tomcat事件处理机制

最近在阅读“how tomcat works”这本书，结合tomcat7的源码进行学习。对于学习的收获，将通过“tomcat学习系列”记录下来，和大家一起分享和交流，也算对自己学习的一种促进。闲话不多说，正文开始。

Catalina内部由多个组件组成，启动时各个组件都需要启动，关闭时需要各个组件关闭。如何协作各个组件的初始化、启动、停止、销毁等的一致性，通过各组件实现Lifecycle这个接口来完成。各组件在启动、关闭等重要生命周期中，会发出事件通知，通知已注册的观察者做事件处理。

一、主要类图

二、主要类介绍

1) Lifecycle

Lifecycle定义了组件生命周期中的通用事件(START_EVENT、STOP_EVENT等)和接口(start、stop、destroy、addLifecycleListener、removeLifecycleListener等)。组件可以通过实现Lifecyecle接口，完成组建的重要生命周期实现和组建的观察者管理。

2）LifecycleState

定义了组件生命周期中的状态和状态对应的事件。当状态发生改变时，会发出相应事件，通知观察者进行处理。

3)LifecycleBase

Lifecycle接口的默认实现，实现init、start、stop、destroy等方法。对观察者的增加、查找和删除等操作会适配器方式，由组合的LifecycleSupport实例来完成。

4）LifecycleSupport

观察者的实际管理类，实现观察者的注册、删除、查询、调用等操作。

5）LifecycleListener

生命周期的观察者，定义了观察者的事件处理接口lifecycleEvent(LifecycleEvent event)。

6）ServerLifecycleListener

实际的观察者，实现了事件处理接口。

7)LifecycleEvent

观察者使用的参数，它封装了事件来源、事件类型和事件数据，使得观察者可以按事件来源和事件类型分类处理事件。

三、生命周期重要过程

1. 观察者注册

观察者的注册可以通过xml方式配置，也可以通过直接调用Lifecycle的观察者添加方法。server.xml中观察者配置如下:

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">    <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />    <Listener className="org.apache.catalina.core.JasperListener" />    <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />    <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />  ...  </Server>  

LifecycleSupport的观察者注册代码如下：

public final class LifecycleSupport {      // 观察者数组      private LifecycleListener listeners[] = new LifecycleListener[0];      ...      public void addLifecycleListener(LifecycleListener listener) {          synchronized (listenersLock) {            LifecycleListener results[] =              new LifecycleListener[listeners.length + 1];            for (int i = 0; i < listeners.length; i++)                results[i] = listeners[i];            results[listeners.length] = listener;            listeners = results;        }        }  }  

观察者是通过数组来维护，每次增加一个新的观察者，都需要将当前数组长度加1，将原来数组内容拷贝到新的数组中。对这里的设计我比较困惑，为什么采用这种数组扩容方式，这样每次增加新增观察者都需要数组拷贝，影响性能。可能的一个原因是，考虑到观察者数目少和新增的次数少，这种方式可以减少内存占用。

2. 通知观察者 
组件的生命周期中状态发生改变时，都会发出事件，通知观察者处理。下面以LifecycleBase中init()方法举例说明。 

public abstract class LifecycleBase implements Lifecycle {      private LifecycleSupport lifecycle = new LifecycleSupport(this);      // 当前状态      private volatile LifecycleState state = LifecycleState.NEW;      public synchronized final void init() throws LifecycleException {          if (!state.equals(LifecycleState.NEW)) {              invalidTransition(Lifecycle.BEFORE_INIT_EVENT);          }          // 状态转移到INITIALIZING，会发送事件          setState(LifecycleState.INITIALIZING);          initInternal();          setState(LifecycleState.INITIALIZED);      }        protected synchronized void setState(LifecycleState state, Object data) {          ...          this.state = state;          // state为枚举类型，获取该枚举值对应的事件类型          String lifecycleEvent = state.getLifecycleEvent();          if (lifecycleEvent != null) {              // 发起事件通知              fireLifecycleEvent(lifecycleEvent, data);          }      }        // 调用LifecycleSupport进行事件处理      protected void fireLifecycleEvent(String type, Object data) {          lifecycle.fireLifecycleEvent(type, data);      }  }  

LifecycleSupport中的事件处理方法如下： 

public void fireLifecycleEvent(String type, Object data) {      // 包装事件类型和数据      LifecycleEvent event = new LifecycleEvent(lifecycle, type, data);      // 循环，通知所有观察者进行事件处理      LifecycleListener interested[] = listeners;      for (int i = 0; i < interested.length; i++)          interested[i].lifecycleEvent(event);    }  

3. 观察者事件处理 
以ServerLifecycleListener为例，说明观察者事件处理过程。

public class ServerLifecycleListener     implements ContainerListener, LifecycleListener, PropertyChangeListener {     ...     public void lifecycleEvent(LifecycleEvent event) {         Lifecycle lifecycle = event.getLifecycle();         if (Lifecycle.START_EVENT.equals(event.getType())) {                 if (lifecycle instanceof Server) {                     ...                 }                 if( lifecycle instanceof Service ) {                    ...                 }                           if (lifecycle instanceof StandardContext){                     ...                 }                     } else if (Lifecycle.AFTER_STOP_EVENT.equals(event.getType())) {                 ...         }     } } 

观察者可以通过事件来源（lifecycle）和事件类型（eventType）对事件分类处理。 
四、 总结 
tomcat中事件处理机制比较灵活，在日常工作的设计中值得借鉴，比如下面的业务场景:对客户投诉的创建、撤销、终止等，可以采用如下处理方式: 
--生命周期管理-- 
1. 创建统一的投诉业务生命周期Lifecycle，如create、cancel、destroy等。 
2. 定义投诉业务的状态枚举类（对应tomcat中LifecycleState），枚举类中定义每个状态对应的事件类型。 
--观察者注册-- 
3. 创建观察者管理service(对应tomcat中的LifecycleSupport)。观察者列表可以通过spring bean方式注入。 
--观察者通知-- 
4. 在生命周期中状态改变时，比如投诉创建时，发送事件通知，调用观察者管理service，通知观察者处理。 
5. 包装观察者所需要的数据（对应tomcat中的LifecycleEvent），如事件来源、类型等，供观察者使用。 
--观察者处理-- 
6. 定义实际观察者，按事件来源和类型分别做业务处理，比如投诉创建时，将投诉发生时用户的业务开通快照记录下来。 

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