Tomcat5启动流程与配置详解

?? Tomcat下有9个目录,分别是bin,common,conf,logs,server,shared,temp,webapps,work 目录,现在对每一目录做介绍。Tomcat根目录在tomcat中叫<catalina_home>。

-<catalina_home>/bin-

??? 存放各种平台下启动和关闭Tomcat的脚本文件。startup.bat是windows下启动tomcat的文件,shutdown.bat是关闭tomcat的文件。

-<catalina_home>/common-

??? 在common目录下的lib目录,存放Tomcat服务器和所有web应用都能访问的JAR。

-<catalina_home>/shared-

??? 在shared目录下的lib目录,存放所有web应用能访问的,但Tomcat不能访问的JAR。

-<catalina_home>/server-

??? 在server/webapps目录中,存放Tomcat自带的两个APP-admin和manager应用,使用来管理Tomcat-web服务用的。在server/lib目录中,存放tomcat服务器所需要的各web应用不能访问种jar。

-<catalina_home>/webapps-

??? web应用的发布目录,把 java开发的web站点或war文件放入这个目录下就可以通过tomcat服务器访问了。

2．Tomcat的启动

??? Tomcat的启动是从解析bat文件开始，bat文件最终调用org.apache.catalina.startup.Bootstrap开始类的加载。

2.1 TOMCAT自己的类载入器(ClassLoader)加载流程如下：

?????? +---------------------------+

?????? |???????? Bootstrap???????? |

?????? |???????????? |???????????? |

?????? |????????? System?????????? |

?????? |???????????? |???????????? |

?????? |????????? Common?????????? |

?????? |???????? /????? \????????? |

?????? |???? Catalina? Shared????? |

?????? +---------------------------+

其中：

-Bootstrap –

??? 载入JVM自带的类和$JAVA_HOME/jre/lib/ext/*.jar。

- System -

①载入$CATALINA_HOME/bin/bootstrap.jar? 初始化Tomcat,执行Main方法。

②$JAVA_HOME/lib/tools.jar? Sun的工具类,包括编译Jsp为Servlet的工具类。

- Common -

??? 这个目录下的类虽然对TOMCAT和所有的WEB APP都可见。但是Web App的类不应该放在这个目录下,所有未打包的Class都在$CATALINA_HOME/common/classes下,所有打包的jar都在$CATALINA_HOME/commons/endorsed和$CATALINA_HOME/common/lib下,默认情况会包含以下几个包:

①jndi.jar JNDI API接口,这个包仅在Java1.2时候装入,1.3以后的版本JDK已自动装入。

②naming-common.jar JNDI接口实现类,Tomcat用这些类在内存中使用Context。

③naming-resources.jar JNDI实现,Tomcat用它们定位Web App的静态资源。

④servlet.jar Servlet,Jsp API。

⑤xerces.jar XML解析器,特定的Web App可以在自己的/WEB-INF/lib 中覆盖。

- Catalina -

??? 装入Tomcat实现所有接口的类,这些类对Web App是完全不可见的,所有未打包的类在$CATALINA_HOME/server/classes，所有jar包在$CATALINA_HOME/server/lib下。一般情况该ClassLoader将Load下面几个包:

①catalina.jar Servlet容器的Tomcat实现包。

②jakarta-regexp-X.Y.jar 正则表达式,请求过滤时使用。

③servlets-xxxxx.jar Servlet支持包。

④tomcat-coyote.jar Tomcat的Coyote连接实现包。

⑤tomcat-jk.jar Web Server绑定包,允许Tomcat绑定Apache等作为Web Server。

⑥tomcat-jk2.jar 功能同上。

⑦tomcat-util.jar Tomcat工具类,可能被一些Connector用到。

⑧tomcat-warp.jar 用于Apache Server包。

- Shared -

??? 载入所有WEB APP都可见的类，对TOMCAT不可见。 所有未打包的类在$CATALINA_HOME/shared/classes，所有jar包在$CATALINA_HOME /lib下。默认情况包含下面几个包:

①jasper-compiler.jar Jsp编译器,编译Jsp为Servlet。

②jasper-runtime.jar Jsp(已编译成Servlet)运行支持包。

③naming-factory.jar 支持Web App使用JNDI的封装包。

-WebAppX -

??? Web App ClassLoader,Web App被部署是在该ClassLoader被创建的时候。所有class都在WEB-INF/classes下,所有jar在WEB-INF/lib下。特别注意WEB APP自己的ClassLoader的实现与众不同：

??? 它先试图从WEB APP自己的目录里载入，如果失败则请求父ClassLoader的代理。这样可以让不同的WEB APP之间的类载入互不干扰.另,Tomcat Server使用的是Catalina?? ClassLoader,一般的Web App使用的是WebApp ClassLoader。

2.2 下面总结Tomcat类加载过程

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

System($CLASSPATH/*.class和指定的jar)

Common($CATALINA_HOME/common 下的classes,lib,endores三个子目录)

Catalina ($CATALINA_HOME/server/下的classes和lib目录仅对Tomcat可见)

Shared($CATALINA_HOME/shared/下的classes和lib目录以及$CATALINA_HOME/lib目录)

??? 仅对Web应用程序可见,对Tomcat不可见WebApp($WEBAPP/Web-INF/*仅对该WEB应用可见classes/*.class lib/*.jar)

2.3加载类和资源的顺序为：

1、/Web-INF/classes

2、/Web-INF/lib/*.jar

3、Bootstrap

4、System

5、$CATALINA_HOME/common/classes

6、$CATALINA_HOME/common/endores/*.jar

7、$CATALINA_HOME/common/lib/*.jar

8、$CATALINA_HOME/shared/classes

9、$CATALINA_HOME/shared/lib/*.jar

3．server.xml

3.1配置tomcat组件的XML文件server.xml：

①顶层类元素[Top Level Elements]: 位于整个配置文件的顶层, 包括<server>和<service>。

②连接器类元素[Connectors ]: 客户和服务(容器类元素)间的通讯接口。接受客户请求,返回响应结果<connector>。

③容器类元素[Containers]: 处理客户请求并且生成响应结果,包含3个:<engine> <host> <context>。

④嵌套类元素[Nested Components]: 可以加入到容器中的元素,包括:<logger> <valve><realm>等。

表示客户端和service之间的连接

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

指定服务器正在处理http请求时收到了一个SSL传输请求后重定向的端口号

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，超过这个数的请求将不予处理

表示指定service中的请求处理机，接收和处理来自Connector的请求

指定缺省的处理请求的主机名，它至少与其中的一个host元素的name属性值是一样的

表示一个web应用程序，通常为WAR文件，关于WAR的具体信息见servlet规范

表示此web应用程序的url的前缀，这样请求的url为

这个属性非常重要，如果为true，则tomcat会自动检测应用程序的/WEB-INF/lib 和/WEB-INF/classes目录的变化，自动装载新的应用程序，我们可以在不重起tomcat的情况下改变应用程序

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

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

如果为true，则log文件名中要加入时间，如下例:localhost_log.2007-03-04.txt

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

功能与Logger差不多，其prefix和suffix属性解释和Logger 中的一样

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

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方式记录的值更多

??? 一个<server>包含一个或多个<service>,一个<service>包含唯一一个<engine>和一个或多个<connector>,多个 <connector>共享一个<engine>;一个<engine>包含多个<host>,每个<host>定义一个虚拟主机,包含一个或多个web应用<context>; <context>元素是代表一个在虚拟主机上运行的Web应用。<context>标签的描述（Apache官方文档）：

??? Please note that for tomcat 5.x, unlike tomcat 4.x, it is NOT recommended to place <context> elements directly in the server.xml file. Instead, put them in the META-INF/context.xml directory of your WAR file or the conf directory as described above.

3.3分析server.xml

-Server-

??? server元素是JVM的入口点,整个配置文件只有一个,因为server不是容器(container),因此不能嵌套子组件。server在某一指定的端口监听shutdown命令。server可以包含一个或多个service实。

-Service-

??? service有共享同一个Container的一个或多个Connectors组成,一般Service就是一个Engine,但没有明确规范要求如此。因为Service不是一个Container,因此不能在里面嵌套子组件(比如Loggers/Valves)。

-Connector-

??? connector就是一个Tomcat与客户端的连接,Tomcat有两种典型的Connector:http,JK2.http connector监听来自Browser的连接(通常在我们熟悉的8080端口),JK2.来自其他WebServer的请求(默认在8009端口监听)。Connector会把获得的请求交给Engine处理。

-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-

??? host代表一个虚拟主机，默认是localhost，host下可以部署多个web application，在我们实际应用中一般要考虑问题的对象就是host。

4．Tomcat主要组件类介绍

4.1 org.apache.catalina.Lifecycle

??? 通用的组件声明周期接口，一般Tomcat的组件都要实现这个接口（但不是必须的），这个接口是为所有组件提供相同的start和stop。

4.2 org.apache.catalina. LifecycleListener

??? 该接口用于监听一些重要事件（包括实现了Lifecycle接口组件产生的start，stop事件）。

4.3 org.apache.catalina.Container

??? 容器是用于从客户端取得请求（request）并且处理请求并回复给客户端（response）的对象。容器可以支持（可选）pipeline，以便能在运行时按配置的顺序处理请求。

??? 在Tomcat里面，容器在概念上存在以下几层：

-Engine-请求处理入口点，可以包含多个Host和Context。

-Host-代表一个虚拟主机。

-Context-代表单个ServletContext，可以包含多个Wrappers。

-Wrapper-代表单个Servlet，如果Servlet实现了SingleThreadModel，可以代表单个Servlet的多个实例。

??? 容器为了实现自己的功能经常要绑定一些其他组件，这些组件的功能可能被共享，也可以被单独定制，下面是被使用的组件：

-Loader-ClassLoader，装载Java Classes。

-Logger-实现了ServletContext的log方法，用于记录日志。

-Manage-管理与容器绑定的session池。

-Realm-用户安全管理。

-Resources-JNDI资源访问

4.4 org.apache.catalina. ContainerListener

??? 容器事件监听器，注意的是start，stop是正常的生命周期事件（LiftcycleEvent）不是容器事件。

4.5 org.apache.catalina. Pipeline

??? Pipleline是Valve的集合，当invoke方法被调用时，它会按指定的顺序调用Valve，它总是要求有一个Valve必须处理传递的request（一般是最后一个）并产生response，否则就把request传递到下一个Valve。

??? 一般一个容器仅绑定一个Pipleline实例，一般说来容器会把处理request的功能封装到一个容器绑定的Valve里（这个Valve应该在Pipleline最后被执行）。为了完成这个功能，Pipleline提供了setBasic（）方法以保证Valve被最后执行，而其他Valve按顺序被调用。

4.6 org.apache.catalina.Valve

??? Valve是被绑定在一个Container上的请求处理组件，一组Valve被按顺序绑定在一个Pipleline上。

??? 一个Valve可能按照一定的顺序执行下面的动作：

*1.检查并且（或者）修改指定的Request和Response属性。

*2.检查Request属性，生成相应的Response并返回控制权到调用者。

*3.检查Request和Reponse属性，包装这些对象并增强它们的功能，然后把它们传到下一个组件。

*4.如果相应的Response没有被产生（并且控制权也没有被返回）调用Pipleline上的下一个Valve（如果有）通过方法context.invokeNext()。

*5.检查（但不修改）Response属性（调用后面的Valve或Container产生的）。

??? Valve一定不能作下面的事情：

*1.改变Request的一些属性（Change request properties that have already been used to direct the flow of processing control for this request）。

*2.创建一个已经被创建并且已经被传递的Response。

*3.在调用invokeNext()方法并返回后修改包含Response的HTTP Header信息。

*4.在invokeNext()调用返回后在绑定Response上的输出流上作任何调用。

???? *@param*@param*@param context 被用来调用下一个Valve的Valve Context

4.7 org.apache.catalina.ValveContext

??? 一个ValveContext是这样一种机制：一个Valve可以触发下一个Valve的调用，而不必知道机制的内在实现。

4.8 org.apache.catalina.Engine

??? Engine是一个容器，是Cataline的Servlet的入口点。当发布一个连接到Web Server的Cataline时可能不使用Engine，因为Connectior将使用Web Server的资源决定使用哪个Context处理Request。附属于Engine的子容器根据Engine实现的不同可能是Host或Context（单个Servlet Context）。如果使用了Engine，在Cataline的层次中它就是顶层容器，因此setParent()应改抛出IllegalArgumentException异常。

4.9 org.apache.catalina. Host

??? Host是一个容器，它代表一个虚拟主机。当发布一个连接到Web Server的Cataline时可能不使用Host，因为Connectior将使用Web Server的资源决定使用哪个Context处理Request。Host所附属的父容器通常是Engine，附属于Host的子容器通常是Context（单个Servlet Context）。Host接口里面的方法多数都是关于修改Host属性及设定默认的Context。这里我们不再一一列举。

4.10 org.apache.catalin. Context

??? Context是一个容器，它代表一个ServletContext，一个Cataline Engline中的单个的Web Application。Context所附属的父容器是Host，附属于Context的子容器是Wrapper（代表单个Servlet）。Context接口里面多数是关于Web Application的设置的方法，我们可以参考Web.xml文件研究里面的方法，里面多数方法都是如何读取Web.xml文件里的资源。

4.11 org.apache.catalina.Wrapper

??? Wrapper是一个容器，它代表单个Servlet。Wrapper管理Servlet的生命周期，包括调用init（）和destory（）方法。Wrapper所附属的父容器是Context，没有附属于Wrapper的子容器，方法addChild()应该抛出IllegalArgumentException异常。Wrapper接口里面的方法都是关于读取Servlet的属性，可以参考Web.xml文件里面关于<servlet>标签的定义。

4.12 org.apache.catalina.Server

??? Server是整个Catalina容器的入口点，可以包含多个Service和顶层资源元素。一般说来实现Server接口的类也应该同时实现Lifecycle接口，当start（）和stop（）方法被调用的时候调用Service相应的方法。?

??? Server负责在指定的端口监听连接，当有连接被接受的时候，Server会分析请求的第一行信息，如果是SHUTDOWN则stop服务。可以参考Server.xml文件关于Server的定义。

4.13 org.apache.catalina. Service

??? Service是一个或多个共享同以Container的Connectiors的集合。

JVM可以包含一个或多个Service实例，但它们相互之间是完全独立的，它们仅共享JVM的资源。

4.14 org.apache.catalina. Connector

??? Connector是一个从客户端接受请求（request）并生成回应（reponse）的组件。一个Connection通常执行下面的逻辑：

1)从客户端程序接受请求。

2)创建Request和Response，并把下面这些属性设置到这些对象。

??? 对所有的Request，connector，protocol，protocol，response，scheme，secure，serverName，serverPort，serverPort属性必须被设置。contentLength，contentType通常也被设置。

??? 对所有的HttpRequests，method，queryString，requestedSessionCookie，requestedSessionId，requestedSessionURL，requestURI，secure属性必须被设置。另外所有addXxx方法也必须被调用以记录cookies，headers和locales信息。

??? 对所有的Responses属性connector，request，stream属性必须被设置。对HttpResponses来说，connector不会为它设置额外headers信息。

5．WEB应用程序的目录结构

??? 在WEB上发布的J2EE应用程序都有自己特定的目录结构。假设创建一名为HELLOAPP的WEB项目。

-HELLOAPP-WEB应用根目录，所有JSP\HTML等文件均存放于此。

-HELLOAPP/WEB-INF-存放WEb应用的发布描述文件web.xml。

-HELLOAPP/WEB-INF/classes-存放各种class文件，servlet类文件也存放于此。

-HELLOAPP/WEB-INF/lib-存放WEb应用所需的各种JAR文件。

6 ．参考资料

[1] Tomcat简介 ，http://blog.csdn.net/SouthTitan/archive/2006/07/03/871509.aspxhttp://blog.csdn.net/SouthTitan/archive/2006/07/03/871509.aspx

[2] tomcat5.0 目录结构，http://blog.csdn.net/cesium/archive/2007/03/01/1518172.aspxhttp://blog.csdn.net/cesium/archive/2007/03/01/1518172.aspx

[3] tomcat 虚拟主机配置 ，http://www.blogjava.net/zhip/archive/2006/12/28/90480.htmlhttp://www.blogjava.net/zhip/archive/2006/12/28/90480.html

[4] tomcat做web服务器时,通过地址栏传中文参数时编码编译，

http://blog.csdn.net/gnemy/archive/2007/02/13/1509433.aspxhttp://blog.csdn.net/gnemy/archive/2007/02/13/1509433.aspx

[5]Apache网站官方文档。

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