作者:女友在高考
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浏览器访问服务器的流程
请求发起的过程:
注意:浏览器访问服务器使用的是http协议。http是应用层协议。而具体传输还是使用的TCP/IP协议
Tomcat系统总架构
2.1 Tomcat请求处理过程
一个http请求过来。Tomcat会接收。然后根据配置调用不同的servlet来进行处理。
为了解耦。设计了一个Tomcat容器:
因此。Tomcat不仅是一个http服务器。还是一个servlet容器。这也就是它的两个重要的功能:
和客户端浏览器交互。进行socket通信。将字节流和Request/Response对象进行转换Servlet容器处理逻辑
Tomcat设计了两个核心组件来完成这两大功能
连接器:处理Socket连接容器:加载和管理Servlet
==Servlet接口和Servlet容器这一整套内容叫做Servlet规范。==
2.2 Tomcat Servlet容器处理流程
当用户请求某个URL资源时
Http服务器会把请求信息使用ServletRuest对象封装起来根据URL和Servlet的映射关系。找到对应的Servlet。进一步去某个具体的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这个具体的Servlet的service方法来处理请求。请求处理结果使用ServletResponse对象封装把ServletResponse对象返回给HTTP服务器。HTTP服务器会把响应结果发送给客户端
Tomcat连接器组件 Coyote(开椰踢)
3.1 Coyote简介
Coyote是Tomcat中连接器组件的名称。是对外的接口。客户端通过Coyote与服务器建立连接。发送请求并接收响应。
Coyote封装了底层的网络通信(Socket请求及响应)Coyote使容器组件与具体的请求协议及IO操作完全解耦Coyote 将Socket输入转换封装为Request对象。进一步封装后交由Servlet的容器处理。请求处理完成后。容器通过Coyote提供的Response对象将结果写入输出流Coyote负责的是具体协议(应用层)和IO(传输层)相关内容
Tomcat支持多种应用层协议和IO模型:
名称 |
应用层协议或IO模型 |
描述 |
应用层 |
HTTP/1.1 |
这时大部分Web应用采用的访问协议 |
应用层 |
AJP |
用于和WX集成(如Apache)。以实现对静态资源的优化以及集群部署。当前支持AJP/1.3 |
应用层 |
HTTP/2 |
HTTP2大幅度提升了Web性能。下一代HTTP协议。自8.5以及9.0版本之后支持。 |
传输层 |
NIO |
非阻塞I/O。采用Java NIO类库实现 |
传输层 |
NIO2 |
异步IO。采用JDK7 的NIO2类库实现 |
传输层 |
APR |
采用Apache可移植允许库实现。是C/C++编写的本地库。如果选择该方案。需要单独安装APR库 |
Tomcat8.0 以前。Tomcat默认采用的IO方式为BIO。之后改为了NIO。无论是NIO。还是NIO2。性能都是优于以往的BIO。如果采用APR。甚至可以达到Apache HTTP Server的影响性能。
Coyote组件及作用
组件 |
作用 |
EndPoint |
EndPoint 是 Coyote 通信端点。即通信监听的接⼝。是具体Socket接收和发送处理器。是对传输层的抽象。因此EndPoint⽤来实现TCP/IP协议的 |
Processor |
Processor 是Coyote 协议处理接⼝ 。如果说EndPoint是⽤来实现TCP/IP协议的。那么Processor⽤来实现HTTP协议。Processor接收来⾃EndPoint的Socket。读取字节流解析成Tomcat Request和Response对象。并通过Adapter将其提交到容器处理。Processor是对应⽤层协议的抽象 |
ProtocolHandler |
Coyote 协议接⼝。 通过Endpoint 和 Processor 。 实现针对具体协议的处理能⼒。Tomcat 按照协议和I/O 提供了6个实现类 : AjpNioProtocol 。AjpAprProtocol。 AjpNio2Protocol。Http11NioProtocol 。Http11Nio2Protocol 。Http11AprProtocol |
Adapter |
由于协议不同。客户端发过来的请求信息也不尽相同。Tomcat定义了⾃⼰的Request类来封装这些请求信息。ProtocolHandler接⼝负责解析请求并⽣成Tomcat Request类。但是这个Request对象不是标准的ServletRequest。不能⽤Tomcat Request作为参数来调⽤容器。Tomcat设计者的解决⽅案是引⼊CoyoteAdapter。这是适配器模式的经典运⽤。连接器调⽤CoyoteAdapter的Sevice⽅法。传⼊的是Tomcat Request对象。CoyoteAdapter负责将Tomcat Request转成ServletRequest。再调⽤容器 |
Tomcat Servlet容器 Catalina
Catalina是一款Servlet容器。且Catalina是Tomcat的核心。
它的结构如下:
其实。可以认为Tomcat就是一个Catalina实例。Tomcat启动的时候会初始化这个实例。Catalina实例通过加载server.xml完成其他实例的创建。创建并管理一个Server。Server创建并管理多个服务。每个服务又可以有多个Connector和一个Container。
每个Service实例下可以有多个Connector实例和一个Container实例
Container组件的具体结构:
Engine
表示整个Catalina的Servlet引擎。用来管理多个虚拟站点。一个Service最多只能有一个Engine。但是一个引擎可包含多个Host
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。而一个虚拟主机下可包含多个Context
Context
表示一个Web应用程序。一个Web应用可包含多个Wrapper
Wrapper
表示一个Servlet。Wrapper作为容器中的最底层。不能包含子容器
Tomcat服务器核心配置
核心配置:conf/server.xml文件
主要结构如下: 一个Server根元素。有Listener。GlobalNamingResources。Service子标签
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN"> <Listener /> <GlobalNamingResources></GlobalNamingResources> <Service name="Catalina"></Service> </Server>
Server标签详细:
<!--port:关闭服务器的监听端⼝shutdown:关闭服务器的指令字符串--><Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN"><!-- 以⽇志形式输出服务器 。操作系统。JVM的版本信息 --><Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" /><!-- Security listener. Documentation at /docs/config/listeners.html<Listener className="org.apache.catalina.security.SecurityListener" />--><!--APR library loader. Documentation at /docs/apr.html --><!-- 加载(服务器启动) 和 销毁 (服务器停⽌) APR。 如果找不到APR库。 则会输出⽇志。 并不影响 Tomcat启动 --><Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener"SSLEngine="on" /><!-- Prevent memory leaks due to use of particular java/javax APIs--><!-- 避免JRE内存泄漏问题 --><ListenerclassName="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" /><!-- 加载(服务器启动) 和 销毁(服务器停⽌) 全局命名服务 --><ListenerclassName="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" /><!-- 在Context停⽌时重建 Executor 池中的线程。 以避免ThreadLocal 相关的内存泄漏 --><ListenerclassName="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" /><!-- Global JNDI resourcesDocumentation at /docs/jndi-resources-howto.htmlGlobalNamingResources 中定义了全局命名服务--><GlobalNamingResources><!-- Editable user database that can also be used byUserDatabaseRealm to authenticate users--><Resource name="UserDatabase" auth="Container"type="org.apache.catalina.UserDatabase"description="User database that can be updated and saved"factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"pathname="conf/tomcat-users.xml" /></GlobalNamingResources><!-- A "Service" is a collection of one or more "Connectors" that sharea single "Container" Note: A "Service" is not itself a "Container"。so you may not define subcomponents such as "Valves" at this level.Documentation at /docs/config/service.html--><Service name="Catalina">...</Service></Server>
Service标签
<!--该标签⽤于创建 Service 实例。默认使⽤ org.apache.catalina.core.StandardService。默认情况下。Tomcat 仅指定了Service 的名称。 值为 "Catalina"。Service ⼦标签为 : Listener。Executor。Connector。Engine。其中:Listener ⽤于为Service添加⽣命周期监听器。Executor ⽤于配置Service 共享线程池。Connector ⽤于配置Service 包含的链接器。Engine ⽤于配置Service中链接器对应的Servlet 容器引擎--><Service name="Catalina">...</Service>
Executor标签
<!-- 默认情况下。Service 并未添加共享线程池配置。 如果我们想添加⼀个线程池。 可以在<Service> 下添加如下配置:name:线程池名称。⽤于 Connector中指定namePrefix:所创建的每个线程的名称前缀。⼀个单独的线程名称为namePrefix+threadNumbermaxThreads:池中最⼤线程数minSpareThreads:活跃线程数。也就是核⼼池线程数。这些线程不会被销毁。会⼀直存在maxIdleTime:线程空闲时间。超过该时间后。空闲线程会被销毁。默认值为6000(1分钟)。单位毫秒maxQueueSize:在被执⾏前最⼤线程排队数⽬。默认为Int的最⼤值。也就是⼴义的⽆限。除⾮特殊情况。这个值 不需要更改。否则会有请求不会被处理的情况发⽣prestartminSpareThreads:启动线程池时是否启动 minSpareThreads部分线程。默认值为false。即不启动threadPriority:线程池中线程优先级。默认值为5。值从1到10className:线程池实现类。未指定情况下。默认实现类为org.apache.catalina.core.StandardThreadExecutor。如果想使⽤⾃定义线程池⾸先需要实现org.apache.catalina.Executor接⼝--><Executor name="commonThreadPool"namePrefix="thread-exec-"maxThreads="200"minSpareThreads="100"maxIdleTime="60000"maxQueueSize="Integer.MAX_VALUE"prestartminSpareThreads="false"threadPriority="5"className="org.apache.catalina.core.StandardThreadExecutor"/>
Connector标签
默认情况下。server.xml配置了两个链接器。一个支持HTTP协议。一个支持AJP协议。大多数情况下。我们不需要新增链接器配置。只需要对已有的链接器进行优化
<!--port:端⼝号。Connector ⽤于创建服务端Socket 并进⾏监听。 以等待客户端请求链接。如果该属性设置为0。 Tomcat将会随机选择⼀个可⽤的端⼝号给当前Connector 使⽤protocol:当前Connector ⽀持的访问协议。 默认为 HTTP/1.1 。 并采⽤⾃动切换机制选择⼀个基于 JAVANIO 的链接器或者基于本地APR的链接器(根据本地是否含有Tomcat的本地库判定)connectionTimeOut:Connector 接收链接后的等待超时时间。 单位为 毫秒。 -1 表示不超时。redirectPort:当前Connector 不⽀持SSL请求。 接收到了⼀个请求。 并且也符合security-constraint 约束。需要SSL传输。Catalina⾃动将请求重定向到指定的端⼝。executor:指定共享线程池的名称。 也可以通过maxThreads。minSpareThreads 等属性配置内部线程池。URIEncoding:⽤于指定编码URI的字符编码。 Tomcat8.x版本默认的编码为 UTF-8 。 Tomcat7.x版本默认为ISO-8859-1--><!--org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol 。 ⾮阻塞式 Java NIO 链接器--><Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000"redirectPort="8443" /><Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
可以使用共享线程池
<Connector port="8080"protocol="HTTP/1.1"executor="commonThreadPool"maxThreads="1000"minSpareThreads="100"acceptCount="1000"maxConnections="1000"connectionTimeout="20000"compression="on"compressionMinSize="2048"disableUploadTimeout="true"redirectPort="8443"URIEncoding="UTF-8" />
Engine 标签
Engine表示Servlet引擎
<!--name: ⽤于指定Engine 的名称。 默认为CatalinadefaultHost:默认使⽤的虚拟主机名称。 当客户端请求指向的主机⽆效时。 将交由默认的虚拟主机处理。 默认为localhost--><Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">...</Engine>
Host标签
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true">...</Host>
可以配置多个host访问不同的目录
<Host name="www.aaa.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true"> <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs" prefix="localhost_access_log" suffix=".txt" pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" /> </Host> <Host name="www.bbb.com" appBase="webapps2" unpackWARs="true" autoDeploy="true"> <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs" prefix="localhost_access_log" suffix=".txt" pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" /> </Host>
Context 标签
不配做Context的时候。appBase配置的目录下的所有项目包都会被访问。如想访问appBase配置的目录下的ROOT2。只需要localhost:8080/ROOT2
<Host name="www.abc.com" appBase="webapps" unpackWARs="true"autoDeploy="true"><!--docBase:Web应⽤⽬录或者War包的部署路径。可以是绝对路径。也可以是相对于 Host appBase的相对路径。path:Web应⽤的Context 路径。如果我们Host名为localhost。 则该web应⽤访问的根路径为:http://localhost:8080/rt。--><Context docBase="D:\apache-tomcat-8.5.32\ROOT" path="rt"/><Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve"directory="logs"prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" /></Host>
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