# Tomcat详解
# Tomcat基础
# web概念
1.软件架构
c/s 客户端/服务器端 qq 360
b/s 浏览器/服务器端
2.资源分类
1.静态资源：所有用户访问后，得到的结果都是一样的，成为静态资源。静态资源可以直接被浏览器解析
如html css javascript jpg
2.动态资源：每个用户访问相同的资源后，得到的结果可能不一样，称为动态资源。动态资源被访问后，需要先转换为静态资源，再返回给浏览器，通过浏览器进行解析。
如servlet jsp php asp
3.网络通信三要素
1.IP
2.端口
3.传输协议
4.Tomcat目录结构
| 目录 | 目录下文件 | 说明 |
|---|---|---|
| bin | / | 存放Tomcat的启动、停止等批处理脚本文件 |
| startup.bat、shutdown.bat | 用于windows下的启动脚本 | |
| startup.sh、shutdown.sh | 用于linux下的启动脚本 | |
| conf | / | 用于存放Tomcat的相关配置文件 |
| Catalina | 用于存储针对每个虚拟机的Context配置 | |
| context.xml | 用于定义所有web应用均需加载的Context配置，如果web指定了自己的context.xml，该文件将被覆盖 | |
| catalina.properties | Tomcat的环境变量配置 | |
| catalina.policy | Tomcat运行的安全策略配置 | |
| logging.properties | Tomcat的日志配置文件 | |
| server.xml | Tomcat服务器的核心配置文件 | |
| tomcat-users.xml | 定义Tomcat默认的用户及角色映射配置信息 | |
| web.xml | Tomcat中所有应用默认的部署描述文件，主要定义了基础servlet和mime映射 | |
| lib | / | Tomcat服务器的依赖包 |
| logs | / | Tomcat默认的日志存放目录 |
| webapps | / | Tomcat默认的web应用部署目录 |
| work | / | Web应用JSP代码生成和编译的临时目录 |
5.Tomcat启动停止
双击 bin/startup.bat 文件 //启动
双击 bin/shutdown.bat 文件 //停止
访问 http://localhost:8080
# Tomcat架构
如果不使用Tomcat作为web服务器，那么http服务器直接调用具体业务类，它们是紧耦合的。
但是在使用Tomcat之后，http服务器不直接调用业务类，而是把请求交给容器来处理，容器通过Servlet接口调用业务类。因此Servlet接口和Servlet容器的出现，达到了Http服务器与业务类解耦的目的。而Servlet接口和Servlet容器这一整套规范叫做Servlet规范。Tomcat按照servlet规范的要求实现了Servlet容器，同时它们也具有http服务器的功能。作为Java程序员，如果我们要实现新的业务功能，只需要实现一个servlet，并把它注册到Tomcat（Servlet容器）中，剩下的事情就由Tomcat帮我们处理了。
# Servlet容器工作流程
为了解耦，http不直接调用servlet，而是把请求交给Servlet容器来处理。当客户端请求某个资源时，http服务器会用一个ServletRequest对象把客户端的请求信息封装起来，然后调用Servlet容器的service方法，Servlet容器拿到请求后，根据请求的URL和Servlet的映射关系，找到相应的Servlet，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，接着调用Servlet的service方法来处理请求，把ServletResponse对象返回给http服务器，http服务器会把响应发送给客户端。
# Tomcat整体架构
Tomcat需要实现两个核心的功能：
- 处理Socket连接，负责网络字节流与Request和Response对象的转化。
- 加载和管理Servlet，以及具体处理Request请求。
因此Tomcat设计了两个核心组件，连接器(Connector)和容器(Container)来分别做这两件事。连接器负责对外交流，容器负责内部处理。
# 连接器-Coyote
Coyote是Tomcat的连接器框架的名称，是Tomcat服务器提供的供客户端访问的外部接口。客户端通过Coyote与服务器建立连接、发送请求并接受响应。
Coyote封装了底层的网络通信（Socket请求及相应处理），为Catalina容器提供了统一的接口，是Catalina容器与具体的请求协议和IO操作完全解耦。Coyote将Socket输入转换封装为Request对象，交由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。
Coyote作为独立的模块，只负责具体协议和IO的相关操作，与Servlet规范没有直接关系，因此即便是Request和Response对象也并未实现Servlet规范对应的接口，而是在Catalina中将他们进一步封装为ServletRequest和ServletResponse。
IO模型与协议
在Coyote中，Tomcat支持多种IO模型和应用层协议
| IO模型 | 描述 |
|---|---|
| NIO | 非阻塞IO，采用Java NIO类库实现 |
| NIO2 | 异步IO，采用JDK 7最新的NIO2类库实现 |
| APR | 采用Apache可移植运行库实现，是c/c++编写的本地库。 |
支持的应用层协议
| 应用层协议 | 描述 |
|---|---|
| HTTP/1.1 | 这是大部分Web应用采用的访问协议 |
| AJP | 用于和Web服务器集成，已实现对静态资源的优化和集群部署 |
| HTTP/2.0 | 大幅度提升了Web性能 |
其中IO模型属于传输层。
高内聚功能：
网络通信 ======》 实现：Endpoint
应用层协议解析 ======》 实现：Processor
Tomcat Request/Response与ServletRequest/ServletResponse的转化 ======》 实现：Adapter
组件之间通过抽象接口交互，可以封装变化
Endpoint负责提供字节流给Processor，Processor负责提供Tomcat Request对象给Adapter， Adapter负责提供ServletRequest对象给容器
# 容器-Catalina
Catalina负责管理Server，而Server表示整个服务器。Server下面有多个服务Service，每个服务都包含着多个连接器组件和一个容器组件。在Tomcat启动的时候，会初始化一个Catalina的实例。
Catalina各个组件的职责：
| 组件 | 职责 |
|---|---|
| Catalina | 负责解析Tomcat的配置文件，以此来创建服务器Server组件，并根据其命令来对其进行管理 |
| Server | 服务器表示整个Catalina Servlet容器以及其它组件，负责组装并启动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。它将若干个Connector组件绑定到一个Container上 |
| Connector | 连接器，负责处理客户端的通信，它负责接收客户请求，然后转发给容器处理 |
| 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 |
多层容器的设计
容器的层次结构：Tomcat设计了4中容器，分别是Engine、Host、Context、Wrapper
Engine表示引擎，用来管理多个虚拟站点，一个Service最多只能有一个Engine
Host代表一个虚拟主机，或者说一个站点，可以给Tomcat配置多个虚拟主机地址，一个虚拟主机下可以部署多个Web应用程序
Context代表一个Web应用程序
Wrapper表示一个Servlet，一个Web应用程序中可能会有多个Servlet
通过使用一种分层的架构，使得Servlet容器具有很好的灵活性
Tomcat 的整体架构包含了两个核心组件连接器和容器。连接器负责对外交流，容器负责内部处理。连接器用 ProtocolHandler 接口来封装通信协议和 I/O 模型的差异，ProtocolHandler 内部又分为 Endpoint 和 Processor 模块，Endpoint 负责底层 Socket 通信，Processor 负责应用层协议解析。连接器通过适配器 Adapter 调用容器。
请求定位Servlet的过程：
Tomcat是怎么确定请求是由哪个Wrapper容器里的Servlet来处理的呢==》Tomcat是用Mapper组件来完成这个任务的。
Mapper组件的功能就是将用户请求的URL定位到一个Servlet，它的工作原理是：Mapper组件里保存了Web应用的配置信息，其实就是容器组件与访问路径的映射关系，比如Host容器里配置的域名、Context容器里的Web应用路径，以及Wrapper容器里Servlet映射的路径，这些配置信息就是一个多层次的Map
当一个请求到来时，Mapper组件通过解析请求URL里的域名和路径，再到自己保存的Map里去查找，就能定位到一个Servlet。一个请求URL最后只会定位到一个Wrapper容器，也就是一个Servlet
# Tomcat的启动流程
- Tomcat本质上是一个Java程序，因此startup.sh脚本会启动一个JVM来运行Tomcat的启动类Bootstrap
- Bootstrap的主要任务是初始化Tomcat的类加载器，并且创建Catalina
- Catalina是一个启动类，它通过解析server.xml、创建相应的组件，并调用Server的start方法
- Server组件的职责就是管理Service组件，它会负责调用Service的start方法
- Service组件的职责就是管理连接器和顶层容器Engine，因此它会调用连接器和Engine的start方法
这些启动类或者组件不处理具体请求，任务主要是“管理”，管理下层组件的生命周期，并且给下层组件分配任务，也就是把请求路由到负责“干活”的组件。
引用：
https://www.cnblogs.com/liushoudong/p/13363271.html
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