[Toc] ## 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。 1. 使用者發起請求（url地址、點選、搜尋等）動作被**瀏覽器**捕獲 2. **瀏覽器**傳送TCP連線請求，到伺服器（socket處理） 3. **伺服器**接收請求並建立連線（三次握手） 4. 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 5. **瀏覽器**傳送請求資料包（也是依靠TCP協議） 6. **伺服器**解析Http格式的資料包 7. **伺服器**執行請求完成業務邏輯 8. **伺服器**生成Http協議格式的資料包 9. **伺服器**傳送響應資料包（同樣依靠TCP協議） 10. **瀏覽器**解析Http格式的資料包 11. **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 1. HTTP伺服器會把請求資訊封裝成Request物件，然後轉換為**ServletRequest**物件 2. 進⼀步去調⽤Servlet容器中某個具體的**Servlet** 3. 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 4. 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） 5. 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 6. 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： 1. 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 2. 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 。 1. Coyote 封裝了底層的⽹絡通訊（Socket 請求及響應處理） 2. 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 3. 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 4. 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。** ![image-20201224002723935](https://typora-files.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/file/image-20201224002723