tomcat

1.Tomcat Server的结构图:

　　1.Service是一个集合：它由一个或者多个Connector组成，以及一个Engine，负责处理所有Connector所获得的客户请求

　　2.一个Connector将在某个指定端口上侦听客户请求，并将获得的请求交给Engine来处理，从Engine处获得回应并返回客户。

   　　　 TOMCAT有两个典型的Connector，一个直接侦听来自browser的http请求（8080），一个侦听来自其它WebServer的请求（8009）

   　　　 Coyote Http/1.1 Connector 在端口8080处侦听来自客户browser的http请求

   　　　 Coyote JK2 Connector 在端口8009处侦听来自其它WebServer(Apache)的servlet/jsp代理请求

　　3. Engine下可以配置多个虚拟主机Virtual Host，每个虚拟主机都有一个域名

　　　　当Engine获得一个请求时，它把该请求匹配到某个Host上，然后把该请求交给该Host来处理

　　　　Engine有一个默认虚拟主机，当请求无法匹配到任何一个Host上的时候，将交给该默认Host来处理

 

　　catalina 就是Tomcat服务器使用的 Apache实现的servlet容器的名字。
　　Tomcat的核心分为3个部分:
　　（1）Web容器---处理静态页面；
　　（2）catalina --- 一个servlet容器-----处理servlet;
　　（3）还有就是JSP容器，它就是把jsp页面翻译成一般的servlet。

 

 

2.Tomcat Server处理一个http请求的过程

　　假设来自客户的请求为：http://localhost:8080/wsota/wsota_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，并等待来自Engine的回应

　　3.Engine获得请求localhost/wsota/wsota_index.jsp，匹配它所拥有的所有虚拟主机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/wsota/wsota_index.jsp，匹配它所拥有的所有Context

　　6.Host匹配到路径为/wsota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="/wsota"的Context获得请求/wsota_index.jsp，在它的mapping table中寻找对应的servlet

　　Context匹配到URL PATTERN为*.jsp的servlet，对应于JspServlet类

　　8.构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法

　　9.Context把执行完了之后的HttpServletResponse对象返回给Host

　　10.Host把HttpServletResponse对象返回给Engine

　　11.Engine把HttpServletResponse对象返回给Connector

　　12.Connector把HttpServletResponse对象返回给客户browser

 

3.Tomcat组成及初始化工作原理

　　Tomcat在接收到用户请求时，将会通过以上组件的协作来给最终用户产生响应。首先是最外层的Server和Service来提供整个运行环境的基础设施，而Connector通过指定的协议和接口来监听用户的请求，在对请求进行必要的处理和解析后将请求的内容传递给对应的容器，经过容器一层层的处理后，生成最终的响应信息，返回给客户端。

　　Tomcat的容器通过实现一系列的接口，来统一处理一些生命周期相关的操作，而Engine、Host、Context等容器通过实现Container接口来完成处理请求时统一的模式，具体表现为该类容器内部均有一个Pipeline结构，实际的业务处理都是通过在Pipeline上添加Valve来实现，这样就充分保证整个架构的高度可扩展性。Tomcat核心组件的类图如下图所示：

　　在介绍请求的处理过程时，将会详细介绍各个组件的作用和处理流程。

　　本文将会主要分析Tomcat的启动流程，介绍涉及到什么组件以及初始化的过程，简单期间将会重点分析HTTP协议所对应Connector启动过程。

 

　　Tomcat在启动时的重点功能如下：
　　● 初始化类加载器：主要初始化CommonLoader、CatalinaLoader以及SharedLoader；
　　● 解析配置文件：使用Digester组件解析Tomcat的server.xml，初始化各个组件（包含各个web应用，解析对应的web.xml进行初始化）；
　　● 初始化连接器：初始化声明的Connector，以指定的协议打开端口，等待请求。
　　不管是通过命令行启动还是通过Eclipse的WST server UI，Tomcat的启动流程是在org.apache.catalina.startup. Bootstrap类的main方法中开始的，在启动时，这个类的核心代码如下所示：

　　从以上的代码中，可以看到在Tomcat启动的时候，执行了三个关键方法即init、load、和start。

　　后面的两个方法都是通过反射调用org.apache.catalina.startup.Catalina的同名方法完成的，所以后面在介绍时将会直接转到Catalina的同名方法。

　　首先分析一下Bootstrap的init方法，在该方法中将会初始化一些全局的系统属性、初始化类加载器、通过反射得到Catalina实例，在这里我们重点看一下初始化类加载器的方法：

　　在以上的代码总，我们可以看到初始化了三个类加载器，这三个类加载器将会有篇博文进行简单的介绍。
　　然后我们进入Catalina的load方法：

　　在以上的代码中，关键的任务有两项即使用Digester组件按照给定的规则解析server.xml、调用Server的initialize方法。关于Digester组件的使用，后续会有一篇专门的博文进行讲解，

　　而Server的initialize方法中，会发布事件并调用各个Service的initialize方法，从而级联完成各个组件的初始化。

　　每个组件的初始化都是比较有意思的，但是我们限于篇幅先关注Connector的初始化，这可能是最值得关注的。
　　Connector的initialize方法，核心代码如下：

　　在Http11Protocol的init方法中，核心代码如下：

　　我们看到最终的初始化方法最终都会调到JIoEndpoint的init方法，网络初始化和对请求的最初处理都是通过该类及其内部类完成的，所以后续的内容将会重点关注此类：

　　在上面的代码中，我们可以看到此时初始化了一个ServerSocket对象，用来准备接受请求。
　　如果将其比作赛跑，此时已经到了“各就各位”状态，就等最终的那声“发令枪”了，而Catalina的start方法就是“发令枪”啦：

　　此时会调用Server的start方法，这里我们重点还是关注JIoEndpoint的start方法：

　　从以上的代码，可以看到，如果没有在server.xml中声明Executor的话，将会使用内部的一个容量为200的线程池用来后续的请求处理。

　　并且按照参数acceptorThreadCount的设置，初始化线程来接受请求。而Acceptor是真正的幕后英雄，接受请求并分派给处理过程：

　　从这里我们可以看到，Acceptor接受Socket请求，并调用processSocket方法来进行请求的处理。至此，Tomcat的组件整装待命，等待请求的到来。关于请求的处理，会在下篇文章中介绍。

 

4.Tomcat对HTTP请求处理的整体流程
　　站在框架的顶层的是Server和Service
　　Server: 其实就是BackGroud程序， 在Tomcat里面的Server的用处是启动和监听服务端事件（诸如重启、关闭等命令。 在tomcat的标准配置文件：server.xml里面， 我们可以看到“<Server port="8005" 　　　　　　shutdown="SHUTDOWN" debug="0">”这里的"SHUTDOWN"就是server在监听服务端事件的时候所使用的命令字）
　　Service： 在tomcat里面， service是指一类问题的解决方案。 通常我们会默认使用tomcat提供的：Tomcat-Standalone 模式的service。

　　　　　　 在这种方式下的service既给我们提供解析jsp和servlet的服务， 同时也提供给我们解析静态文本的服务。
　　Connector: Tomcat都是在容器里面处理问题的， 而容器又到哪里去取得输入信息呢？
　　Connector就是专干这个的。 他会把从socket传递过来的数据， 封装成Request, 传递给容器来处理。
　　通常我们会用到两种Connector,一种叫http connectoer， 用来传递http需求的。 另一种叫AJP， 在我们整合apache与tomcat工作的时候， apache与tomcat之间就是通过这个协议来互动的。

　　（说到apache与tomcat的整合工作， 通常我们的目的是为了让apache 获取静态资源， 而让tomcat来解析动态的jsp或者servlet。）

 

5.Tomcat 与 Servlet

　　Tomcat(最直接产生原因：可以直接提供Web服务的JSP服务器，当然同时也支持Servlet):

　　Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器，属于轻量级应用服务器。对于一个初学者来说，可以这样认为，当在一台机器上配置好Apache 服务器，可利用它响应HTML（标准通用标记语言下的一个应用）页面的访问请求。实际上Tomcat 部分是Apache 服务器的扩展，但它是独立运行的，所以当你运行tomcat 时，它实际上作为一个与Apache 独立的进程单独运行的。

诀窍是，当配置正确时，Apache 为HTML页面服务，而Tomcat 实际上运行JSP 页面和Servlet。

　　另外，Tomcat和IIS等Web服务器一样，具有处理HTML页面的功能，另外它还是一个Servlet和JSP容器，独立的Servlet容器是Tomcat的默认模式。不过，Tomcat处理静态HTML的能力不如Apache服务器。

 

　　Jsp 与 Servlet:

　　　　JSP容器对JSP文件进行自动解析并转换成Servlet类(jsp to servlet 编译过程)来交给WEB服务器运行。其中jsp与servlet是没有本质区别的,因为jsp最后在提交的时候还是要编译成servlet类。

　　　　JSP是Servlet技术的扩展,是基于java servlet技术，本质上是Servlet的简易方式,更强调应用的外表表达。

　　　　Servlet的应用逻辑是在Java文件中，并且完全从表示层中的HTML里分离开来。

　　　　而JSP的情况是Java和HTML可以组合成一个扩展名为.jsp的文件。JSP侧重于视图，servlet主要用于控制逻辑。

　　　　当我们访问一个JSP页面的时候，这个文件首先会被JSP引擎翻译为一个Java源文件，其实就是一个Servlet，并进行编译，然后像其他Servlet一样，由Servlet引擎来处理。

　　　　Servlet引擎装载这个类，处理来自客户的请求，并把结果返回给客户，以后再有客户访问这个页面的时候，只要该文件没有发生过更改，JSP引擎就直接调用已经装载的Servlet。

　　　　如果已经做过修改的话，那就会再次执行以上过程，翻译、编译并装载。

 

　　Servlet的生命周期

　　servlet容器负责加载和实例化servlet 。这个生存期由javax.servlet.Servlet接口的init,service和destroy方法表达。 Servlet被服务器实例化后，容器运行其init方法，请求到达时运行其service方法，service方法自动派遣运行与请求对应的doXXX方法（doGet，doPost）等，当服务器决定将实例销毁的时候调用其destroy方法。与cgi的区别在于servlet处于服务器进程中，它通过多线程方式运行其service方法，一个实例可以服务于多个请求，并且其实例一般不会销毁，而CGI对每个请求都产生新的进程，服务完成后就销毁，所以效率上低于servlet。

　　· 只有一个servlet对象

　　·第一次请求的时候被初始化，只一遍

　　· 初始化后先调用init方法，只一遍

　　· 每个请求，调用一遍serviceàserviceàdoGet/doPost。以多线程的方式运行

　　· 不要在servlet中设计成员变量。

　　· 卸载前servlet容器调用destroy方法

       http://my.oschina.net/leamon/blog/210137

 

 

6.Tomcat多线程是怎么回事呢?
　　Tomcat内部有一个线程池，如果这个servlet的访问量很大，一下子有100个人，全部过来了，tomcat 不会帮我们new出100个HelloWorldServlet的对象出来的，自始至终，这个对象只有一个，这个对象会提前准备出若干个线程，但是让一个线程跑起来，是有开销的，有时开销我们都会感觉出来的，因为线程比较耗时，所以，让线程提前跑起来，这些跑起来的线程组成一个线程池。
客户端的请求，比如，第一个请求过来了，tomcat会从线程池，分配一个空闲的线程，处理这个请求，如果同时有第二个客户端的请求过来了，tomcat从线程池里分配另外一个闲着的线程，处理第二个请求，也就是说，以是这种并发的方式进行处理的，多线程的方式处理的。
　　每一个线程，都是访问同一个servlet对象，都是通过这一个对象的引用，调用service()方法。

　　Tomcat默认servlet是单例多线程模式。
　　当容器收到一个Servlet请求，调度线程从线程池中选出一个工作者线程,将请求传递给该工作者线程，然后由该线程来执行Servlet的service方法。

　　当这个线程正在执行的时候,容器收到另外一个请求,调度线程同样从线程池中选出另一个工作者线程来服务新的请求,容器并不关心这个请求是否访问的是同一个Servlet.

　　当容器同时收到对同一个Servlet的多个请求的时候，那么这个Servlet的service()方法将在多线程中并发执行。
　　对于Tomcat可以在server.xml中通过元素设置线程池中线程的数目。
　　不过提醒题主一句，静态变量，这可不是线程安全的哦，要注意哇

7.Tomcat集群
　　多个tomcat要一起协同工作有几种办法，可以考虑的方案有以下几个：
　　1. 使用tomcat自带的cluster方式，多个tomcat间自动实时复制session信息，配置起来很简单。但这个方案的效率比较低，在大并发下表现并不好。
　　2. 利用nginx的基于访问ip的hash路由策略，保证访问的ip始终被路由到同一个tomcat上，这个配置更简单。但如果应用是某一个局域网大量用户同时登录，这样负载均衡就没什么作用了。
　　3. 利用memcached把多个tomcat的session集中管理，前端在利用nginx负载均衡和动静态资源分离，在兼顾系统水平扩展的同时又能保证较高的性能。

 

8.Tomcat 与 Apache

　　1.WEB服务器:

　　理解WEB服务器,首先你要理解什么是WEB?WEB你可以简单理解为你所看到的HTML页面就是WEB的数据元素,处理这些数据元素的应用软件就叫WEB服务器,如IIS、apache。 WEB服务器与客户端打交道，它要处理的主要信息有：session、request、response、HTML、JS、CS等。

　　

　　2.应用服务器:

　　应用服务器如JSP，处理的是非常规性WEB页面（JSP文件），他动态生成WEB页面，生成的WEB页面在发送给客户端

　　（实际上当应用服务器处理完一个JSP请求并完成JSP生成HTML后它的任务就结束了，其余的就是WEB处理的过程了）。

　　WEB服务器与应用服务器的联系:

　　WEB服务器一般是通用的，而应用服务器一般是专用的，如Tomcat只处理JAVA应用程序而不能处理ASPX或PHP。而Apache是一个WEB服 务器f（HTTP服务器），后来连接Tomcat应用服务器来支持java。

 

 

　　apache与tomcat的区别：

　　1. Apache是web服务器，Tomcat是应用（java）服务器，它只是一个servlet容器，是Apache的扩展。

　　2. Apache和Tomcat都可以做为独立的web服务器来运行，但是Apache不能解释java程序（jsp,serverlet）。

　　3. Apache是普通服务器，本身只支持html即普通网页。不过可以通过插件支持php,还可以与Tomcat连通(单向Apache连接Tomcat,就是说通过Apache可以访问Tomcat资源。反之不然)

　　4. 两者都是一种容器，只不过发布的东西不同：Apache是html容器，功能像IIS一样；Tomcat是jsp/servlet容器，用于发布jsp及java的，类似的有IBM的webshere、EBA的Weblogic，sun的JRun等等。

　　5. Apache和Tomcat是独立的，在通一台服务器上可以集成。

　　　　打个比方：Apache是一辆卡车，上面可以装一些东西如html等。但是不能装水，要装水必须要有容器（桶），Tomcat就是一个桶（装像Java这样的水），而这个桶也可以不放在卡车上。

　　　　Apache只支持静态网页，但像asp,php,cgi,jsp等动态网页就需要Tomcat来处理。

　　6.Apache和Tomcat整合使用：如果客户端请求的是静态页面，则只需要Apache服务器响应请求；如果客户端请求动态页面，则是Tomcat服务器响应请求；

　　　因为jsp是服务器端解释代码的，这样整合就可以减少Tomcat的服务开销 。