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該系列博文會告訴你如何從入門到進階，從servlet到框架，從ssm再到SpringBoot，一步步地學習JavaWeb基礎知識，並上手進行實戰，接著瞭解JavaWeb專案中經常要使用的技術和元件，包括日誌元件、Maven、Junit，等等內容，以便讓你更完整地瞭解整個Java Web技術體系，形成自己的知識框架。

為了更好地總結和檢驗你的學習成果，本系列文章也會提供每個知識點對應的面試題以及參考答案。

如果對本系列文章有什麼建議，或者是有什麼疑問的話，也可以關注公眾號【Java技術江湖】聯絡作者，歡迎你參與本系列博文的創作和修訂。

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# [走進JavaWeb技術世界5：初探Tomcat的HTTP請求過程](https://www.cnblogs.com/xll1025/p/11366264.html)

## 初探Tomcat的HTTP請求過程

![圖片描述](https://img.mukewang.com/5a26678e0001e76d03630101.png)

前言：
1.作為Java開發人員，大多都對Tomcat不陌生，由Apache基金會提供技術支援與維護，因為其免費開源且易用，作為Web伺服器深受市場歡迎，所以有必要對其進行深入的研究，本系列皆以Tomcat 8.5為研究課題，下載地址：[https://tomcat.apache.org/download-80.cgi](https://tomcat.apache.org/download-80.cgi)

2.下圖為 apache-tomcat-8.5.23.zip 在windows解壓後的目錄。

![圖片描述](https://img.mukewang.com/5a26681100015daf10210411.png)

下面是解壓後的一些關鍵目錄:

```
* /bin - 啟動和停止服務等批處理檔案. ( *.sh) 檔案 (為Unix系統)、 (*.bat) 檔案 (for Windows系統)是一個功能性的複製檔案. 自從Win32 command-line 開始是一些單一的，缺乏功能的元件, 現在有一些擴充性的功能
* /conf - 配置檔案和一些相關的DTD檔案. 最重要的是 server.xml. 它是這個容器最主要的配置檔案.
* /logs - 日誌檔案會列印到這裡
* /webapps - 這裡是你的應用程式部署的地方.
```

3.從最本質上講，tomcat為一個servlet容器，首先研究一下Tomcat的架構，如下圖：

![圖片描述](https://img.mukewang.com/5a26687d0001ca2712300718.png)

架構詮釋：

1.Server(伺服器)是Tomcat構成的頂級構成元素，所有一切均包含在Server中，Server的實現類StandardServer可以包含一個到多個Services,Service的實現類為StandardService呼叫了容器(Container)介面，其實是呼叫了Servlet Engine(引擎)，而且StandardService類中也指明瞭該Service歸屬的Server;

2.Container: 引擎(Engine)、主機(Host)、上下文(Context)和Wraper均繼承自Container介面，所以它們都是容器。但是，它們是有父子關係的，在主機(Host)、上下文(Context)和引擎(Engine)這三類容器中，引擎是頂級容器，直接包含是主機容器，而主機容器又包含上下文容器，所以引擎、主機和上下文從大小上來說又構成父子關係,雖然它們都繼承自Container介面。

3.聯結器(Connector)將Service和Container連線起來，首先它需要註冊到一個Service，它的作用就是把來自客戶端的請求轉發到Container(容器)，這就是它為什麼稱作聯結器的原因。

從功能的角度將Tomcat原始碼分成5個子模組，分別是:

Jsper模組: 這個子模組負責jsp頁面的解析、jsp屬性的驗證，同時也負責將jsp頁面動態轉換為java程式碼並編譯成class檔案。在Tomcat原始碼中，凡是屬於org.apache.jasper包及其子包中的原始碼都屬於這個子模組;

Servlet和Jsp模組: 這個子模組的原始碼屬於javax.servlet包及其子包，如我們非常熟悉的javax.servlet.Servlet介面、javax.servet.http.HttpServlet類及javax.servlet.jsp.HttpJspPage就位於這個子模組中;

Catalina模組: 這個子模組包含了所有以org.apache.catalina開頭的java原始碼。該子模組的任務是規範了Tomcat的總體架構，定義了Server、Service、Host、Connector、Context、Session及Cluster等關鍵元件及這些元件的實現，這個子模組大量運用了Composite設計模式。同時也規範了Catalina的啟動及停止等事件的執行流程。從程式碼閱讀的角度看，這個子模組應該是我們閱讀和學習的重點。

Connector模組: 如果說上面三個子模組實現了Tomcat應用伺服器的話，那麼這個子模組就是Web伺服器的實現。所謂聯結器(Connector)就是一個連線客戶和應用伺服器的橋樑，它接收使用者的請求，並把使用者請求包裝成標準的Http請求(包含協議名稱，請求頭Head，請求方法是Get還是Post等等)。同時，這個子模組還按照標準的Http協議，負責給客戶端傳送響應頁面，比如在請求頁面未發現時，connector就會給客戶端瀏覽器傳送標準的Http 404錯誤響應頁面。

Resource模組: 這個子模組包含一些資原始檔，如Server.xml及Web.xml配置檔案。嚴格說來，這個子模組不包含java原始碼，但是它還是Tomcat編譯執行所必需的。

## Tomcat的組織結構

*   Tomcat是一個基於元件的伺服器，它的構成元件都是可配置的，其中最外層的是Catalina servlet容器，其他元件按照一定的格式要求配置在這個頂層容器中。 
    Tomcat的各種元件都是在Tomcat安裝目錄下的/conf/server.xml檔案中配置的。

### 由Server.xml的結構看Tomcat的體系結構

<server>                                                //頂層類元素，可以包括多個Service   
    
        <service>                                           //頂層類元素，可包含一個Engine，多個Connecter
    
            <connector>                                     //聯結器類元素，代表通訊介面
    
                    <engine>                                //容器類元素，為特定的Service元件處理客戶請求，要包含多個Host
    
                            <host>                          //容器類元素，為特定的虛擬主機元件處理客戶請求，可包含多個Context
    
                                    <context>               //容器類元素，為特定的Web應用處理所有的客戶請求
    
                                    </context>
    
                            </host>
    
                    </engine>
    
            </connector>
    
        </service>
    
    </server>

實際原始碼如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
    
    <server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
    
      <listener classname="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener"></listener>
    
      
    
      
    
      <listener classname="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" sslengine="on"></listener>
    
      
    
      <listener classname="org.apache.catalina.core.JasperListener"></listener>
    
      
    
      <listener classname="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener"></listener>
    
      <listener classname="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener"></listener>
    
      <listener classname="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener"></listener>
    
      
    
      <globalnamingresources>
    
        
    
        <resource name="UserDatabase" auth="Container" type="org.apache.catalina.UserDatabase" description="User database that can be updated and saved" factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory" pathname="conf/tomcat-users.xml"></resource>
    
      </globalnamingresources>
    
      
    
      <service name="Catalina">
    
        
    
        
    
        
    
        <connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" connectiontimeout="20000" redirectport="8443"></connector>
    
        
    
        
    
        
    
        
    
        
    
        <connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectport="8443"></connector>
    
        
    
        
    
        <engine name="Catalina" defaulthost="localhost">
    
          
    
          
    
          
    
          <realm classname="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
    
            
    
            <realm classname="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm" resourcename="UserDatabase"></realm>
    
          </realm>
    
          <host name="localhost" appbase="webapps" unpackwars="true" autodeploy="true">
    
            
    
            
    
            
    
            <valve classname="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs" prefix="localhost_access_log." suffix=".txt" pattern="%h %l %u %t "></valve>
    
          </host>
    
        </engine>
    
      </service>
    
    </server>

由上可得出Tomcat的體系結構： 
![](https://images2015.cnblogs.com/blog/665375/201601/665375-20160119185045031-1958903281.jpg) 
圖一：Tomcat的體系結構

由上圖可看出Tomca的心臟是兩個元件：Connecter和Container。一個Container可以選擇多個Connecter，多個Connector和一個Container就形成了一個Service。Service可以對外提供服務，而Server伺服器控制整個Tomcat的生命週期。

## Tomcat Server處理一個HTTP請求的過程

![](https://images2015.cnblogs.com/blog/665375/201601/665375-20160119184923890-1995839223.png) 
圖三：Tomcat Server處理一個HTTP請求的過程

Tomcat Server處理一個HTTP請求的過程

> 1、使用者點選網頁內容，請求被髮送到本機埠8080，被在那裡監聽的Coyote HTTP/1.1 Connector獲得。
> 
> 2、Connector把該請求交給它所在的Service的Engine來處理，並等待Engine的回應。
> 
> 3、Engine獲得請求localhost/test/index.jsp，匹配所有的虛擬主機Host。
> 
> 4、Engine匹配到名為localhost的Host（即使匹配不到也把請求交給該Host處理，因為該Host被定義為該Engine的預設主機），名為localhost的Host獲得請求/test/index.jsp，匹配它所擁有的所有的Context。Host匹配到路徑為/test的Context（如果匹配不到就把該請求交給路徑名為“ ”的Context去處理）。
> 
> 5、path=“/test”的Context獲得請求/index.jsp，在它的mapping table中尋找出對應的Servlet。Context匹配到URL PATTERN為*.jsp的Servlet,對應於JspServlet類。
> 
> 6、構造HttpServletRequest物件和HttpServletResponse物件，作為引數呼叫JspServlet的doGet（）或doPost（）.執行業務邏輯、資料儲存等程式。
> 
> 7、Context把執行完之後的HttpServletResponse物件返回給Host。
> 
> 8、Host把HttpServletResponse物件返回給Engine。
> 
> 9、Engine把HttpServletResponse物件返回Connector。
> 
> 10、Connector把HttpServletResponse物件返回給客戶Browser。　　
>

## 參考文章

http://www.360doc.com/content/10/0730/19/61151_42573873.shtml
https://my.oschina.net/leamon/blog/210133
https://www.cnblogs.com/xll1025/p/11366264.html
https://www.cnblogs.com/small-boy/p/8042860.html

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走進JavaWeb技術世界5：初探Tomcat的HTTP請求過程

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