這兩天看了一些關於tomcat的東西，在此做一個小的總計。

Tomcat架構

Tomcat中最頂層的容器是Server，代表著整個伺服器，從上圖中可以看出，一個Server可以包含至少一個Service，用於具體提供服務。一個Tomcat中只有一個Server，一個Server可以包含多個Service，一個Service只有一個Container，但是可以有多個Connectors，這是因為一個服務可以有多個連線，如同時提供Http和Https連結，也可以提供向相同協議不同埠的連線,如上圖。

Service主要包含兩個部分：Connector和Container。從上圖中可以看出 Tomcat 的心臟就是這兩個元件，他們的作用如下：

• Connector用於處理連線相關的事情，並提供Socket與Request和Response相關的轉化; 
• Connector最底層使用的是Socket來進行連線的，Request和Response是按照HTTP協議來封裝的，所以Connector同時需要實現TCP/IP協議和HTTP協議

• Container用於封裝和管理Servlet，以及具體處理Request請求；

Server標籤設定的埠號為8005，shutdown=”SHUTDOWN” ，表示在8005埠監聽“SHUTDOWN”命令，如果接收到了就會關閉Tomcat。上述的包含關係或者說是父子關係，都可以在tomcat的conf目錄下的server.xml

Connector

• Endpoint用來處理底層Socket的網路連線，Processor用於將Endpoint接收到的Socket封裝成Request，Adapter用於將Request交給Container進行具體的處理
• Endpoint由於是處理底層的Socket網路連線，因此Endpoint是用來實現TCP/IP協議的，而Processor用來實現HTTP協議的，Adapter將請求適配到Servlet容器進行具體的處理
• Connector在處理HTTP請求時，會使用不同的protocol。不同的Tomcat版本支援的protocol不同，其中最典型的protocol包括BIO、NIO和APR
• BIO、NIO：在accept佇列中接收連線（當客戶端向伺服器傳送請求時，如果客戶端與OS完成三次握手建立了連線，則OS將該連線放入accept佇列）；在連線中獲取請求的資料，生成request；呼叫servlet容器處理請求；返回response。為了便於後面的說明，首先明確一下連線與請求的關係：連線是TCP層面的（傳輸層），對應socket；請求是HTTP層面的（應用層），必須依賴於TCP的連線實現；一個TCP連線中可能傳輸多個HTTP請求。
• BIO：Acceptor接收socket，然後從Worker執行緒池中找出空閒的執行緒處理socket，如果worker執行緒池沒有空閒執行緒，則Acceptor將阻塞
• NIO(IO多路複用)：Acceptor接收socket後，不是直接使用Worker中的執行緒處理請求，而是先將請求傳送給了Poller，而Poller是實現NIO的關鍵。Acceptor向Poller傳送請求通過佇列實現，使用了典型的生產者-消費者模式。在Poller中，維護了一個Selector物件；當Poller從佇列中取出socket後，註冊到該Selector中；然後通過遍歷Selector，找出其中可讀的socket，並使用Worker中的執行緒處理相應請求。但在“讀取socket並交給Worker中的執行緒”的這個過程中，使用非阻塞的NIO實現，這是NIO模式與BIO模式的最主要區別
• acceptCount：accept佇列的長度；當accept佇列中連線的個數達到acceptCount時，佇列滿，進來的請求一律被拒絕。預設值是100。

• maxConnections：Tomcat在任意時刻接收和處理的最大連線數，當Tomcat接收的連線數達到maxConnections時，Acceptor執行緒不會讀取accept佇列中的連線；這時accept佇列中的執行緒會一直阻塞著，直到Tomcat接收的連線數小於maxConnections

• maxThreads：請求處理執行緒的最大數量。預設值是200（Tomcat7和8都是的

Connector的優化：

1. 指定protocol -- BIO、NIO、NIO2，APR，如果沒有指定protocol，則使用預設值HTTP/1.1，其含義如下：
2. 優化3個引數：acceptCount、maxConnections、maxThreads

   <Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" acceptCount="2" maxConnections="10" maxThreads="2"
              connectionTimeout="20000"
              redirectPort="8443" />

3. 使用執行緒池Executor

   <Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix ="catalina-exec-" maxThreads="150" minSpareThreads="4" />
   
   <Connector executor="tomcatThreadPool" port="8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" acceptCount="1000" />

• 在Tomcat7中，自動選取使用BIO或APR（如果找到APR需要的本地庫，則使用APR，否則使用BIO）；
• 在Tomcat8中，自動選取使用NIO或APR（如果找到APR需要的本地庫，則使用APR，否則使用NIO）。

Container

Container用於封裝和管理Servlet，以及具體處理Request請求。Container處理請求是使用Pipeline-Valve管道來處理的，Pipeline-Valve是責任鏈模式

• Engine：引擎，用來管理多個站點，一個Service最多隻能有一個Engine；
• Host：代表一個站點，也可以叫虛擬主機，通過配置Host就可以新增站點；
• Context：代表一個應用程式，對應著平時開發的一套程式，或者一個WEB-INF目錄以及下面的web.xml檔案；
• Wrapper：每一Wrapper封裝著一個Servlet；

tomcat基本工作流程：

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的迴應。 
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。