前言
从server.xml文件解析出来的各个对象都是容器，比如：Server、Service、Connector等。这些容器都具有新建、初始化完成、启动、停止、失败、销毁等状态。tomcat的实现提供了对这些容器的生命周期管理，本文将通过对Tomcat7.0的源码阅读，深入剖析这一过程。
TOMCAT生命周期类接口设计
我们先阅读图1，从中了解Tomcat涉及生命周期管理的主要类。
图1 Tomcat生命周期类接口设计
这里对图1中涉及的主要类作个简单介绍：
- Lifecycle：定义了容器生命周期、容器状态转换及容器状态迁移事件的监听器注册和移除等主要接口；
- LifecycleBase：作为Lifecycle接口的抽象实现类，运用抽象模板模式将所有容器的生命周期及状态转换衔接起来，此外还提供了生成LifecycleEvent事件的接口；
- LifecycleSupport：提供有关LifecycleEvent事件的监听器注册、移除，并且使用经典的监听器模式，实现事件生成后触打监听器的实现；
- MBeanRegistration：Java jmx框架提供的注册MBean的接口，引入此接口是为了便于使用JMX提供的管理功能；
- LifecycleMBeanBase：Tomcat提供的对MBeanRegistration的抽象实现类，运用抽象模板模式将所有容器统一注册到JMX；
此外，ContainerBase、StandardServer、StandardService、WebappLoader、Connector、StandardContext、StandardEngine、StandardHost、StandardWrapper等容器都继承了LifecycleMBeanBase，因此这些容器都具有了同样的生命周期并可以通过JMX进行管理。什么是JMX？
java管理程序扩展（java management extensions，简称JMX），是一个可以为Java应用程序或系统植入远程管理功能的框架。为便于讲解，我从网络上找了一张JMX的架构，如图2所示。
图2 JMX架构
这里对图2中三个分层进行介绍： - Probe Level：负责资源的检测（获取信息），包含MBeans，通常也叫做Instrumentation Level。MX管理构件（MBean）分为四种形式，分别是标准管理构件（Standard MBean）、动态管理构件（Dynamic MBean）、开放管理构件(Open Mbean)和模型管理构件(Model MBean)。
- Agent Level：即MBeanServer，是JMX的核心，负责连接Mbeans和应用程序。
- Remote Management Level：通过connectors和adaptors来远程操作MBeanServer，常用的控制台，例如JConsole、VisualVM等。
容器
TOMCAT容器组成
StandardServer、StandardService、Connector、StandardContext这些容器，彼此之间都有父子关系，每个容器都可能包含零个或者多个子容器，这些子容器可能存在不同类型或者相同类型的多个，如图3所示。
图3 Tomcat容器组成TOMCAT容器状态
目前，Tomcat的容器具有以下状态：
- NEW：容器刚刚创建时，即在LifecycleBase实例构造完成时的状态。
- INITIALIZED：容器初始化完成时的状态。
- STARTING_PREP：容器启动前的状态。
- STARTING：容器启动过程中的状态。
- STARTED：容器启动完成的状态。
- STOPPING_PREP：容器停止前的状态。
- STOPPING：容器停止过程中的状态。
- STOPPED：容器停止完成的状态。
- DESTROYED：容器销毁后的状态。
- FAILED：容器启动、停止过程中出现异常的状态。
- MUST_STOP：此状态未使用。
- MUST_DESTROY：此状态未使用。
这些状态都定义在枚举类LifecycleState中。事件与监听
每个容器由于继承自LifecycleBase，当容器状态发生变化时，都会调用fireLifecycleEvent方法，生成LifecycleEvent，并且交由此容器的事件监听器处理。LifecycleBase的fireLifecycleEvent方法的实现见代码清单1。
代码清单1/** * Allow sub classes to fire {@link Lifecycle} events. * * @param type Event type * @param data Data associated with event. */ protected void fireLifecycleEvent(String type, Object data) { lifecycle.fireLifecycleEvent(type, data); }lifecycle的定义如下：
/** * Used to handle firing lifecycle events. * TODO: Consider merging LifecycleSupport into this class. */ private LifecycleSupport lifecycle = new LifecycleSupport(this);LifecycleSupport的fireLifecycleEvent方法的实现，见代码清单2。
代码清单2/** * Notify all lifecycle event listeners that a particular event has * occurred for this Container. The default implementation performs * this notification synchronously using the calling thread. * * @param type Event type * @param data Event data */ public void fireLifecycleEvent(String type, Object data) { LifecycleEvent event = new LifecycleEvent(lifecycle, type, data); LifecycleListener interested[] = listeners; for (int i = 0; i < interested.length; i++) interested[i].lifecycleEvent(event); }代码清单2将事件通知给所有监听当前容器的生命周期监听器LifecycleListener，并调用LifecycleListener的lifecycleEvent方法。每个容器都维护这一个监听器缓存，其实现如下：
/** * The set of registered LifecycleListeners for event notifications. */ private LifecycleListener listeners[] = new LifecycleListener[0];那么listeners中的监听器是何时添加进来的呢？每个容器在新建、初始化、启动，销毁，被添加到父容器的过程中都会调用父类LifecycleBase的addLifecycleListener方法，addLifecycleListener的实现见代码清单3。
代码清单3@Override public void addLifecycleListener(LifecycleListener listener) { lifecycle.addLifecycleListener(listener); }从代码清单3看到，LifecycleBase的addLifecycleListener方法实际是对LifecycleSupport的addLifecycleListener方法的简单代理，LifecycleSupport的addLifecycleListener方法的实现，见代码清单4。
代码清单4/** * Add a lifecycle event listener to this component. * * @param listener The listener to add */ 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; } }在代码清单2中，我们讲过容器会最终调用每个对此容器感兴趣的LifecycleListener的lifecycleEvent方法，那么LifecycleListener的lifecycleEvent方法会做些什么呢？为了简单起见，我们以监听器AprLifecycleListener为例，AprLifecycleListener的lifecycleEvent方法的实现，见代码清单5。
代码清单5/** * Primary entry point for startup and shutdown events. * * @param event The event that has occurred */ public void lifecycleEvent(LifecycleEvent event) { if (Lifecycle.INIT_EVENT.equals(event.getType())) { synchronized (lock) { init(); if (aprAvailable) { try { initializeSSL(); } catch (Throwable t) { log.info(sm.getString("aprListener.sslInit")); } } } } else if (Lifecycle.AFTER_STOP_EVENT.equals(event.getType())) { synchronized (lock) { if (!aprAvailable) { return; } try { terminateAPR(); } catch (Throwable t) { log.info(sm.getString("aprListener.aprDestroy")); } } } }我会在《TOMCAT源码分析——生命周期管理（二）》一文中继续讲解容器生命周期的其它内容。