版本:
https://archive.apache.org/dist/tomcat/tomcat-8/v8.5.50/
一,目錄說明
- bin/
bin目錄下關注兩個檔案:啟動和停止的指令碼檔案
啟動:startup.bat
(win),startup.sh
(Linux & Mac)
停止:shutdown.bat
(win),shutdown.sh
(Linux & Mac) - conf/ 配置檔案存放的目錄
logging.properties
:日誌的配置
server.xml
:伺服器配置檔案,例如埠的指定
tomcat-users.xml
:定義了tomcat的角色以及角色擁有的功能
web.xml
:全域性配置,很熟悉,我們java web工程也有自己的web.xml,這個是Tomcat級別的,自己的web.xml如果和它重複那麼自己的會覆蓋Tomcat的。 - lib/ 存放jar包
tomcat本身也是基於java開發的,它的執行也依賴於一些基礎的jar包 - logs/ 存放日誌
- temp/ 臨時目錄
- webapps/ 預設釋出專案的目錄
當我們釋出一個專案時,需要把我們專案的jar包(如釋出jar包,它會解壓出來)或者檔案存放在該目錄 - work/ jsp編譯執行存放過程檔案的目錄
二,瀏覽器訪問伺服器的流程
Http請求的處理過程:
http請求只是定義了資料的組織格式(通訊格式),是一個應用層協議,資料傳輸依靠的是TCP/IP協議。
- 使用者發起請求(url地址、點選、搜尋等)動作被瀏覽器捕獲
- 瀏覽器傳送TCP連線請求,到伺服器(socket處理)
- 伺服器接收請求並建立連線(三次握手)
- 連線上之後,瀏覽器生成Http協議格式(比如說定義請求頭裡放xxxx,請求體裡放xxxxx)的資料包
- 瀏覽器傳送請求資料包(也是依靠TCP協議)
- 伺服器解析Http格式的資料包
- 伺服器執行請求完成業務邏輯
- 伺服器生成Http協議格式的資料包
- 伺服器傳送響應資料包(同樣依靠TCP協議)
- 瀏覽器解析Http格式的資料包
- 瀏覽器呈現靜態資料給使用者
傳輸的形式:
三,Tomcat系統總體架構
3.1 Tomcat請求的大致流程
Tomcat是一個Http伺服器(因為它能夠接收處理Http請求)
我們使⽤瀏覽器向某⼀個⽹站發起請求,發出的是Http請求,那麼在遠端,Http伺服器接收到這個請求之後,會調⽤具體的程式(Java類)進⾏處理,往往不同的請求由不同的Java類完成處理。
大致流程:與上圖不同,增加了Servlet容器解耦
HTTP 伺服器接收到請求之後把請求交給Servlet容器來處理,Servlet 容器通過Servlet接⼝調⽤業務類。Servlet接⼝和Servlet容器這⼀整套內容叫作Servlet規範。
注意:Tomcat既按照Servlet規範的要求去實現了Servlet容器,同時它也具有HTTP伺服器的功能。
Tomcat的兩個重要身份
1)http伺服器
2)Tomcat是⼀個Servlet容器
3.2 Servlet容器處理請求流程
當⽤戶請求某個URL資源時
- HTTP伺服器會把請求資訊封裝成Request物件,然後轉換為ServletRequest物件
- 進⼀步去調⽤Servlet容器中某個具體的Servlet
- 在 2中,Servlet容器拿到請求後,根據URL和Servlet的對映關係,找到相應的Servlet
- 如果Servlet還沒有被載入,就⽤反射機制建立這個Servlet,並調⽤Servlet的init⽅法來完成初始化(反射)
- 接著調⽤這個具體Servlet的service⽅法來處理請求,請求處理結果使⽤ServletResponse物件封裝
- 把ServletResponse物件返回給HTTP伺服器,HTTP伺服器會把響應傳送給客戶端
3.3 Tomcat系統總體架構
從上可以看出,Tomcat兩個重要的功能:
- 和客戶端瀏覽器進⾏互動,進⾏socket通訊,將位元組流和Request/Response等物件進⾏轉換
- Servlet容器處理業務邏輯
Tomcat 設計了兩個核⼼元件聯結器(Connector)和容器(Container)來完成 Tomcat 的兩⼤核⼼功能:
- 聯結器,負責對外交流: 處理Socket連線,負責⽹絡位元組流與Request和Response物件的轉化;
- 容器,負責內部處理:載入和管理Servlet,以及具體處理Request請求;
四,Tomcat聯結器元件Coyote
4.1 簡介
Coyote 是Tomcat 中聯結器的元件名稱 , 是對外的接⼝。客戶端通過Coyote與伺服器建⽴連線、傳送請求並接受響應 。
- Coyote 封裝了底層的⽹絡通訊(Socket 請求及響應處理)
- Coyote 使Catalina 容器(容器元件的名稱)與具體的請求協議及IO操作⽅式完全解耦
- Coyote 將Socket 輸⼊轉換封裝為 Request 物件,進⼀步封裝後(再次封裝為ServletRequest)交由Catalina 容器進⾏處理,處理請求完成後, Catalina 通過Coyote 提供的Response 物件將結果寫⼊輸出流
- Coyote 負責的是具體協議(應⽤層)和IO(傳輸層)相關內容
Tomcat Coyote支援的IO模型與協議:
應用層預設協議:HTTP/1.1
傳輸層預設IO模型:NIO
在 8.0 之前 ,Tomcat 預設採⽤的I/O⽅式為 BIO(同步阻塞IO),之後改為 NIO。 無論 NIO、NIO2 還是 APR, 在效能⽅⾯均優於以往的BIO。 如果採⽤APR, 甚⾄可以達到 Apache HTTP Server 的影響效能。
4.2 Coyote內部元件以及流程
元件 | 作用描述 |
---|---|
EndPoint | EndPoint 是 Coyote 通訊端點,即通訊監聽的接⼝,是具體Socket接收和傳送處理器,是對傳輸層的抽象,因此EndPoint⽤來實現TCP/IP協議的 |
Processor | Processor 是Coyote 協議處理接⼝ ,如果說EndPoint是⽤來實現TCP/IP協議的,那麼Processor⽤來實現HTTP協議,Processor接收來⾃EndPoint的 Socket,讀取位元組流解析成Tomcat Request和Response物件,並通過 Adapter將其提交到容器處理,Processor是對應⽤層協議的抽象 |
ProtocolHandler | Coyote 協議接⼝, 通過Endpoint 和 Processor , 實現針對具體協議的處 理能⼒。Tomcat 按照協議和I/O 提供了6個實現類 : AjpNioProtocol , AjpAprProtocol, AjpNio2Protocol , Http11NioProtocol , Http11Nio2Protocol ,Http11AprProtocol |
Adapter | 由於協議不同,客戶端發過來的請求資訊也不盡相同,Tomcat定義了⾃⼰的 Request類來封裝這些請求資訊。ProtocolHandler接⼝負責解析請求並⽣成 Tomcat Request類。但是這個Request物件不是標準的ServletRequest,不能⽤Tomcat Request作為引數來調⽤容器。Tomcat設計者的解決⽅案是引⼊CoyoteAdapter,這是介面卡模式的經典運⽤,聯結器調⽤ CoyoteAdapter的Sevice⽅法,傳⼊的是Tomcat Request物件, CoyoteAdapter負責將Tomcat Request轉成ServletRequest,再調⽤容器 |
五,Tomcat Servlet 容器 Catalina
5.1 Tomcat模組分層結構圖及Catalina位置
Tomcat是⼀個由⼀系列可配置(conf/server.xml)的元件構成的Web容器,⽽Catalina是Tomcat的servlet容器。
Tomcat本質上就是⼀款Servlet容器, 因為Catalina才是Tomcat的核⼼ , 其他模組都是為Catalina 提供⽀撐的。 ⽐如 :
- 通過 Coyote 模組提供連結通訊
- Jasper 模組提供 JSP 引擎
- Naming 提供JNDI 服務
- Juli 提供⽇志服務。
模組分層結構圖:
5.2 Servlet容器Catalina結構
也可以這麼說:Tomcat就是一個Catalina的例項,因為Catalina是Tomcat的核心。
Tomcat/Catalina例項:
Tomcat 啟動的時候會初始化這個例項,Catalina 例項通過載入server.xml完成其他例項的建立,建立並管理⼀個Server,Server建立並管理多個服務, 每個服務⼜可以有多個Connector和⼀個Container。
- ⼀個Catalina例項(容器)
- ⼀個Server例項(容器)
- 多個Service例項(容器)
對應關係:每⼀個Service例項下可以有多個Connector例項和⼀個Container例項
- Catalina
負責解析Tomcat的配置⽂件(server.xml) , 以此來建立伺服器Server元件並進⾏管理 - Server
伺服器表示整個Catalina Servlet容器以及其它元件,負責組裝並啟動Servlet引擎、Tomcat聯結器。Server通過實現Lifecycle
接⼝,提供了⼀種優雅的啟動和關閉整個系統的⽅式 - Service
服務是Server內部的元件,⼀個Server包含多個Service。它將若⼲個Connector元件繫結到⼀個 Container - Container
容器,負責處理⽤戶的servlet請求,並返回物件給web⽤戶的模組
5.2 Container元件的具體結構
Container元件下有⼏種具體的元件,分別是Engine、Host、Context和Wrapper。這4種元件(容器) 是⽗⼦關係。Tomcat通過⼀種分層的架構,使得Servlet容器具有很好的靈活性。
- Engine
表示整個Catalina的Servlet引擎,⽤來管理多個虛擬站點,⼀個Service最多隻能有⼀個Engine, 但是⼀個引擎可包含多個Host - Host
代表⼀個虛擬主機,或者說⼀個站點,可以給Tomcat配置多個虛擬主機地址,⽽⼀個虛擬主機下 可包含多個Context - Context
表示⼀個Web應⽤程式, ⼀個Web應⽤可包含多個Wrapper - Wrapper
表示⼀個Servlet,Wrapper 作為容器中的最底層,不能包含⼦容器
上述元件的配置其實就體現在conf/server.xml中。