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首先我們通過一張簡化的類圖來回顧一下，從圖上你可以看到各種組件的層次關(guān)系，圖中的虛線表示一個請求在 Tomcat 中流轉(zhuǎn)的過程。

上面這張圖描述了組件之間的靜態(tài)關(guān)系，如果想讓一個系統(tǒng)能夠?qū)ν馓峁┓?wù)，我們需要創(chuàng)建、組裝并啟動這些組件；在服務(wù)停止的時候，我們還需要釋放資源，銷毀這些組件，因此這是一個動態(tài)的過程。也就是說，Tomcat 需要動態(tài)地管理這些組件的生命周期。

在我們實(shí)際的工作中，如果你需要設(shè)計(jì)一個比較大的系統(tǒng)或者框架時，你同樣也需要考慮這幾個問題：如何統(tǒng)一管理組件的創(chuàng)建、初始化、啟動、停止和銷毀？如何做到代碼邏輯清晰？如何方便地添加或者刪除組件？如何做到組件啟動和停止不遺漏、不重復(fù)？

今天我們就來解決上面的問題，在這之前，先來看看組件之間的關(guān)系。如果你仔細(xì)分析過這些組件，可以發(fā)現(xiàn)它們具有兩層關(guān)系。

• 第一層關(guān)系是組件有大有小，大組件管理小組件，比如 Server 管理 Service，Service 又管理連接器和容器。
• 第二層關(guān)系是組件有外有內(nèi)，外層組件控制內(nèi)層組件，比如連接器是外層組件，負(fù)責(zé)對外交流，外層組件調(diào)用內(nèi)層組件完成業(yè)務(wù)功能。也就是說，請求的處理過程是由外層組件來驅(qū)動的。

這兩層關(guān)系決定了系統(tǒng)在創(chuàng)建組件時應(yīng)該遵循一定的順序。

• 第一個原則是先創(chuàng)建子組件，再創(chuàng)建父組件，子組件需要被“注入”到父組件中。
• 第二個原則是先創(chuàng)建內(nèi)層組件，再創(chuàng)建外層組件，內(nèi)層組建需要被“注入”到外層組件。

因此，最直觀的做法就是將圖上所有的組件按照先小后大、先內(nèi)后外的順序創(chuàng)建出來，然后組裝在一起。不知道你注意到?jīng)]有，這個思路其實(shí)很有問題！因?yàn)檫@樣不僅會造成代碼邏輯混亂和組件遺漏，而且也不利于后期的功能擴(kuò)展。

為了解決這個問題，我們希望找到一種通用的、統(tǒng)一的方法來管理組件的生命周期，就像汽車“一鍵啟動”那樣的效果。

一鍵式啟停：LifeCycle接口

我在前面說到過，設(shè)計(jì)就是要找到系統(tǒng)的變化點(diǎn)和不變點(diǎn)。這里的不變點(diǎn)就是每個組件都要經(jīng)歷創(chuàng)建、初始化、啟動這幾個過程，這些狀態(tài)以及狀態(tài)的轉(zhuǎn)化是不變的。而變化點(diǎn)是每個具體組件的初始化方法，也就是啟動方法是不一樣的。

因此，我們把不變點(diǎn)抽象出來成為一個接口，這個接口跟生命周期有關(guān)，叫作 LifeCycle。LifeCycle 接口里應(yīng)該定義這么幾個方法：init()、start()、stop() 和 destroy()，每個具體的組件去實(shí)現(xiàn)這些方法。

理所當(dāng)然，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。下面是LifeCycle 接口的定義。

可擴(kuò)展性：LifeCycle事件

我們再來考慮另一個問題，那就是系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。因?yàn)楦鱾€組件 init() 和 start() 方法的具體實(shí)現(xiàn)是復(fù)雜多變的，比如在 Host 容器的啟動方法里需要掃描 webapps 目錄下的Web 應(yīng)用，創(chuàng)建相應(yīng)的 Context 容器，如果將來需要增加新的邏輯，直接修改 start() 方法？這樣會違反開閉原則，那如何解決這個問題呢？開閉原則說的是為了擴(kuò)展系統(tǒng)的功能，你不能直接修改系統(tǒng)中已有的類，但是你可以定義新的類。

我們注意到，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，因此我們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(shí)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。

具體來說就是在 LifeCycle 接口里加入兩個方法：添加監(jiān)聽器和刪除監(jiān)聽器。除此之外，我們還需要定義一個 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。因此 LifeCycle 接口和 LifeCycleState 就定義成了下面這樣。

從圖上你可以看到，組件的生命周期有 NEW、INITIALIZING、INITIALIZED、STARTING_PREP、STARTING、STARTED 等，而一旦組件到達(dá)相應(yīng)的狀態(tài)就觸發(fā)相應(yīng)的事件，比如 NEW 狀態(tài)表示組件剛剛被實(shí)例化；而當(dāng) 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。

重用性：LifeCycleBase抽象基類

有了接口，我們就要用類去實(shí)現(xiàn)接口。一般來說實(shí)現(xiàn)類不止一個，不同的類在實(shí)現(xiàn)接口時往往會有一些相同的邏輯，如果讓各個子類都去實(shí)現(xiàn)一遍，就會有重復(fù)代碼。那子類如何重用這部分邏輯呢？其實(shí)就是定義一個基類來實(shí)現(xiàn)共同的邏輯，然后讓各個子類去繼承它，就達(dá)到了重用的目的。

而基類中往往會定義一些抽象方法，所謂的抽象方法就是說基類不會去實(shí)現(xiàn)這些方法，而是調(diào)用這些方法來實(shí)現(xiàn)骨架邏輯。抽象方法是留給各個子類去實(shí)現(xiàn)的，并且子類必須實(shí)現(xiàn)，否則無法實(shí)例化。

比如寶馬和榮威的底盤和骨架其實(shí)是一樣的，只是發(fā)動機(jī)和內(nèi)飾等配套是不一樣的。底盤和骨架就是基類，寶馬和榮威就是子類。僅僅有底盤和骨架還不是一輛真正意義上的車，只能算是半成品，因此在底盤和骨架上會留出一些安裝接口，比如安裝發(fā)動機(jī)的接口、安裝座椅的接口，這些就是抽象方法。寶馬或者榮威上安裝的發(fā)動機(jī)和座椅是不一樣的，也就是具體子類對抽象方法有不同的實(shí)現(xiàn)。

回到 LifeCycle 接口，Tomcat 定義一個基類 LifeCycleBase 來實(shí)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(hù)、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(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)自己的初始化、啟動和停止等方法。為了避免跟基類中的方法同名，我們把具體子類的實(shí)現(xiàn)方法改個名字，在后面加上 Internal，叫 initInternal()、startInternal() 等。我們再來看引入了基類 LifeCycleBase 后的類圖：

從圖上可以看到，LifeCycleBase 實(shí)現(xiàn)了 LifeCycle 接口中所有的方法，還定義了相應(yīng)的抽象方法交給具體子類去實(shí)現(xiàn)，這是典型的模板設(shè)計(jì)模式。

我們還是看一看代碼，可以幫你加深理解，下面是 LifeCycleBase 的 init() 方法實(shí)現(xiàn)。

@Overridepublic final synchronized void init() throws LifecycleException { //1.狀態(tài)檢查 if (!state.equals(LifecycleState.NEW)) { invalidTransition(Lifecycle.BEFORE_INIT_EVENT); } try { //2.觸發(fā)INITIALIZING事件的監(jiān)聽器 setStateInternal(LifecycleState.INITIALIZING, null, false); //3.調(diào)用具體子類的初始化方法 initInternal(); //4.觸發(fā)INITIALIZED事件的監(jiān)聽器 setStateInternal(LifecycleState.INITIALIZED, null, false); } catch (Throwable t) { ... }}

這個方法邏輯比較清楚，主要完成了四步：

第一步，檢查狀態(tài)的合法性，比如當(dāng)前狀態(tài)必須是 NEW 然后才能進(jìn)行初始化。

第二步，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。

第三步，調(diào)用具體子類實(shí)現(xiàn)的抽象方法 initInternal() 方法。我在前面提到過，為了實(shí)現(xiàn)一鍵式啟動，具體組件在實(shí)現(xiàn) initInternal() 方法時，又會調(diào)用它的子組件的 init() 方法。

第四步，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。

setStateInternal(LifecycleState.INITIALIZED, null, false);

總之，LifeCycleBase 調(diào)用了抽象方法來實(shí)現(xiàn)骨架邏輯。講到這里， 你可能好奇，LifeCycleBase 負(fù)責(zé)觸發(fā)事件，并調(diào)用監(jiān)聽器的方法，那是什么時候、誰把監(jiān)聽器注冊進(jìn)來的呢？

分為兩種情況：

• Tomcat 自定義了一些監(jiān)聽器，這些監(jiān)聽器是父組件在創(chuàng)建子組件的過程中注冊到子組件的。比如 MemoryLeakTrackingListener 監(jiān)聽器，用來檢測 Context 容器中的內(nèi)存泄漏，這個監(jiān)聽器是 Host 容器在創(chuàng)建 Context 容器時注冊到 Context 中的。
• 我們還可以在 server.xml 中定義自己的監(jiān)聽器，Tomcat 在啟動時會解析 server.xml，創(chuàng)建監(jiān)聽器并注冊到容器組件。

生周期管理總體類圖

通過上面的學(xué)習(xí)，我相信你對 Tomcat 組件的生命周期的管理有了深入的理解，我們再來看一張總體類圖繼續(xù)加深印象。

這里請你注意，圖中的 StandardServer、StandardService 等是 Server 和 Service 組件的具體實(shí)現(xiàn)類，它們都繼承了 LifeCycleBase。

StandardEngine、StandardHost、StandardContext 和 StandardWrapper 是相應(yīng)容器組件的具體實(shí)現(xiàn)類，因?yàn)樗鼈兌际侨萜?#xff0c;所以繼承了 ContainerBase 抽象基類，而ContainerBase 實(shí)現(xiàn)了 Container 接口，也繼承了 LifeCycleBase 類，它們的生命周期管理接口和功能接口是分開的，這也符合設(shè)計(jì)中接口分離的原則。

小結(jié)

Tomcat 為了實(shí)現(xiàn)一鍵式啟停以及優(yōu)雅的生命周期管理，并考慮到了可擴(kuò)展性和可重用性，將面向?qū)ο笏枷牒驮O(shè)計(jì)模式發(fā)揮到了極致，分別運(yùn)用了組合模式、觀察者模式、骨架抽象類和模板方法。

如果你需要維護(hù)一堆具有父子關(guān)系的實(shí)體，可以考慮使用組合模式。觀察者模式聽起來“高大上”，其實(shí)就是當(dāng)一個事件發(fā)生后，需要執(zhí)行一連串更新操作。傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式是在事件響應(yīng)代碼里直接加更新邏輯，當(dāng)更新邏輯加多了之后，代碼會變得臃

腫，并且這種方式是緊耦合的、侵入式的。而觀察者模式實(shí)現(xiàn)了低耦合、非侵入式的通知與更新機(jī)制。

而模板方法在抽象基類中經(jīng)常用到，用來實(shí)現(xiàn)通用邏輯。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的androidstudio在mainactivity实现监听器借口无法抽象_趣操作，Tomcat如何实现一键式启停？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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