Tomcat架构解析

Tomcat是一个基于组件的服务器，它的构成组件都是可配置的，其中最外层的组件是Catalina Servlet容器，其他的组件按照一定的格式要求配置在这个顶层容器中。
Tomcat的各个组件是在<TOMCAT_HOME>\conf\server.xml文件中配置的，Tomcat服务器默认情况下对各种组件都有默认的实现，下面通过分析server.xml文件来理解Tomcat的各个组件是如何组织的。server.xml文件的基本组成结构如下。

<Server>                     顶层类元素：一个配置文件中只能有一个<Server>元素，可包含多个Service。
    <Service>                顶层类元素：本身不是容器，可包含一个Engine，多个Connector。
        <Connector/>         连接器类元素：代表通信接口。
           <Engine>   容器类元素：为特定的Service组件处理所有客户请求，可包含多个Host。
              <Host>    容器类元素：为特定的虚拟主机处理所有客户请求，可包含多个Context。
                 <Context>   容器类元素：为特定的Web应用处理所有客户请求。
                 </Context>
               </Host>
              </Engine>
     </Service>
</Server>
以上的类XML的代码就是server.xml文件的基本组成结构，一个元素代表一个组件。下面分别介绍这些组件。
.1 Server组件
Server组件对应<Server>元素，它是配置文件的最顶层元素，代表一个服务器。一个配置文件中只能有一个<Server>元素。
.2 Service组件
Service组件是一些Connector组件的集合，它本身不是一个容器，所以在这里不能定义日志等组件。一个Service组件中只能有一个Engine组件，可以包含多个Connector组件。
.3 Connector组件
Connector组件表示一个接口，通过这个接口接收客户的请求，然户发送给其他的容器组件，最后再把服务器的响应结果传递给客户。
.4容器类元素
上面介绍的3个组件本身并不能处理客户请求，也不能生成响应。在Tomcat中只有3个组件是可以处理客户请求并生成响应的，这3个组件分别是Engine、Host和Context组件。这3个组件分别代表了不同的服务范围，通过嵌套关系可以知道3个组件的范围有如下的关系：Engine>Host>Context。
    Engine组件下可以包含多个Host组件，它为特定的Service组件处理所有客户请求。
    一个Host组件代表一个虚拟主机，一个虚拟主机中可以包含多个Web应用（Context组件）。
    Context组件代表一个Web应用。
Tomcat的各个组件关系，可以用下图描述。 

一个Java Web application在Tomcat中与一个Context元素对应，也就是说一个Context元素定义了一个Java Web application，它们是一一对应的关系。
在一个Java Web应用中可以包含如下内容：
    Servlet
    JSP页面
    Java类
    静态资源（HTML文档、图片等）
    描述Web应用的描述文件
客户每次提出请求时指定要访问的资源，如果客户没有指定具体资源，Tomcat使用默认的资源响应客户，显示文件夹中的资源列表或者提示错误。

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一、TOMCAT的目录结构

/bin：存放windows或Linux平台上启动和关闭Tomcat的脚本文件

/conf：存放Tomcat服务器的各种全局配置文件，其中最重要的是server.xml和web.xml

/doc：存放Tomcat文档

/server：包含三个子目录：classes、lib和webapps

/server/lib：存放Tomcat服务器所需的各种JAR文件

/server/webapps：存放Tomcat自带的两个WEB应用admin应用和 manager应用

/common/lib：存放Tomcat服务器以及所有web应用都可以访问的jar文件

/shared/lib：存放所有web应用都可以访问的jar文件（但是不能被Tomcat服务器访问）

/logs：存放Tomcat执行时的日志文件

/src：存放Tomcat的源代码

/webapps：Tomcat的主要Web发布目录，默认情况下把Web应用文件放于此目录

/work：存放JSP编译后产生的class文件

二、WEB应用的目录结构：假设在$CATALINA_HOME/webapps下有helloapp的web应用

/helloapp：Web应用的根目录，所有的jsp文件和html文件都在此目录下

/helloapp/WEB_INF：存放该web应用发布时的描述文件web.xml

/helloapp/WEB_INF/class：存放各种class文件，Servlet文件也存放于此目录下

/helloapp/WEB_INF/lib：存放各钟Web应用所需要的jar文件。比如可以存放JDBC驱动程序的JAR文件

三、Tomcat加载类和资源的顺序为（以helloapp应用为例）：

1、helloapp    （/webapps/helloapp/Web-INF/下的classes，lib子目录中*.calss及*.jar，仅helloapp可以加载）

2、Bootstrap   （$JAVA_HOME/jre/lib/ext/*.jar）

3、System      （$CLASSPATH/*.class和CLASSPATH中指定的jar）

4、Common      （$CATALINA_HOME/common/下的classes，lib，endores子目录中*.class及*.jar）

5、Catalina    （$CATALINA_HOME/server/下的classes，lib子目录中*.calss及*.jar，仅Tomcat可以加载）

6、Shared      （$CATALINA_HOME/shared/下的classes，lib子目录中*.calss及*.jar，仅所有Web应用可以加载）

四、$CATALINA_HOME/conf/server.xml配置简介

1、<Server>元素属性

port：指定一个端口，这个端口负责监听关闭tomcat的请求

shutdown：指定向端口发送的命令字符串，通常是“SHUTDOWN”

2、<Service>元素属性

name：指定service的名字，通常是”Catalina”

3、<Connector/>元素属性（表示客户端和service之间的连接）：

port：指定服务器端要创建的端口号，并使用这个断口监听来自客户端的请求

minProcessors（考察是否有此属性）：服务器端启动时创建的处理请求的线程数

maxProcessors（考察是否有此属性）：最大可以创建的处理请求的线程数

maxThreads：服务器创建的最大线程数

minSpareThreads：最小剩余线程数

maxSpareThreads：最大剩余线程数

enableLookups：如果为true，则可以通过调用request.getRemoteHost（）进行DNS查询来得到远程客户端的实际主机名，若为false则不进行DNS查询，而是返回其IP地址

redirectPort：指定当服务器正在处理HTTP请求时收到了一个SSL传输请求后重定向的端口号

acceptCount：指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时，可以放到处理队列中的请求数，超过的请求将不予处理

connectionTimeout：指定超时的时间数（以毫秒为单位）

disableUploadTimeout：不明

debug：不明

protocol：不明

4、<Engine>元素属性（指定service中的请求处理主机，接收和处理来自Connector的请求）

name：指定Engine的名字，通常是”Catalina”

defaultHost：指定默认的处理请求的主机名，至少与某个host元素的name属性值是相同的

5、<Context/>元素属性（表示一个web应用程序）

docBase：指定此Web应用的绝对或相对路径，也可以为WAR文件的路径

path：表示此Web应用程序的url的入口，如为“/hello“，则请求的URL为http://localhost:8080/hello/

reloadable：如果为true，则Tomcat在运行时会自动监视Web应用的/WEB-INF/lib和/WEB-INF/classes下文件的改动，自动装载新应用，使我们可以在不重启Tomcat的情况下更新Web应用

6、<Host>元素属性（表示一个虚拟主机）

name：指定虚拟主机名字

debug：指定日志级别

appBase：存放Web应用程序的基本目录，可以是绝对路径或相对于$CATALINA_HOME的目录，默认是$CATALINA_HOME/webapps

unpackWARs：如果为true，则tomcat会自动将WAR文件解压后运行，否则不解压而直接从WAR文件中运行应用程序

autoDeploy：如果为true，表示Tomcat启动时会自动发布appBase目录下所有的Web应用（包括新加入的Web应用）

deployOnStarup：如果此项为true，表示Tomcat服务器启动时会自动发布appBase目录下所有Web应用。如果Web应用在server.xml中没有相应的<Context>元素,则将采用默认的Context配置。deployOnStarup的默认设置是true

alias：指定虚拟主机的别名，可以指定多个别名

xmlValidation：不明

xmlNamespaceAware：不明

7、<Logger/>元素属性（表示日志，调试和错误信息）

className：指定logger使用的类名，此类必须实现org.apache.catalina.Logger 接口

prefix：指定log文件名的前缀（文件名）

suffix：指定log文件名的后缀（扩展名）

timestamp：如果为true，则log文件名中会加入日期时间，如下例：localhost_log.2006-10-04.txt

directory：指定log文件存放的目录

8、<Realm/>元素属性（表示存放用户名，密码及role的数据库）

className：指定Realm使用的类名，此类必须实现org.apache.catalina.Realm接口

resourceName：不明

9、<Valve/>元素属性（功能与Logger相似，其prefix和suffix属性解释和Logger 中的一样）

className：指定Valve使用的类名，如用org.apache.catalina.valves.AccessLogValve类可以记录应用程序的访问信息

directory：指定log文件存放的位置

pattern：有两个值，common方式记录远程主机名或ip地址、用户名、日期、第一行请求的字符串、HTTP响应代码、发送的字节数。combined方式比common方式记录的值还多

 

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