web服务器专题：tomcat基础及模块

Web服务器专题：Tomcat（一）基础架构

针对java系的经典服务器，打算系统的整理一下Tomcat的机制和一些原理，以此记录。

插一则题外话，关于tomat这个名字的由来：Tomcat 名称的由来

1、关于Tomcat

基础的 tomcat 内容就不过多赘述了，基本的百度百科都可以看到，在这里我想从catlina入手介绍一下tomcat，我想很多人刚开始接触tomcat，不论是日志里，bin目录下的脚本里，都会看见catlina这个东西，都会很困惑，什么是 Catlina，说到 Catlina，就要介绍一些tomcat相比于Apache 的不同之处，简单来说，Apache主要用来处理网络中的静态资源请求（HTML，CSS、图片等），而tomcat是专为java的servlet而生的，简单来说就是为J2EE提供环境的， 用来解析动态的资源处理（即后端的业务处理，动态数据等）的部分就被称为 Catlina。

tomcat 继承了Apache 作为web服务器的基本功能，本身包含了三个重要的组成：

处理 html, js, css等 静态页面的Web容器；

根据不同的请求来调用不同的servlet的servlet容器Catlina；

编译jsp的引擎Jasper

简单来说，其实Catlina就是一个Servlet容器，它也是tomcat区别于其他服务器的核心，整个Tomcat最核心的事就是进行Servlet的管理和根据前端的请求进行调度。

2、Tomcat的目录层级及常用文件

首先简单记录一下Tomcat的文件目录及一些常用的文件。

Tomcat的目录：

|---bin：//存放启动和关闭tomcat脚本

　　|---conf：//存放不同的配置文件（server.xml和web.xml）；
　　|---doc：//存放Tomcat文档；
　　|---lib/japser/common：//存放Tomcat运行需要的库文件（JARS）；
　　|---logs：//存放Tomcat执行时的LOG文件；
　　|---src：//存放Tomcat的源代码；
　　|---webapps：//Tomcat的主要Web发布目录（包括应用程序示例）；
　　|---work：//存放jsp编译后产生的class文件；

以上目录中，一般我们基本开发部署中常用的基本就  bin  、conf 、logs三个，其中 tomcat 的系统级启动shell、bat文件均在bin目录下，具体环境变量及启动流程，都可以在start.sh或start.bat中查看源码，这里就不多说了，就主要说一下 conf 目录下的文件吧：

server.xml: Tomcat的主配置文件，包含Service, Connector, Engine, Realm, Valve, Hosts主组件的相关配置信息；

　    web.xml：遵循Servlet规范标准的配置文件，用于配置servlet，并为所有的Web应用程序提供包括MIME映射等默认配置信息；

tomcat-user.xml：Realm认证时用到的相关角色、用户和密码等信息；Tomcat自带的manager默认情况下会用到此文件；在Tomcat中添加/删除用户，为用                                     户指定角色等将通过编辑此文件实现；

　    catalina.policy：Java相关的安全策略配置文件，在系统资源级别上提供访问控制的能力；

　    catalina.properties：Tomcat内部package的定义及访问相关控制，也包括对通过类装载器装载的内容的控制；Tomcat在启动时会事先读取此文件的相关设                                                置；

　    logging.properties: Tomcat6通过自己内部实现的JAVA日志记录器来记录操作相关的日志，此文件即为日志记录器相关的配置信息，可以用来定义日志记录的                                           组件级别以及日志文件的存在位置等；

　    context.xml：所有host的默认配置信息；

3、Tomcat架构

Tomcat的设计是基于模块化设计的，内部主要依赖于不同的模块组件构成， 这里打算图解一下Tomcat的内置组件及 一条请求的主要流程，话不多说，先上图：

一句话简单概括，一个tomcat只有一个Server作为根，它管理着多个Service服务，而Service服务又管理着多个Connector以及一个Container，其中核心组件为Connector以及Container。

Server组件

从图中可以看出，一个Tomcat只能有一个Server，Server就是一个Tomcat的实例。

Service组件

Service其实是一个集合，它将Connector组件与Container组件包装组合在一起（一个Service可以有多个Connector和一个Container），对外进行服务，而Service又是运行在Server中，也就是说，一个Tomcat可以有多个service

Connector组件

该组件主要负责监听指定端口的客户端请求(不同端口对应不同的Connect组件)，将Socket请求过来的数据，都封装成Request请求对象，同时将该请求对象 传递给Container容器进行下一步的处理。

Container组件

Container组件才是最接近Web应用的组件，它负责根据请求进行一系列的servlet调用，本身Container又包含四个子容器：Engine、Host、Context、Wrapper

Container的容器组合如下图：

Engine ：引擎，用来管理多个站点， 一个Service最多只能有一个Engine；
Host ：代表一个站点，也可以叫虚拟主机，通过配置Host 就可以添加站点；
Context ：代表一个应用程序，即为我们开发的一个war服务在webapp目录下的各个应用，或者一个WEB-INF 目录以及下面的web.xml 文件；
Wrapper ：每个Wrapper 封装着一个servlet

一次完整的流程：

1、当我们浏览器点击事件发生，发送了一个http/https的请求，首先到达tomcat，即运行的实例server中

2、该请求被监听 8080 端口的 connector监听到，获取请求报文后，封装成Request请求，并将该请求发往Engine

3、Engine根据请求的url，搜寻使用哪个Host

4、当相应的Host获取该请求后，根据请求中的地址，找寻相应的Context来处理该请求

5、Context根据其内部的映射表，获取相应的servlet，并构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，进行业务处理

6、Context将处理完的HttpServletResponse对象返回给Host

7、Host再将结果返回Engine

8、Engine中心调度，将结果返回给 connector

9、connector将结果返归给客户端