Tomcat系统总体架构
tomcat请求处理大致过程
Tomcat是一个Http服务器,能够接收并处理http请求,在接收到请求后,会去调用具体的Servlet执行相应的逻辑,不同的请求会调用不同的Servlet处理,大致流程如下图:
从图中不难看出,
Tomcat的两个重要身份
http服务器servlet容器
Servlet容器处理流程
当用户请求某个Url后
Http服务器会接受请求,并将请求使用ServletRequest进行封装- 根据
Url映射找到Servlet容器中的对应的Servlet,并调用 - 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 - 接着执行
Servlet的service()方法处理请求,执行相应的业务逻辑,并将响应结果用ServletResponse封装 Servlet容器将封装的响应结果返回给Http服务器,Http服务器再返回给客户端
流程图如下
两大核心组件
从上边的介绍中知道Tomcat有两大重要的功能,一个是处理请求的服务器,一个是处理业务的容器,在Tomcat的设计中,他们分别对应两大核心组件
- Connector(连接器):负责对外交流,处理
socket连接,负责⽹络字节流与Request和Response对象的转化 - Container(容器):负责内部处理,加载和管理
Servlet,以及执行具体的业务逻辑
连接器组件Coyote
简介及功能
Coyote是Tomcat中连接器的组件名称 , 是对外的接⼝。客户端通过Coyote与服务器建⽴连接、发送请求并接受响应,主要有以下功能:
Coyote封装了底层的⽹络通信(Socket请求及响应处理)- 使
Catalina容器(容器组件)与具体的请求协议及IO操作⽅式完全解耦 - 他将
Socket输⼊转换封装为Request对象,进⼀步封装后交由Catalina容器进⾏处理,处理请求完成后,Catalina通过Coyote提供的Response对象将结果写⼊输出流响应给客户端 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I/O模型,如下:
在 8.0 之前 , Tomcat 默认采⽤的I/O⽅式为 BIO,之后改为 NIO。 ⽆论 NIO、 NIO2 还是 APR, 在性 能⽅⾯均优于以往的BIO。 如果采⽤APR, 甚⾄可以达到 Apache HTTP Server 的影响性能。
Coyote的内部组件及流程
Coyote的内部组件及作用:
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的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,Http11AprProtocolAdapter: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
流程图:
容器组件Catalina
Tomcat模块分层结构图及Catalina位置
某种程度来说,Tomcat本质上就是⼀款 Servlet 容器,因为 Catalina 才是 Tomcat 的核⼼ ,其他模块都是为Catalina提供⽀撑的。⽐如 :通过 Coyote 模块提供链接通信, Jasper 模块提供 JSP 引擎, Naming 提供JNDI 服务, Juli 提供⽇志服务。
Catalina 的结构说明
我们可以有这样的认知,Tomcat其实就是一个Catalina实例,Tomcat启动的时候回初始化Catalina实例,Catalina实例再通过加载server.xml配置文件去创建其他的实例,创建并管理一个server实例,一个server实例又去创建并管理多个service服务,每个service服务有包含了多个connector和一个Container
Catalina:负责解析Tomcat的配置⽂件(server.xml) ,来创建服务器Server组件并进⾏管理Server:服务器表示整个Catalina Servlet容器以及其它组件,负责组装并启动Servlet引擎,Tomcat连接器。Server通过实现Lifecycle接⼝,提供了⼀种优雅的启动和关闭整个系统的⽅式Service:服务是Server内部的组件,⼀个Server包含多个Service。它将若⼲个Connector组件绑定到⼀个ContainerContainer:容器,负责处理⽤户的servlet请求,并返回对象给web⽤户的模块
Container组件的具体结构
Container组件下有⼏种具体的组件,分别是Engine、 Host、Context和Wrapper。这4种组件(容器)是⽗⼦关系。Tomcat通过⼀种分层的架构,使得Servlet容器具有很好的灵活性。
Engin: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HostHost: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ContextContext:表示⼀个Web应⽤程序, ⼀个Web应⽤可包含多个WrapperWrapper:表示⼀个Servlet,Wrapper作为容器中的最底层,不能包含⼦容器
Catalina结构图
说明
文章内容输出来源:拉勾教育Java高薪训练营课程归纳总结
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