应用服务器tomcat

tomcat

 （一）  定义：Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器，属于轻量级应用服务器。

如果tomcat未部署EJB容器，那么tomcat可以被称为web容器或者称为servlet容器（tomcat中这个容器有一个美丽的名字catalina）

（二）核心组件catalina组件及构成：

以下代码以XML的形式展示了各种组件之间的关系：

<Server> 顶层类元素，可包含多个service
<Service> 顶层类元素，可包含一个Engine和多个Connector
<Connector/> 链接类容器，代表通信接口
<Engine> 容器元素，为Service处理客户请求,含多个Host
<Host> 容器元素，为Host处理客户请求，含多个Context
<Context/> 容器元素，为Web应用处理客户请求
</Host>
</Engine>
</Service>
</Server>

核心组件是Catalina Servlet容器，它是所有其他Tomcat组件的顶层容器。代码中每个元素都代表一种 Tomcat 组件。这些元素可分为4类。

1、顶层类元素：包括<Server>元素和<Service>元素，它们位于整个配置文件的顶层。Server表示整个的Catalina Servlet容器。

2、连接器类元素：代表了介于客户与服务之间的通信接口，负责将客户的请求发送给服务器，并将服务器的响应结果传递给客户。

3、容器类元素：代表处理客户请求并生成响应结果的组件，有3种容器类元素，它们是Engine、Host和Context。Engine组件为特定的 Service组件处理所有的客户请求，Host组件为特定的虚拟主机处理所有客户请求，Context组件为特定的Web应用处理所有客户请求。

4、嵌套类元素：代表了可以加入到容器中的组件，如<Logger>元素、<Valve>元素和 <Realm>元素。

Tomcat各组件件的嵌套关系

 Tomcat Server的结构图

Tomcat Server处理一个http请求的过程

假设来自客户的请求为：
http://localhost:8080/wsota/wsota_index.jsp

1) 请求被发送到本机端口8080，被在那里侦听的Coyote HTTP/1.1 Connector获得
2) Connector把该请求交给processor，它会建立input,output,并由此组建response和request，然后将组建的response和request传给Service的Engine来处理，并等待来自Engine的回应
3) Engine获得请求localhost/wsota/wsota_index.jsp，匹配它所拥有的所有虚拟主机Host
4) Engine匹配到名为localhost的Host（即使匹配不到也把请求交给该Host处理，因为该Host被定义为该Engine的默认主机）
5) localhost Host获得请求/wsota/wsota_index.jsp，匹配它所拥有的所有Context
6) Host匹配到路径为/wsota的Context（如果匹配不到就把该请求交给路径名为""的Context去处理）
7) path="/wsota"的Context获得请求/wsota_index.jsp，在它的mapping table中寻找对应的servlet
8) Context匹配到URL PATTERN为*.jsp的servlet，对应于JspServlet类，并通过类加载器载入类
9) 构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法
10)Context把执行完了之后的HttpServletResponse对象返回给Host
11)Host把HttpServletResponse对象返回给Engine
12)Engine把HttpServletResponse对象返回给Connector
13)Connector把HttpServletResponse对象返回给客户browser

（三 ）tomcat目录结构

/bin：包含启动和关闭Tomcat的文件

/conf：包含不同的配置文件：server.xml，web.xml，tomcat-user.xml

/lib：包含Tomcat使用的JAR文件

/logs：包含日志文件

/webapps：包含应用程序示例及自己开发的程序

/work：包含有JSP生成的Servlet

（四）tomcat启用过程分析

一般启动Tomcat会是运行startup.bat或者startup.sh文件，实际上这两个文件最后会调用org.apache.catalina.startup.Bootstrap类的main方法，

这个main方法主要做了两件事情，1：定义和初始化了tomcat自己的类加载器，2:通过反射调用了org.apache.catalina.startup.Catalina process方法

process的功能1：如果catalina.home和catalina.base两个属性没有设置就设置一下，2：参数正确的话就调用execute方法，execute的方法就是简单的调用start方法，其中在判断参数正确的方法arguments中会设置starting标识为true，这样在execute方法中就能调用start方法，start方法是重点，在它里面启动了我们的Tomcat所有的服务。

start方法功能：最重要的方法是createStartDigester();和((Lifecycle) server).start();   createStartDigester方法主要的作用就是帮我们实例化了所有的服务组件包括server,service和connect，start方法就是启动服务实例了。

Digester是一个外部jar包里面的类，主要的功能就是解析xml里面的元素并把元素生成对象，把元素的属性设置成对象的属性，并形成对象间的父子兄弟等关系。调用digester.parse(is)方法后就会根据模式和server.xml文件来生成对象以及他们之间的相互关系。这样我们便有了服务器组件StandardServer的对象，也有了它的子组件StandardService对象等等。

Start执行到server.initialize();  ((Lifecycle) server).start();tomcat就实现了启动服务器组件StandardServer。StandardServer的start方法关键代码是启动它的子组件StandardService，StandardService的start方法跟StandardServer的start方法差不多，是启动它的连接器和容器，一个Service包含一个容器和多个连接器。

默认的连接器是HttpConnector，所以会调用HttpConnector的start方法。有两个关键的类：HttpConnector和HttpProcessor，它们都实现了Runnable接口，HttpConnector负责接收http请求，HttpProcessor负责处理由HttpConnector接收到的请求。注意这里HttpProcessor会有很多的实例，最大可以有maxProcessor个，初始化是20个。所以在threadStart方法中会启动一个后台线程来接收http连接。这样，就会启动HttpConnector后台线程，它的run方法不断循环，主要就是新建一个ServerSocket来监听端口等待连接，得到连接后给HttpProcessor的实例processor来处理，serverSocket则继续循环监听。在循环里面内，serverSocket.accept()负责接收http请求然后赋值给socket，最后交给其中一个processor处理。这里processor并不是等到需要的时候再实例化，而是在HttpConnector初始化的时候已经有了若干个processor放入了Stack中，每次createProcessor时从stack中pop出一个就可以。HttpProcessor的run方法一开始便是调用await方法来等待。所以HttpProcessor会一直阻塞，直到有线程来唤醒它。当从HttpConnector中调用processor.assign(socket)，会把socket传给此HttpProcessor对象，并设置available为true，调用notifyAll()唤醒该processor线程以处理socket。同时，在await方法中又把available设置成false，因此又回到初始状态，即可以重新接受socket。

处理socket的方法是process(socket)，主要作用有两点，

1：解析这个socket，即解析http请求，包括请求方法，请求协议等，以填充request，response对象。

2：传入request，response对象给和HttpConnector绑定的容器，让容器来调用invoke方法进行处理。

Connector 处理一次请求顺序图