個狀態(tài)，把狀態(tài)的轉(zhuǎn)變看作是一個事件。而事件是有監(jiān)聽器的，在監(jiān)聽器里可以實現(xiàn)一些邏輯，并且監(jiān)聽器也可以方便的添加和刪除，這就是典型的觀察者模式。
3. 模板方法模式
Tomcat定義一個基類LifeCycleBase來實現(xiàn)LifeCycle接口，把一些公共的邏輯放到基類中去，比如生命狀態(tài)的轉(zhuǎn)變與維護、生命事件的觸發(fā)以及監(jiān)聽器的添加和刪除等，而子類就負責實現(xiàn)自己的初始化、啟動和停止等方法。
// 以init方法為例分析
public final synchronized void init() throws LifecycleException {
if (!state.equals(LifecycleState.NEW)) {
invalidTransition(Lifecycle.BEFORE_INIT_EVENT);
}
try {
setStateInternal(LifecycleState.INITIALIZING, null, false);
initInternal();
setStateInternal(LifecycleState.INITIALIZED, null, false);
} catch (Throwable t) {
handleSubClassException(t, "lifecycleBase.initFail", toString());
}
}
1. invalidTransition檢查狀態(tài)的合法性，比如當前狀態(tài)必須是NEW然后才能進行初始化。
2. setStateInternal觸發(fā)INITIALIZING事件的監(jiān)聽器：在這個setStateInternal方法里，會調(diào)用監(jiān)聽器的業(yè)務(wù)方法。
3. initInternal調(diào)用具體子類實現(xiàn)的抽象方法initInternal()方法。我在前面提到過，為了實現(xiàn)一鍵式啟動，具體組件在實現(xiàn)initInternal()方法時，又會調(diào)用它的子組件的init()方法。
4. setStateInternal子組件初始化后，觸發(fā)INITIALIZED事件的監(jiān)聽器，相應(yīng)監(jiān)聽器的業(yè)務(wù)方法就會被調(diào)用。
LifeCycleBase實現(xiàn)LifeCycle接口的方法并設(shè)置為final，在實現(xiàn)方法中實現(xiàn)公共邏輯，提供對應(yīng)的xxxInternal()方法供子類實現(xiàn)，這是典型的模板方法模式。
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