tomcat学习笔记（一）系统架构和原理

Tomcat

b/s（浏览器/服务器模式） 浏览器是客户端（发送http请求）

浏览器访问服务器的流程

http请求只是定义了数据的组织格式（通信格式），是一个应用层协议，数据传输依靠的是TCP/IP协议。
1、用户输入url地址，然后出发访问，或者是搜索框输入关键词进行搜索。
2、浏览器发起TCP连接请求（三次握手）
3、服务器接受请求建立连接
4、浏览器生成HTTP格式的数据包
5、通过TPC/IP发送请求数据包
6、服务器解析HTTP格式数据包
7、服务器执行请求
8、服务器生成HTTP格式的数据包
9、服务器通过TPC/IP发送响应数据包给浏览器
10、浏览器解析HTTP格式的数据包
11、浏览器呈现静态数据给用户，静态数据（html/js/图片）

tomcat请求处理大致过程

tomcat是一个http服务器，能够接受并且处理http请求。
如果tomcat直接调用业务处理类完成业务处理的话，那么tomcat便和我们的java类耦合在一起了。tomcat显然不是这么做的。
HTTP服务器接受到请求之后，吧请求交给Servlet容器来处理，servlet容器通过servlet接口调用业务类。servlet接口和servlet容器一套内容被称作servlet规范

tomcat既按照servlet规范的要求去实现了servlet容器规范，同时也是一个HTTP服务器。
1、HTTP服务器会把请求信息使用ServletRequest对象封装起来
2、进一步调用servlet容器中的某个具体的servlet
3、根据url和servlet的映射关系，找到相应的servlet
4、如果servlet还没有被加载，就用反射机制创建这个servlet，并调用servlet的init方法来完成初始化
5、接着调用这个具体的servlet的servcie方法来处理请求，请求处理结果使用servletResponse对象封装
6、把servletResponse对象返回给HTTP服务器，HTTP服务器会把相应发送给客户端

tomcat系统总体架构

通过上述，tomcat有两个非常重要的功能需要完成
1、要和客户端浏览器进行交互进行socket通信，将字节流和request/response对象进行转换。
2、servlet处理业务逻辑

tomcat有两个重要组件，一个是Connector连接器组件，一个是Container容器组件。
连接器：和客户交互（socket通信），对应角色是http服务器功能
容器组件：处理业务逻辑（对应角色：servlet容器）

coyote 连接器组件

1、coyote封装了底层的网络通信（socket请求及相应处理）
2、coyote是catalina容器（容器组件）与具体的请求协议及io操作方式的完全解耦
3、coyote将socket输入转换封装为Request对象，进一步封装后交友catalina容器进行处理，处理请求完成后，catalina通过coyote提供的response对象将结果写入输出流
4、coyote负责的具体协议（应用层）和io相关内容

应用层默认协议是HTTP/1.1，传输层默认的io模型是NIO

coyote内部组件和工作流程

EndPoint：通信端点，即终端，通信监听的接口，是具体socket接受和发送处理器，是对传输层的抽象，因此EndPoint用来实现TCP/IP协议的
Processor 是协议处理接口，应用协议解析处理，processor接受来自EndPoint的socket，读取字节流解析成tomcat Request和Response对象，并通过Adapter将其提交到容器处理，processor是应用层协议的抽象。
Adapter：由于协议不同，客户端发过来的请求信息也不尽相同，tomcat定义了自己的request类，但是这个对象不是标准的servletrequest，不能用tomcatrequest作为参数来调用容器，引入coyoteAdapter，这是适配器模式的经典应用，连接器嗲用coyoteAdapter的service方法，传入的是tomcat request对象，coyoteAdapter将tomcat request对象转换为servletRequest，在调用容器。

servlet容器Catalina

tomcat是一个由一系列可配置（conf/server.xml）的举荐构成的web容器，而catalina是tomcat的servlet容器
从另一个角度来说，tomcat本质上就是一个servlet容器，因为catalina才是tomcat的核心，其他模块都是为Catalina提供支撑的。
tomcat往往我们认为是Catalina的一个实例。
Catalina实例通过加载server.xml完成其他实例的创建，创建并管理一个server，server创建并管理多个服务，每个服务又可以有多个connector和一个container。
**catalina：**负责解析tomcat配置文件，一次来创建服务器server组件并进行管理
**server：**服务器标识整个catalina servlet容器以及其他组件，负责组装启动servlet引擎，tomcat连接器，server通过实现lifecycle接口，提供了一种优雅的启动和关闭整个系统的方式
**service：**服务是server内部的组件，一个server包含多个service，他讲若干个connector组件绑定到了一个contaner
**container：**容器，负责处理用户的servlet请求，并返回对象给web用户的模块

tomcat核心配置文件server.xml