TOMCAT原理

一、TOMCAT的基本架构

1、servlet基本架构

由servlet容器加载servlet类，决定调用哪个servlet也就是业务类。整体遵守的就是servlet规范。

2、Servlet容器工作流程

当请求由http服务器转发给Servlet容器后，servlet会根据url的映射关系，定位到servlet。

• 定位servlet
• 加载servlet
• 调用servlet

3、tomcat架构

两部分核心：

1. 处理socket连接，负责处理网络请求 - Connector
2. 加载和管理servlet，以及处理request请求 - Container

二、Coyote连接器

1、Coyote

Coyote作为独立的模块，只负责集体协议和IO操作，与Servlet规范没有直接关系，因此Request和Response也与Servlet没有关系。这样就做到了组件之间的解藕。

支持的IO模型：

• NIO：非阻塞IO，采用java NIO类库实现
• NIO2：一步IO，采用JDK7最新的NIO2类库实现
• APR：采用apache的可以值类库实现

支持的应用层协议：

• HTTP1.1：这是大部分web采用的访问协议
• AJP：用于和Web服务器即成，以实现对静态资源的优化和集群部署
• HTTP2：下一代HTTP协议，性能大幅度提升

tomact容器支持多种IO模型和应用层模型。每个容器可以连接多个Coyote。所以一个coyote+catalina才能对外提供服务，也就是一个service。

2、Coyote组件的架构

1. EndPoint：接受socket请求，发送给Processor
2. Processor：将socket请求，封装为http请求，request转发给Adapter
3. Adapter：由适配器将request对象封装成servletRequest转发给容器
4. ProtocolHandler： EndPoint+Processor

三、Catalina容器

1、Catalina容器

Catalina是Tomcat的servlet容器。包含了后面涉及到的安全、会话、集群、管理的Servlet容器架构的各个方面。

Tomcat本身就是一个servlet容器，所以Catalina就是tomcat的核心。其它的模块都是为Catalina容器进行提供服务的。 

2、Catalina结构

• Catalina：负责解析Tomcat配置文件，以此来创建服务器Server组件，并根据命令管理
• Server：表示整个Catalina Servlet容器及其它组件，负责启动Servlet引擎，tomcat连接器
  • Service：将Connector和Container绑定到一期
    • Connector：连接器
    • Container：servlet容器

3、Container结构

Container包含了Engine、Host、Context、Wapper，它们不是平行关系，而是父子关系。

• Engine：表示整个Catalina的Servlet的引擎，一个Service只能包含一个Engine
• Host：代表一个虚拟主机或者一个站点，可以个给Tomcat配置多个虚拟主机
• Context：代表一个web应用，一个应用可以有多个Context
• Wapper： 代表一个Servlet

其实在server.xml中就包含了以上的各个组件和它们之间的关系。

四、启动流程介绍

父组件启动同时调用子组件的启动方法。记载tomcat的配置文件，初始化容器组件，监听对应的端口号，准备接受客户端请求。

在tomcat，所有的功能都被抽象成组件，他们都有一个统一的接口，就是Lifecycle接口，它的核心方法有：

• init()：初始化组件
• start()：启动组件
• stop()：停止组件
• destroy()：销毁组件

个组件默认实现如下：

五、请求处理流程介绍

1、请求处理流程

tomcat是使用mapper组件，进行请求的映射。可以看成是一个多层次的map。

 

六、Jasper引擎

1、简介

主要作用就是解析jsp页面，然后生成class字节码，向浏览器输出HTML。由于使用的越来越少了，在这里就不进行过多介绍。

2、编译方式

• 运行时编译：请求第一次的时候，进行编译
• 预编译：启动项目的时候，直接编译完成

七、服务器配置

1、核心配置文件server.xml

是tomcat服务器的核心配置文件，包含了tomcat中servlet（Catalina）容器的全部配置。

• Server：根标签，配置关闭端口，配置相关的监听器、全局命名和多个Service
• Service：服务名字就是Catalina，可以配置多个连接器、一个Engine
• Executor：配置tomcat线程池相关内容，如果配置则多个连接器使用一个，否则每个连接器使用自己的线程池
• Connector：连接器，可以配置port、protocol、conectionTimeout、redirectProt(https)、executor、encoding
• Engine：name、defaultHost（默认主机）、jvm（使用的虚拟机）
• Host：name、appBase（部署路径）、unpackWARs（是否解压WAR包）、autoDeploy（是否自动部署）
• Context：虚拟主机中的项目