Elton's Blog

门面设计模式

门面设计模式在 Tomcat 中有多处使用，在 Request 和 Response 对象封装中、Standard Wrapper 到 ServletConfig 封装中、ApplicationContext 到 ServletContext 封装中等都用到了这种设计模式。

门面设计模式的原理
这么多场合都用到了这种设计模式，那这种设计模式究竟能有什么作用呢？顾名思义，就是将一个东西封装成一个门面好与人家更容易进行交流，就像一个国家的外交部一样。
这种设计模式主要用在一个大的系统中有多个子系统组成时，这多个子系统肯定要涉及到相互通信，但是每个子系统又不能将自己的内部数据过多的暴露给其它系统，不然就没有必要划分子系统了。每个子系统都会设计一个门面，把别的系统感兴趣的数据封装起来，通过这个门面来进行访问。这就是门面设计模式存在的意义。

门面设计模式示意图如下：

图 1. 门面示意图

Client 只能访问到 Façade 中提供的数据是门面设计模式的关键，至于 Client 如何访问 Façade 和 Subsystem 如何提供 Façade 门面设计模式并没有规定死。
Tomcat 的门面设计模式示例
Tomcat 中门面设计模式使用的很多，因为 Tomcat 中有很多不同组件，每个组件要相互交互数据，用门面模式隔离数据是个很好的方法。
下面是 Request 上使用的门面设计模式：

图 2. Request 的门面设计模式类图

从图中可以看出 HttpRequestFacade 类封装了 HttpRequest 接口能够提供数据，通过 HttpRequestFacade 访问到的数据都被代理到 HttpRequest 中，通常被封装的对象都被设为 Private 或者 Protected 访问修饰，以防止在 Façade 中被直接访问。

观察者设计模式

这种设计模式也是常用的设计方法通常也叫发布 – 订阅模式，也就是事件监听机制，通常在某个事件发生的前后会触发一些操作。

观察者模式的原理
观察者模式原理也很简单，就是你在做事的时候旁边总有一个人在盯着你，当你做的事情是它感兴趣的时候，它就会跟着做另外一些事情。但是盯着你的人必须要到你那去登记，不然你无法通知它。观察者模式通常包含下面这几个角色：
Subject 就是抽象主题：它负责管理所有观察者的引用，同时定义主要的事件操作。
ConcreteSubject 具体主题：它实现了抽象主题的所有定义的接口，当自己发生变化时，会通知所有观察者。
Observer 观察者：监听主题发生变化相应的操作接口。
Tomcat 的观察者模式示例
Tomcat 中观察者模式也有多处使用，前面讲的控制组件生命周期的 Lifecycle 就是这种模式的体现，还有对 Servlet 实例的创建、Session 的管理、Container 等都是同样的原理。下面主要看一下 Lifecycle 的具体实现。

Lifecycle 的观察者模式结构图：

图 3. Lifecycle 的观察者模式结构图

上面的结构图中，LifecycleListener 代表的是抽象观察者，它定义一个 lifecycleEvent 方法，这个方法就是当主题变化时要执行的方法。 ServerLifecycleListener 代表的是具体的观察者，它实现了 LifecycleListener 接口的方法，就是这个具体的观察者具体的实现方式。Lifecycle 接口代表的是抽象主题，它定义了管理观察者的方法和它要所做的其它方法。而 StandardServer 代表的是具体主题，它实现了抽象主题的所有方法。这里 Tomcat 对观察者做了扩展，增加了另外两个类：LifecycleSupport、LifecycleEvent，它们作为辅助类扩展了观察者的功能。LifecycleEvent 使得可以定义事件类别，不同的事件可区别处理，更加灵活。LifecycleSupport 类代理了主题对多观察者的管理，将这个管理抽出来统一实现，以后如果修改只要修改 LifecycleSupport 类就可以了，不需要去修改所有具体主题，因为所有具体主题的对观察者的操作都被代理给 LifecycleSupport 类了。这可以认为是观察者模式的改进版。
LifecycleSupport 调用观察者的方法代码如下：

清单 1. LifecycleSupport 中的 fireLifecycleEvent 方法

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public void fireLifecycleEvent(String type, Object data) {
    LifecycleEvent event = new LifecycleEvent(lifecycle, type, data);
    LifecycleListener interested[] = null;
    synchronized (listeners) {
        interested = (LifecycleListener[]) listeners.clone();
    }
    for (int i = 0; i < interested.length; i++)
        interested[i].lifecycleEvent(event);
}

主题是怎么通知观察者呢？看下面代码：

清单 2. 容器中的 start 方法

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public void start() throws LifecycleException {
    lifecycle.fireLifecycleEvent(BEFORE_START_EVENT, null);
    lifecycle.fireLifecycleEvent(START_EVENT, null);
    started = true;
    synchronized (services) {
        for (int i = 0; i < services.length; i++) {
            if (services[i] instanceof Lifecycle)
                ((Lifecycle) services[i]).start();
            }
        }
    lifecycle.fireLifecycleEvent(AFTER_START_EVENT, null);
}

命令设计模式

前面把 Tomcat 中两个核心组件 Connector 和 Container，比作一对夫妻。男的将接受过来的请求以命令的方式交给女主人。对应到 Connector 和 Container，Connector 也是通过命令模式调用 Container 的。

命令模式的原理
命令模式主要作用就是封装命令，把发出命令的责任和执行命令的责任分开。也是一种功能的分工。不同的模块可以对同一个命令做出不同解释。
下面是命令模式通常包含下面几个角色：
Client：创建一个命令，并决定接受者
Command 命令：命令接口定义一个抽象方法
ConcreteCommand：具体命令，负责调用接受者的相应操作
Invoker 请求者：负责调用命令对象执行请求
Receiver 接受者：负责具体实施和执行一次请求
Tomcat 中的命令模式的示例
Tomcat 中命令模式在 Connector 和 Container 组件之间有体现，Tomcat 作为一个应用服务器，无疑会接受到很多请求，如何分配和执行这些请求是必须的功能。

下面看一下 Tomcat 是如何实现命令模式的，下面是 Tomcat 命令模式的结构图：

图 4. Tomcat 命令模式的结构图

Connector 作为抽象请求者，HttpConnector 作为具体请求者。HttpProcessor 作为命令。Container 作为命令的抽象接受者，ContainerBase 作为具体的接受者。客户端就是应用服务器 Server 组件了。Server 首先创建命令请求者 HttpConnector 对象，然后创建命令 HttpProcessor 命令对象。再把命令对象交给命令接受者 ContainerBase 容器来处理命令。命令的最终是被 Tomcat 的 Container 执行的。命令可以以队列的方式进来，Container 也可以以不同的方式来处理请求，如 HTTP1.0 协议和 HTTP1.1 的处理方式就会不同。

责任链模式

Tomcat 中一个最容易发现的设计模式就是责任链模式，这个设计模式也是 Tomcat 中 Container 设计的基础，整个容器的就是通过一个链连接在一起，这个链一直将请求正确的传递给最终处理请求的那个 Servlet。

责任链模式的原理
责任链模式，就是很多对象有每个对象对其下家的引用而连接起来形成一条链，请求在这条链上传递，直到链上的某个对象处理此请求，或者每个对象都可以处理请求，并传给下一家，直到最终链上每个对象都处理完。这样可以不影响客户端而能够在链上增加任意的处理节点。
通常责任链模式包含下面几个角色：
Handler（抽象处理者）：定义一个处理请求的接口
ConcreteHandler（具体处理者）：处理请求的具体类，或者传给下家
Tomcat 中责任链模式示例
在 tomcat 中这种设计模式几乎被完整的使用，tomcat 的容器设置就是责任链模式，从 Engine 到 Host 再到 Context 一直到 Wrapper 都是通过一个链传递请求。

Tomcat 中责任链模式的类结构图如下：

图 5. Tomcat 责任链模式的结构图

上图基本描述了四个子容器使用责任链模式的类结构图，对应的责任链模式的角色，Container 扮演抽象处理者角色，具体处理者由 StandardEngine 等子容器扮演。与标准的责任链不同的是，这里引入了 Pipeline 和 Valve 接口。他们有什么作用呢？
实际上 Pipeline 和 Valve 是扩展了这个链的功能，使得在链往下传递过程中，能够接受外界的干预。Pipeline 就是连接每个子容器的管子，里面传递的 Request 和 Response 对象好比管子里流的水，而 Valve 就是这个管子上开的一个个小口子，让你有机会能够接触到里面的水，做一些额外的事情。
为了防止水被引出来而不能流到下一个容器中，每一段管子最后总有一个节点保证它一定能流到下一个子容器，所以每个容器都有一个 StandardXXXValve。只要涉及到这种有链式是处理流程这是一个非常值得借鉴的模式。

引自：developerWorks 中国

Lighttpd 作为新一代的web server，以小巧（不到1M的大小）、快速而著称，因为服务器上安装了rails、java，并以lighttpd为前端代理服务器，不想再部署apache了，所以直接使用lighttpd来部署，顺便看一下性能如何。

本文主要介绍在CentOS下，配置一套用lighttp作为web server的php环境

· 安装Lighttpd
从http://www.lighttpd.net/download/下载源码
安装前先检查pcre是否安装，需要pcre和pcre-devel两个包。 用yum search pcre*检查，如果都是installed就是都安装了。否则安装缺少的包。

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yum install pcre-devel
 
tar xzvf lighttpd-1.4.23.tar.gz
cd lighttpd-1.4.23
./configure --prefix=/usr/local/lighttpd

configure完毕以后，会给出一个激活的模块和没有激活模块的清单，可以检查一下，是否自己需要的模块都已经激活，在enable的模块中一定要有“mod_rewrite”这一项，否则重新检查pcre是否安装。然后编译安装：

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make && make install

编译后配置：

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cp doc/sysconfig.lighttpd /etc/sysconfig/lighttpd
mkdir /etc/lighttpd
cp doc/lighttpd.conf /etc/lighttpd/lighttpd.conf

如果你的Linux是RedHat/CentOS，那么：

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cp doc/rc.lighttpd.redhat /etc/init.d/lighttpd

如果你的Linux是SuSE，那么：

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cp doc/rc.lighttpd /etc/init.d/lighttpd

其他Linux发行版本可以自行参考该文件内容进行修改。然后修改/etc/init.d/lighttpd，把

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lighttpd="/usr/sbin/lighttpd"

改为

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lighttpd="/usr/local/lighttpd/sbin/lighttpd"

此脚本用来控制lighttpd的启动关闭和重起：

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/etc/init.d/lighttpd start
/etc/init.d/lighttpd stop
/etc/init.d/lighttpd restart

如果你希望服务器启动的时候就启动lighttpd，那么：

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chkconfig lighttpd on

这样lighttpd就安装好了，接下来需要配置lighttpd。

配置Lighttpd

修改/etc/lighttpd/lighttpd.conf
1）server.modules
取消需要用到模块的注释，mod_rewrite，mod_access，mod_fastcgi，mod_simple_vhost，mod_cgi，mod_compress，mod_accesslog是一般需要用到的。

2）server.document-root, server.error-log，accesslog.filename需要指定相应的目录

3）用什么权限来运行lighttpd
server.username = “nobody”
server.groupname = “nobody”
从安全角度来说，不建议用root权限运行web server，可以自行指定普通用户权限。

4）静态文件压缩
compress.cache-dir = “/tmp/lighttpd/cache/compress”
compress.filetype = (“text/plain”, “text/html”,”text/javascript”,”text/css”)
可以指定某些静态资源类型使用压缩方式传输，节省带宽，对于大量AJAX应用来说，可以极大提高页面加载速度。

5）配置ruby on rails

最简单的配置如下：

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$HTTP["host"] == "www.xxx.com" {
 server.document-root = "/yourrails/public"
 server.error-handler-404 = "/dispatch.fcgi"
 fastcgi.server = (".fcgi" =>
    ("localhost" =>
      ("min-procs" => 10,
       "max-procs" => 10,
       "socket" => "/tmp/lighttpd/socket/rails.socket",
       "bin-path" => "/yourrails/public/dispatch.fcgi",
       "bin-environment" => ("RAILS_ENV" => "production")
      )
    )
 )
}

即由lighttpd启动10个FCGI进程，lighttpd和FCGI之间使用本机Unix Socket通信。

如果想指定www.abc.com以及所有二级域名，则需要把第一行改为
$HTTP[”host”] =~ “(^|.)abc.com” {
…
}

如果要设置代理，比如lighttpd和tomcat整合，tomcat放在lighttpd后面，则需要通过代理访问tomcat

$HTTP["host"] =~ “www.domain.cn” {
proxy.server = ( “” => ( “localhost” => ( “host”=> “127.0.0.1″, “port”=> 8080 ) ) )
}

则www.domain.cn为主机的网址都交给tomcat处理，tomcat的端口号为8080. 在tomcat的虚拟主机中，需要捕获www.domain.cn这个主机名，设置这个虚拟主机。这里的host都是跟tomcat里面的虚拟主机对应的。

· 安装支持fastcgi的PHP
安装PHP所需的相关类库
curl

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wget http://curl.cs.pu.edu.tw/download/curl-7.19.5.tar.bz2
 
tar xvjf curl-7.19.5.tar.bz2
cd curl-7.19.5
./configure --prefix=/usr/local/curl
make
make install

gettext

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wget ftp://ftp.ntu.edu.tw/pub/gnu/gnu/gettext/gettext-0.17.tar.gz
tar xvzf gettext-0.17.tar.gz
cd gettext-0.17
./configure --prefix=/usr/local/gettext
make
make install

zlib

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wget http://kent.dl.sourceforge.net/sourceforge/libpng/zlib-1.2.3.tar.gz
tar xvzf zlib-1.2.3.tar.gz
cd zlib-1.2.3
./configure --prefix=/usr/local/zlib
make && make install

libpng

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wget http://www.mirrorservice.org/sites/download.sourceforge.net/pub/sourceforge/l/li/libpng/libpng-1.2.9.tar.gz
tar xvzf libpng-1.2.9.tar.gz
cd libpng-1.2.9
./configure --prefix=/usr/local/libpng
make && make install

jpeg

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wget http://www.ijg.org/files/jpegsrc.v6b.tar.gz
tar xvzf jpegsrc.v6b.tar.gz
cd jpeg-6b/
./configure --prefix=/usr/local/jpeg6
make
 
mkdir /usr/local/jpeg6/bin
mkdir -p /usr/local/jpeg6/bin
mkdir -p /usr/local/jpeg6/man/man1
mkdir -p /usr/local/jpeg6/lib
mkdir -p /usr/local/jpeg6/include
make install-lib
make install

freetype

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wget http://download.savannah.gnu.org/releases/freetype/freetype-2.3.9.tar.gz
tar xvzf freetype-2.3.9.tar.gz
cd freetype-2.3.9
./configure --prefix=/usr/local/freetype2
make
make install

gd

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wget http://www.libgd.org/releases/gd-2.0.35.tar.gz
tar xvzf gd-2.0.35.tar.gz
cd gd-2.0.35
./configure --prefix=/usr/local/gd2 --with-zlib=/usr/local/zlib/ --with-png=/usr/local/libpng/ --with-jpeg=/usr/local/jpeg6/ --with-freetype=/usr/local/freetype2/
make
如果第一次make出错，试着再make一次，我就是这样，第二次就对了。
make install

PHP

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tar xvzf php-5.2.10.tar.gz
cd php-5.2.10
./configure --prefix=/usr/local/php --with-mysql=/usr/local/mysql --with-pdo-mysql=/usr/local/mysql --with-jpeg-dir=/usr/local/jpeg6/ --with-png-dir=/usr/local/libpng/ --with-gd=/usr/local/gd2/ --with-freetype-dir=/usr/local/freetype2/  --with-zlib-dir=/usr/local/zlib --with-curl=/usr/local/curl --with-gettext=/usr/local/gettext --enable-fastcgi --enable-zend-multibyte --with-config-file-path=/etc --enable-discard-path --enable-force-cgi-redirect
make
make install
cp php.ini-dist /etc/php.ini
 
可以使用php -m查看你安装的模块

eAccelerator
eAccelerator是一个开源的PHP加速器

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wget http://bart.eaccelerator.net/source/0.9.5.3/eaccelerator-0.9.5.3.tar.bz2
tar xjvf eaccelerator-0.9.5.3.tar.bz2
cd eaccelerator-0.9.5.3
export PHP_PREFIX="/usr/local/php"
$PHP_PREFIX/bin/phpize
./configure --enable-eaccelerator=shared --with-php-config=$PHP_PREFIX/bin/php-config
make
make install

执行好后，会提示安装到的路径，下面会用到，如我的被安装到这里
/usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20060613
编辑php.ini中的内容
vim /etc/php.ini

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cgi.fix_pathinfo = 1
 
zend_extension="/usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20060613/eaccelerator.so"
eaccelerator.shm_size="16"
eaccelerator.cache_dir="/tmp/eaccelerator"
eaccelerator.enable="1"
eaccelerator.optimizer="1"
eaccelerator.check_mtime="1"
eaccelerator.debug="0"
eaccelerator.filter=""
eaccelerator.shm_max="0"
eaccelerator.shm_ttl="0"
eaccelerator.shm_prune_period="0"
eaccelerator.shm_only="0"
eaccelerator.compress="1"
eaccelerator.compress_level="9"

如果一切顺利，你可以通过下面命令来验证是否安装成功

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$ php -v
PHP 5.2.10 (cli) (built: Jun 20 2009 23:32:09)
Copyright (c) 1997-2009 The PHP Group
Zend Engine v2.2.0, Copyright (c) 1998-2009 Zend Technologies
    with eAccelerator v0.9.5.3, Copyright (c) 2004-2006 eAccelerator, by eAccelerator

修改/etc/lighttpd/lighttpd.conf文件，添加下面的配置
vim /etc/lighttpd/lighttpd.conf

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fastcgi.server             = ( ".php" =>
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                                 (
                                   "socket" => "/tmp/php-fastcgi.socket",
                                   "bin-path" => "/usr/local/php/bin/php-cgi"
                                 )
                               )
                            )

重启lighttpd

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/etc/init.d/lighttpd restart

写一个php测试文件在lighttpd的网站目录里，测试php是否安装成功

在输出的页头中加入

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Content-Encoding: gzip

可以有效的减少页面的大小，一般可以减小1/3左右。
对于tomcat来说修改起来也很见到， 在tomcat下的conf/server.xml文件中，修改

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<connector port="8080" maxHttpHeaderSize="8192" useBodyEncodingForURI="true"
                maxThreads="1000" minSpareThreads="25" maxSpareThreads="75"
                enableLookups="false" redirectPort="8443" acceptCount="100"
                compression="on" compressionMinSize="2048"
 	        compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain"
                connectionTimeout="20000" disableUploadTimeout="true" URIEncoding="UTF-8"/>

就可以对html,xml,css,javascript和纯文本进行压缩。

其中

• maxHttpHeaderSize：Http的Header的最大限制
• maxThreads：Tomcat可创建的最大的线程数
• minSpareThreads：初始化创建的线程数
• maxSpareThreads：一旦创建的线程超过这个数，Tomcat就将关闭不再需要的Socket线程
• enableLookups：使用允许DNS查询，通常情况下设置为false
• acceptCount：当所有可以使用的处理请求的线程树都被使用时，可以放到请求队列中的请求数，超过这个数的请求将不予处理。其实，该属性与ServerSocket(int port,int backlog)中的backlog参数意义相同，具体可参考ServerSocket的JDK API
• connectionTimeout：网络连接超时，单位毫秒。设置为0表示永不超时