Tomcat和Servlet

Tomcat

Tomcat是什么,Tomcat是目前市场上主流Web服务器之一,是用Java语言开发的项目。Tomcat支持Servlet和JSP的规范，它由一组嵌套的层次和组件组成。结构如下图

所有组件都实现lifecycle生命周期方法,里面包含了init,start,stop,destroy等方法,用来控制生命周期

Server是Tomcat最顶层的容器，代表着整个服务器，即一个Tomcat只有一个Server，Server中包含至少一个Service组件，用于提供具体服务。

Service组件包含了Connector组件和Engine组件,相当于Connector和Engine组件的包装器。一个Server可以包含多个Service（它们相互独立，只是公用一个JVM及类库），一个Service负责维护多个Connector和一个Container。

Connector用于接受请求并将请求封装成Request和Response，然后交给Container进行处理，Container处理完之后在交给Connector返回给客户端。

Engine引擎通是指处理请求的Servlet引擎组件，即Catalina Servlet引擎，它检查每一个请求的HTTP首部信息以辨别此请求应该发往哪个host或context，并将请求处理后的结果返回的相应的客户端。严格意义上来说，容器不必非得通过引擎来实现，它也可以是只是一个容器。如果Tomcat被配置成为独立服务器，默认引擎就是已经定义好的引擎。而如果Tomcat被配置为Apache Web服务器的提供Servlet功能的后端，默认引擎将被忽略，因为Web服务器自身就能确定将用户请求发往何处。一个引擎可以包含多个host组件。

Host，代表一个站点，也可以叫虚拟主机，一个Host可以配置多个Context，在server.xml文件中的默认配置为<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true">, 其中appBase=webapps，也就是<CATALINA_HOME>\webapps目录，unpackingWARS=true 属性指定在appBase指定的目录中的war包都自动的解压，autoDeploy=true 属性指定对加入到appBase目录的war包进行自动的部署。

一个Engine包含多个Host的设计，使得一个服务器实例可以承担多个域名的服务，是很灵活的设计。

Context，代表一个应用程序，就是日常开发中的web程序，或者一个WEB-INF目录以及下面的web.xml文件，换句话说每一个运行的webapp最终都是以Context的形式存在，每个Context都有一个应用路径docBase和请求路径path；

Wrapper是最底层的容器，负责管理一个Servlet，包括加载，初始化，执行和资源回收。创建filter链，调用service方法等。

下面是Tomcat中容器init和start的执行流程

Servlet

Java的Web应用是基于Servlet规范运转的,而Servlet规范的核心接口即是Servlet接口，它是所有Servlet类必须实现的接口,描述了Servlet 生命周期为从创建直到销毁的整个过程,如下

public interface Servlet {
    void init(ServletConfig var1) throws ServletException;
 
    ServletConfig getServletConfig();
 
    void service(ServletRequest var1, ServletResponse var2) throws ServletException, IOException;
 
    String getServletInfo();
 
    void destroy();
}

init方法

init 方法被设计成只调用一次。它在第一次创建 Servlet 时被调用，在后续每次用户请求时不再调用。可以在方法简单地创建或加载一些数据，这些数据将被用于 Servlet 的整个生命周期。

service方法

service() 方法是执行我们业务逻辑的主要方法。每次有请求到达Servlet时,执行该方法。

destroy方法

destroy() 方法只会被调用一次，在Servlet 容器关闭时执行 ,此时Servlet 生命周期结束。

在Java Servelt API中已经提供了两个抽象类方便开发者实现Servlet类，分别是GenericServlet 和 HttpServlet，GenericServlet定义了一个通用的、协议无关的Servlet，而HttpServlet则定义了Http协议的Servlet，这两个抽象类可以使Servlet类复用很多共性功能。

我们一般使用的是HttpServlet，重写doGet、doPost方法，实际上是在HttpServlet的service方法里面根据request的method执行对应的doGet、doPost等方法

protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String method = req.getMethod();
        long lastModified;
        if (method.equals("GET")) {
            lastModified = this.getLastModified(req);
            if (lastModified == -1L) {
                this.doGet(req, resp);
            } else {
                long ifModifiedSince = req.getDateHeader("If-Modified-Since");
                if (ifModifiedSince < lastModified) {
                    this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
                    this.doGet(req, resp);
                } else {
                    resp.setStatus(304);
                }
            }
        } else if (method.equals("HEAD")) {
            lastModified = this.getLastModified(req);
            this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
            this.doHead(req, resp);
        } else if (method.equals("POST")) {
            this.doPost(req, resp);
        } else if (method.equals("PUT")) {
            this.doPut(req, resp);
        } else if (method.equals("DELETE")) {
            this.doDelete(req, resp);
        } else if (method.equals("OPTIONS")) {
            this.doOptions(req, resp);
        } else if (method.equals("TRACE")) {
            this.doTrace(req, resp);
        } else {
            String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
            Object[] errArgs = new Object[]{method};
            errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);
            resp.sendError(501, errMsg);
        }
 
    }

下面是一次请求到达Servlet的过程

参考

https://www.2cto.com/kf/201708/664458.html

https://blog.csdn.net/w1992wishes/article/details/79242797

<深入分析Java Web技术内幕>