【Tomcat 体系结构介绍】

Tomcat是一个JSP/Servlet容器。其作为Servlet容器，有三种工作模式：独立的Servlet容器、进程内的Servlet容器和进程外的Servlet容器。

 

顶级组件：Server

服务类：Service

连接器：http, https, ajp(apache jserv protocol)

容器类：Engine, Host, Context

被嵌套的组件：valve, logger, realm, loader, manager

集群类组件：listener, ...

 

 从上图中看到，在Connector接收到一次连接并转化成HttpServletRequest请求对象后，请求传递如下： 

Connector–>Engine的Pipeline的ValveA中–>Engine Valve–>Host Pipeline的Error Report Valve和Host Value–>Context Valve–>Wrapper Valve中，在这里会经过一个过滤器链（Filter Chain）–>Servlet中。 

Servlet处理完成后一步步返回，最后Connector拿到response。

 

 

 Tomca的两大组件：Connecter和Container

 

Connecter组件

一个Connecter将在某个指定的端口上侦听客户请求，接收浏览器的发过来的 tcp 连接请求，创建一个 Request 和 Response 对象分别用于和请求端交换数据，然后会产生一个线程来处理这个请求并把产生的 Request 和 Response 对象传给处理Engine(Container中的一部分)，从Engine出获得响应并返回客户。 

Tomcat中有两个经典的Connector，一个直接侦听来自Browser的HTTP请求，另外一个来自其他的WebServer请求。Cotote HTTP/1.1 Connector在端口8080处侦听来自客户Browser的HTTP请求，Coyote JK2 Connector在端口8009处侦听其他Web Server的Servlet/JSP请求。 

Connector 最重要的功能就是接收连接请求然后分配线程让 Container 来处理这个请求，所以这必然是多线程的，多线程的处理是 Connector 设计的核心。

 

Container组件

Container是容器的父接口，该容器的设计用的是典型的责任链的设计模式，它由四个自容器组件构成，分别是Engine、Host、Context、Wrapper。这四个组件是负责关系，存在包含关系。通常一个Servlet class对应一个Wrapper，如果有多个Servlet定义多个Wrapper，如果有多个Wrapper就要定义一个更高的Container，如Context。 

Context 还可以定义在父容器 Host 中，Host 不是必须的，但是要运行 war 程序，就必须要 Host，因为 war 中必有 web.xml 文件，这个文件的解析就需要 Host 了，如果要有多个 Host 就要定义一个 top 容器 Engine 了。而 Engine 没有父容器了，一个 Engine 代表一个完整的 Servlet 引擎。

 

Engine 容器 

Engine 容器比较简单，它只定义了一些基本的关联关系

Host 容器 

Host 是 Engine 的字容器，一个 Host 在 Engine 中代表一个虚拟主机，这个虚拟主机的作用就是运行多个应用，它负责安装和展开这些应用，并且标识这个应用以便能够区分它们。它的子容器通常是 Context，它除了关联子容器外，还有就是保存一个主机应该有的信息。

Context 容器 

Context 代表 Servlet 的 Context，它具备了 Servlet 运行的基本环境，理论上只要有 Context 就能运行 Servlet 了。简单的 Tomcat 可以没有 Engine 和 Host。Context 最重要的功能就是管理它里面的 Servlet 实例，Servlet 实例在 Context 中是以 Wrapper 出现的，还有一点就是 Context 如何才能找到正确的 Servlet 来执行它呢？ Tomcat5 以前是通过一个 Mapper 类来管理的，Tomcat5 以后这个功能被移到了 request 中，在前面的时序图中就可以发现获取子容器都是通过 request 来分配的。

Wrapper 容器 

Wrapper 代表一个 Servlet，它负责管理一个 Servlet，包括的 Servlet 的装载、初始化、执行以及资源回收。Wrapper 是最底层的容器，它没有子容器了，所以调用它的 addChild 将会报错。 

Wrapper 的实现类是 StandardWrapper，StandardWrapper 还实现了拥有一个 Servlet 初始化信息的 ServletConfig，由此看出 StandardWrapper 将直接和 Servlet 的各种信息打交道。

Server：A Server element represents the entire Catalina servlet container. (Singleton)

Service：它由一个或者多个Connector组成，以及一个Engine，负责处理所有Connector所获得的客户请求。

Connector：

• TOMCAT有两个典型的Connector，一个直接侦听来自browser的http请求，一个侦听来自其它WebServer的请求
• Coyote Http/1.1 Connector 在端口8080处侦听来自客户browser的http请求
• Coyote JK2 Connector 在端口8009处侦听来自其它WebServer(Apache)的servlet/jsp代理请求

Engine：

• Engine下可以配置多个虚拟主机Virtual Host，每个虚拟主机都有一个域名 
• 当Engine获得一个请求时，它把该请求匹配到某个Host上，然后把该请求交给该Host来处理 
• Engine有一个默认虚拟主机，当请求无法匹配到任何一个Host上的时候，将交给该默认Host来处理

Host：

• 代表一个Virtual Host，虚拟主机，每个虚拟主机和某个网络域名Domain Name相匹配
• 每个虚拟主机下都可以部署(deploy)一个或者多个Web App，每个Web App对应于一个Context，有一个Context path
• 当Host获得一个请求时，将把该请求匹配到某个Context上，然后把该请求交给该Context来处理
• 匹配的方法是“最长匹配”，所以一个path==”"的Context将成为该Host的默认Context
• 所有无法和其它Context的路径名匹配的请求都将最终和该默认Context匹配

Context：

• 一个Context对应于一个Web Application，一个Web Application由一个或者多个Servlet组成 
• Context在创建的时候将根据配置文件$CATALINA_HOME/conf/web.xml和$WEBAPP_HOME/WEB-INF/web.xml载入Servlet类 
• 当Context获得请求时，将在自己的映射表(mapping table)中寻找相匹配的Servlet类 
• 如果找到，则执行该类，获得请求的回应，并返回

 

Tomcat Server处理一个HTTP请求的过程

1、用户点击网页内容，请求被发送到本机端口8080，被在那里监听的Coyote HTTP/1.1 Connector获得。 

2、Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理，并等待Engine的回应。 

3、Engine获得请求localhost/test/index.jsp，匹配所有的虚拟主机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），名为localhost的Host获得请求/test/index.jsp，匹配它所拥有的所有的Context。Host匹配到路径为/test的Context（如果匹配不到就把该请求交给路径名为“ ”的Context去处理）。 

5、path=“/test”的Context获得请求/index.jsp，在它的mapping table中寻找出对应的Servlet。Context匹配到URL PATTERN为*.jsp的Servlet,对应于JspServlet类。 

6、构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet（）或doPost（）.执行业务逻辑、数据存储等程序。 

7、Context把执行完之后的HttpServletResponse对象返回给Host。 

8、Host把HttpServletResponse对象返回给Engine。 

9、Engine把HttpServletResponse对象返回Connector。 

10、Connector把HttpServletResponse对象返回给客户Browser。