Tomcat

Tomcat运行在JVM之上，它和HTTP服务器一样，绑定IP地址并监听TCP端口，同时还包含以下指责：

1. 管理Servlet程序的生命周期；
2. 将URL映射到指定的Servlet进行处理；
3. 与Servlet程序合作处理HTTP请求——根据HTTP请求生成HttpServletRequest/Response对象并传递给Servlet进行处理，将Servlet中的HttpServletResponse对象生成的内容返回给浏览器]

补充下Servlet容器工作模式

  

按照工作模式的不同，Servlet容器可以分为以下3类：

1. 独立运行的Servlet容器

在这种模式下，Servlet容器作为构成Web服务器的一部分而存在。当使用基于Java的Web服务器时，就属于这种情况。这种方式是Tomcat的默认模式，然而大多数Web服务器并不是基于Java的，所以就产生了下面的两种其他类型。

2. 内置的Servlet容器

Servlet容器由Web服务器插件和Java容器两部分组成。采用这种方式时，Web服务器插件需要在某个Web服务器内部地址空间中打开一个JVM（Java虚拟机），在此JVM上加载Java容器并运行Servlet。如果客户端调用Servlet，Web服务器插件首先获得此请求的控制并将它传递（使用JNI技术）给Java容器，然后Java容器把此请求交给Servlet来处理。这种方式运行速度较快，并且能够提供良好的性能，适用于单进程、多线程服务器，但是在伸缩性方面存在不足。

3. 外置的Servlet容器

采用这种方式时，Servlet容器运行在Web服务器外部地址空间。先由Web服务器插件在某个Web服务器外部地址空间打开一个JVM（Java虚拟机），然后加载Java容器来运行Servlet。Web服务器插件和JVM之间使用IPC（进程间通信）机制（通常是TCP/IPSockets）。如果客户端调用Servlet，Web服务器插件首先获得此请求的控制并将它传递（使用IPC技术）给Java容器，然后Java容器把此请求交给Servlet来处理。这种方式对客户端请求的处理速度不如内置Servlet那样快，但是在其他方面（如可伸缩性、稳定性等）具有优势。

Tomcat属于Servlet容器，其工作模式也分为上述3种，所以Tomcat既可被用作独立运行的Servlet引擎（便于开发和调试），又可作为一个需要增强功能的Web服务器（如当前的Apache、IIS和Netscape服务器）插件。在配置Tomcat之前，就需要确定采用哪种工作模式，工作模式（1）比较简单，直接安装Tomcat即可，工作模式（2）和（3）有些复杂，除了安装Tomcat、Web服务器之外，还需要安装连接两者的中间连接件。

补充servlet：

 https://www.cnblogs.com/toov5/p/10639816.html

Tomcat工作原理

 

Tomcat的总体结构图

从上图可以看出Tomcat的核心是两个组件：连接器（Connector）和容器（Container）。Connector组件是负责生成请求对象和响应对象的，Tomcat默认的是HttpConnector，负责根据收到的Http请求报文生成Request对象和Response对象，并把这两个对象传递给Container，然后根据Response中的内容生成相应的HTTP报文。

Container是容器的父接口，所有子容器都必须实现这个接口，简单来说就是服务器部署的项目是运行在Container中的。Container里面的项目获取到Connector传递过来对应的的Request对象和Response对象进行相应的操作。

Connector可以根据不同的设计和应用场景进行替换。一个Container可以选择对应多个Connector。多个Connector和一个Container就形成了一个Service，有了Service就可以对外提供服务了。

Tomcat要为一个Servlet的请求提供服务，需要做三件事：

1. 创建一个request对象并填充那些有可能被所引用的Servlet使用的信息，如参数，头部、cookies、查询字符串等。一个request对象就是javax.servlet.ServletRequest或javax.servlet.http.ServletRequest接口的一个实例。
2. 创建一个response对象，所引用的servlet使用它来给客户端发送响应。一个response对象是javax.servlet.ServletResponse或javax.servlet.http.ServletResponse接口的一个实例。
3. 调用servlet的service方法，并传入request和response对象。这里servlet会从request对象取值，给response写值。
4. 根据servlet返回的response生成相应的HTTP响应报文。

既然我们已经抓到Tomcat的“七寸”，两个核心组件：连接器（Connector）和容器（Container），那这样从连接器（Connector）入手，来看下Tomcat处理HTTP请求的流程。

很多开源应用服务器都是集成tomcat作为web container的，而且对于tomcat的servlet container这部分代码很少改动。这样，这些应用服务器的性能基本上就取决于Tomcat处理HTTP请求的connector模块的性能。

1 Connector种类##

Tomcat源码中与connector相关的类位于org.apache.coyote包中，Connector分为以下几类：

Http Connector，基于HTTP协议，负责建立HTTP连接。它又分为BIO Http Connector与NIO Http Connector两种，后者提供非阻塞IO与长连接Comet支持。

AJP Connector，基于AJP协议，AJP是专门设计用来为tomcat与http服务器之间通信专门定制的协议，能提供较高的通信速度和效率。如与Apache服务器集成时，采用这个协议。

APR HTTP Connector，用C实现，通过JNI调用的。主要提升对静态资源（如HTML、图片、CSS、JS等）的访问性能。现在这个库已独立出来可用在任何项目中。Tomcat在配置APR之后性能非常强劲。

2 Connector配置##

对Connector的配置位于conf/server.xml文件中。

 2.1 BIO HTTP/1.1 Connector配置###

<Connector port=”8080” protocol=”HTTP/1.1” maxThreads=”150” 
    connectionTimeout=”20000” redirectPort=”8443” />

其它一些重要属性如下：

acceptCount : 接受连接request的最大连接数目，默认值是10；

address : 绑定IP地址，如果不绑定，默认将绑定任何IP地址；

allowTrace : 如果是true,将允许TRACE HTTP方法；

compressibleMimeTypes : 各个mimeType, 以逗号分隔，如text/html,text/xml；

compression : 如果带宽有限的话，可以用GZIP压缩；

connectionTimeout : 超时时间，默认为60000ms (60s)；

maxKeepAliveRequest : 默认值是100；

maxThreads : 处理请求的Connector的线程数目，默认值为200；

如果是SSL配置，如下：

<Connector port="8181" protocol="HTTP/1.1" SSLEnabled="true" 
    maxThreads="150" scheme="https" secure="true" 
    clientAuth="false" sslProtocol = "TLS" 
    address="0.0.0.0" 
    keystoreFile="E:/java/jonas-full-5.1.0-RC3/conf/keystore.jks" 
    keystorePass="changeit" />

其中，keystoreFile为证书位置，keystorePass为证书密码。

2.2 NIO HTTP/1.1 Connector配置###

<Connector port=”8080” protocol=”org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol” 
    maxThreads=”150” connectionTimeout=”20000” redirectPort=”8443” />

2.3 Native APR Connector配置###

1. ARP是用C/C++写的，对静态资源（HTML，图片等）进行了优化。所以要下载本地库tcnative-1.dll与openssl.exe，将其放在%tomcat%in目录下。

下载地址是：http://tomcat.heanet.ie/native/1.1.10/binaries/win32/

2. 在server.xml中要配置一个Listener,如下图。这个配置tomcat是默认配好的。

<!--APR library loader. Documentation at /docs/apr.html --> 
<Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />

3. 配置使用APR connector

<Connector port=”8080” protocol=”org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol” 
    maxThreads=”150” connectionTimeout=”20000” redirectPort=”8443” />

4. 如果配置成功，启动tomcat,会看到如下信息：

org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol init

Tomcat架构模块##

 

Tomcat架构模块

1. Server(服务器)是Tomcat构成的顶级构成元素，所有一切均包含在Server中，Server的实现类StandardServer可以包含一个到多个Services;
2. 次顶级元素Service的实现类为StandardService调用了容器(Container)接口，其实是调用了Servlet Engine(引擎)，而且StandardService类中也指明了该Service归属的Server；
3. 接下来次级的构成元素就是容器(Container)：主机(Host)、上下文(Context)和引擎(Engine)均继承自Container接口，所以它们都是容器。但是，它们是有父子关系的，在主机(Host)、上下文(Context)和引擎(Engine)这三类容器中，引擎是顶级容器，直接包含是主机容器，而主机容器又包含上下文容器，所以引擎、主机和上下文从大小上来说又构成父子关系，虽然它们都继承自Container接口。
4. 连接器(Connector)将Service和Container连接起来，首先它需要注册到一个Service，它的作用就是把来自客户端的请求转发到Container(容器)，这就是它为什么称作连接器的原因。

Tomcat运行流程

  

Tomcat运行流程

假设来自客户的请求为：http://localhost:8080/test/index.jsp

1. 请求被发送到本机端口8080，被在那里侦听的Coyote HTTP/1.1 Connector获得；
2. Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理，并等待Engine的回应；
3. Engine获得请求localhost:8080/test/index.jsp，匹配它所有虚拟主机Host；
4. Engine匹配到名为localhost的Host（即使匹配不到也把请求交给该Host处理，因为该Host被定义为该Engine的默认主机）；
5. localhost Host获得请求/test/index.jsp，匹配它所拥有的所有Context；
6. Host匹配到路径为/test的Context（如果匹配不到就把该请求交给路径名为""的Context去处理）；
7. path="/test"的Context获得请求/index.jsp，在它的mapping table中寻找对应的servlet；
8. Context匹配到URL PATTERN为*.jsp的servlet，对应于JspServlet类；
9. 构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法；
10. Context把执行完了之后的HttpServletResponse对象返回给Host；
11. Host把HttpServletResponse对象返回给Engine；
12. Engine把HttpServletResponse对象返回给Connector；
13. Connector把HttpServletResponse对象返回给客户browser；

 转自：https://www.jianshu.com/p/571c474279af