Tomcat 组件简介

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title: Tomcat 组件简介
date: 2020/05/06 17:19

本节内容

先简单介绍一下 Tomcat 中的各种组件，要不你后面听不懂

├── Server 组件
├── Service 组件
│   │── 连接器
│   └── 容器
│        │── Engine
│        │── Host
│        │── Context
│        └── Wrapper
│            └── Pipline
│                   │── Valve
│                   └── ValveContext
├── 类加载器
└── Lifecycle

概念简介

conf/server.xml

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">

  <Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />
  <Listener className="org.apache.catalina.core.JasperListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />

  <GlobalNamingResources>
    <Resource name="UserDatabase" auth="Container"
              type="org.apache.catalina.UserDatabase"
              description="User database that can be updated and saved"
              factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"
              pathname="conf/tomcat-users.xml" />
  </GlobalNamingResources>

  <Service name="Catalina">

    <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" />
    <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
    <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">

        <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
        <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
               resourceName="UserDatabase"/>
     </Realm>

     <Host name="localhost"  appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true">

                <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
               prefix="localhost_access_log." suffix=".txt"
               pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />
      </Host>
            
    </Engine>
  </Service>
</Server>

根据Tomcat自身的分类，上面这些元素可以分成四种：

顶级元素 - 即Server和Service，前者是本配置文件的根节点，后者则起到了一个包裹内部组件的作用。换句话说，它们都属于“单纯的、不具有具体职能的配置节点”。
容器 - Tomcat内真正负责处理请求并返回结果的组件。
Connector - Connector（接头）是一个特殊的组件，如果说整个Tomcat是一堵墙，它就是安装在墙上的插座。外部的客户端通过这些插座来跟Tomcat建立联系。
嵌套组件 - 这是一些嵌套在各种容器内部的组件，有些可以放在任意一层容器内，例如Listener；有些只能放在固定的位置，例如GlobalNamingResources。

一、顶层元素

1.1 Server （服务器）组件

一个Tomcat只有一个 Server.xml，即一个Tomcat实例只有一个Server。

它不是一个容器，它只是单纯地扮演着一个包裹的角色。

它代表 Tomcat 实例本身。

元素属性

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN" />

Server可配置的属性很少。根据上面摘录的默认配置，Server会侦听localhost的TCP端口8005，当该端口接收到字符串"SHUTDOWN"时，即执行关闭Tomcat操作。

嵌套组件

Server有两种特有的组件，一个是GlobalNamingResources（全局命名资源），一个是Service（服务）。

除此之外，还可以有Listener（监听器）这种可以作用于不同层次容器的组件。Server默认配置了六种Listener。配置在Server这一层的Listener对所有容器起作用。

image

总结

它代表整个 Tomcat 实例，因此它还有一个作用，就是监听 SHUTDOWN 请求。

它是一个顶层组件，用于包裹它下面的多个 Service 组件。

1.2 Service （服务）组件

一个Service就是一个完整的服务，负责将若干个Connector和一个Engine（引擎）包裹在一起。除此之外，Service还可以配置一个Executor（共享线程池）用于管理所有Connector的线程数量。

嵌套组件

image

如图所示，Service有Executor、Connector和Engine三种组件。其中，每个Connector负责侦听一个TCP端口，接收相应的请求，并转发给绑定的Engine处理。Engine处理完后，通过Connector把结果返回给客户端。在配置了Executor的情况下，所有Connector的线程受Executor统一管理。

总结

它的作用是将多个连接器与容器实例联系起来，使得不同协议的请求可以使用同一个容器来处理。

二、容器

Engine

Engine是Service的请求处理引擎，负责处理所有Connector发过来的请求，并将内部处理完毕的结果返回给Connector。它是最外层的容器。

元素属性

<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" />

Engine.name - 引擎的名称

Engine.defaultHost - 默认采用哪一个子容器Host来处理请求

总结

Engine 的作用是可以采用一个连接器接收请求并映射到不同的域名中

Host

一个Host就是一个虚拟主机，对应一个或多个域名。

元素属性

<Host name="localhost"  appBase="webapps"
      unpackWARs="true" autoDeploy="true" />

Host.name - 主机名称（域名）

默认配置定义了一个名为 localhost 的主机。至少要有一个Host的名称与Engine的defaultHost一致。

除了域名外，Host可以通过子节点alias来配置别名。别名的作用与域名一致。例如：

<Host name="www.a.com" ...>
  ...
  <Alias>a.com</Alias>
  <Alias>blog.a.com</Alias>
  <Alias>c.com</Alias>
  ...
</Host>

其作用机制如下图所示：

image

Host.appBase - 虚拟主机的根目录

Host.unpackWARs - 放到 webapps 目录下的 WAR-file 是否应该被解压

Host.autoDeploy - 是否自动部署放到 webapps 目录下的应用

Context

Context代表Host下面的一个虚拟目录。

元素属性

默认是不配置的

<Context path="mzdbxqh" docBase="D:/mzdbxqh" debug="0" reloadable="true" crossContext="true"/>

Context.docBase - 应用程序的路径或者是WAR文件存放的路径

Context.path - 此web应用程序的上下文路径

Context.reloadable - 是否支持热部署

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，并通过类加载器重新加载class文件，以实现在不重启tomcat的情况下重新部署。

Context.crossContext - 不同context是否共享session

三、其他

Connector组件

开头说过，Connector就是墙上的插座，负责侦听一个具体的TCP端口，并通过该端口处理Engine与客户端之间的交互。默认配置定义了两个 Connector：

<!--HTTP/1.1：处理 HTTP 请求，使得 Tomcat 成为了一个 HTTP 服务器。客户端可以通过 Connector 向服务器发送 HTTP 请求，接收服务器端的 HTTP 响应信息。-->
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" />
<!--connectionTimeOut 属性定义了这个 connector 在链接获得同意之后，获得请求 URI line（请求信息）响应的最大等待时间毫秒数。默认为20秒。redirect 属性会把 SSL 请求重定向到 TCP 的8443端口。-->

<!--AJP/1.3：Apache JServ Protocol connector 处理 Tomcat 服务器与 Apache HTTP 服务器之间的交互。-->
<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />

Valve

Valve的中文含义是阀门，可以简单地理解为Tomcat的拦截器。它负责在请求发送到应用之前拦截HTTP请求，可以定义在任何容器中。默认配置中定义了一个AccessLogValve，负责拦截HTTP请求，并写入到日志文件中。

Listener 组件

Listener即监听器，负责监听服务器端的行为。此处需要了解的监听器有两个：

<!--作用于 Jasper JSP 引擎，该引擎负责对更新后的 JSP 页面进行重编译。-->
<Listener className="org.apache.catalina.core.JasperListener" />
<!--作用于全局资源，保证 JNDI 对资源的可达性，比如数据库。-->
<Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />

四、Tomcat处理Http请求的过程

请求地址为：http://my.oschina.net/mzdbxqh

请求通过DNS发送到指定主机的80端口，被负责侦听80端口的HTTP/1.1 Connector拦截
Connector把请求转发给所在的Service的Engine，并等待Engine的回应
Engine获得请求my.oschina.net/mzdbxqh，匹配它所拥有的所有虚拟主机Host
Engine匹配到名为my.oschina.net的Host，如果匹配不到就交给defaultHost
匹配的Host获得请求/mzdbxqh，匹配它所拥有的所有Context
Host匹配到path为mzdbxqh的Context，如果匹配不到就尝试匹配Path为""的Context，如果还匹配不到就尝试到appBase参数对应的目录下找mzdbxqh文件夹
匹配的Context获得请求/，匹配web.xml中配置的Servlet，如果匹配不到就尝试匹配Welcome-file-list
Context匹配到url-pattern为"/"的servlet，对应于org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet
SpringMVC处理请求，返回HttpServletResponse
Context把HttpServletResponse对象返回给Host
Host把HttpServletResponse对象返回给Engine
Engine把HttpServletResponse对象返回给Connector
Connector把HttpServletResponse对象返回给客户端

Tomcat 组件简介

本节内容

概念简介

一、顶层元素

1.1 Server （服务器）组件

元素属性

嵌套组件

总结

1.2 Service （服务）组件

嵌套组件

总结

二、容器

Engine

元素属性

总结

Host

元素属性

Context

元素属性

三、其他

Connector组件

Valve

Listener 组件

四、Tomcat处理Http请求的过程

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