1. 浏览器访问服务器的流程
浏览器访问服务器使用的是http协议, http是应用层协议, 用于定义数据通信的格式 ,具体的数据传输靠的是TCP/IP协议
2. Tomcat总体架构
2.1 Tomcat 模块分层结构图及Catalina位置
Tomcat是一个由一系列可配置(conf/server.xml)的组件构成的Web容器,而Catalina是Tomcat的 servlet容器。
从另一个角度来说, Tomcat 本质上就是一款 Servlet 容器, 因为 Catalina 才是 Tomcat 的核口, 其他模块都是为Catalina 提供支撑的。
例如 : 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
2.2 Servlet容器 Catalina 的结构
- 可以认为整个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。
一个Catalina实例(容器)
一个 Server实例(容器)
多个Service实例(容器)
每一个Service实例下可以有多个Connector实例和一个Container实例
- Catalina
负责解析Tomcat的配置文件(server.xml) , 以此来创建服务器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Servlaet引擎,Tomcat连接器。 Server通过实现Lifecycle接品,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Container
- Container
容器,负责处理⽤户的servlet请求,并返回对象给web⽤户的模块
2.3 连接器组件 Coyote 和 容器组件 Container组件(Tomcat核心组件)
Tomcat 设计了两个核⼼组件连接器(Connector) 和容器(Container) 来完成 Tomcat 的两⼤核⼼功能。
- 连接器Coyote,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;
- 容器Container,负责内部处理: 加载和管理Servlet,以及具体处理Request请求
下图是 连接器 coyote 接收用户的socket请求,由 coyote 转换为 tomcat统一的 ServletRequest请求, 并进一步交由容器Container去处理servlet去处理的流程
- Coyote组件及作用
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
(1) Coyote 封装了底层的⽹络通信(Socket 请求及响应处理)
(2) Coyote 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
(3) Coyote 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
(4) Coyote 负责的是具体协议(应⽤层)和IO(传输层)相关内容
组件 | 作⽤描述 |
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 |
- Container组件及其作用
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
组件 | 作⽤描述 |
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 |
- 当⽤户请求某个URL资源时
1) HTTP服务器会把请求信息使⽤ServletRequest对象封装起来
2)进⼀步去调⽤Servlet容器中某个具体的Servlet
3)在 2)中, Servlet容器拿到请求后,根据URL和Servlet的映射关系,找到相应的Servlet
4)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
5)接着调⽤这个具体Servlet的service⽅法来处理请求,请求处理结果使⽤ServletResponse对象封装
6)把ServletResponse对象返回给HTTP服务器, HTTP服务器会把响应发送给客户端