Tomcat总体架构与核心配置详解
1.浏览器访问服务器的流程
b/s（浏览器/服务器模式） 浏览器是客户端（发送http请求） ———> 服务器端
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注意：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
据传输使⽤的是TCP/IP协议
2. Tomcat 请求处理⼤致过程
Tomcat是⼀个Http服务器（能够接收并且处理http请求，所以tomcat是⼀个http服务器）
我们使⽤浏览器向某⼀个⽹站发起请求，发出的是Http请求，那么在远程，Http服务器接收到这个请求
之后，会调⽤具体的程序（Java类）进⾏处理，往往不同的请求由不同的Java类完成处理。、
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HTTP 服务器接收到请求之后把请求交给Servlet容器来处理，Servlet 容器通过Servlet接⼝调⽤业务
类。Servlet接⼝和Servlet容器这⼀整套内容叫作Servlet规范。
注意：Tomcat既按照Servlet规范的要求去实现了Servlet容器，同时它也具有HTTP服务器的功能。
Tomcat的两个重要身份
1）http服务器
2）Tomcat是⼀个Servlet容器
Tomcat Servlet容器处理流程
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
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Tomcat 系统总体架构
tomcat有两个⾮常重要的功能
1）和客户端浏览器进⾏交互，进⾏socket通信，将字节流和Request/Response等对象进⾏转换
2）Servlet容器处理业务逻辑
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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，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，负责内部处理：加载和管理Servlet，以及具体处理Request请求；
3.Tomcat 连接器组件 Coyote
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
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Tomcat Coyote ⽀持的 IO模型与协议
Tomcat⽀持多种应⽤层协议和I/O模型，如下：
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在 8.0 之前 ，Tomcat 默认采⽤的I/O⽅式为 BIO，之后改为 NIO。 ⽆论 NIO、NIO2 还是 APR， 在性
能⽅⾯均优于以往的BIO。 如果采⽤APR， 甚⾄可以达到 Apache HTTP Server 的影响性能
Coyote 的内部组件及流程
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Coyote 组件及作⽤
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4.Tomcat Servlet 容器 Catalina(核心)
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。
从另⼀个⻆度来说，Tomcat 本质上就是⼀款 Servlet 容器， 因为 Catalina 才是 Tomcat 的核⼼ ， 其
他模块都是为Catalina 提供⽀撑的。 ⽐如 ： 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。
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Servlet 容器 Catalina 的结构
Tomcat（我们往往有⼀个认识，Tomcat就是⼀个Catalina的实例，因为Catalina是Tomcat的核⼼）
Tomcat/Catalina实例
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其实，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，
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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
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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接⼝，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
Container 组件的具体结构
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。
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
上述组件的配置其实就体现在conf/server.xml中
5.Tomcat 服务器核⼼配置详解
配置的位置：核⼼配置在tomcat⽬录下conf/server.xml⽂件
怎么配置：
Tomcat 作为服务器的配置，主要是 server.xml ⽂件的配置；
server.xml中包含了 Servlet容器的相关配置，即 Catalina 的配置；
Xml ⽂件的讲解主要是标签的使⽤
主要标签结构：
<!--
Server 根元素，创建⼀个Server实例，⼦标签有 Listener、GlobalNamingResources、
Service
-->
<Server>
<!--定义监听器-->
<Listener/>
<!--定义服务器的全局JNDI资源 -->
<GlobalNamingResources/>
<!--
定义⼀个Service服务，⼀个Server标签可以有多个Service服务实例
-->
<Service/>
</Server>
Service 标签
<!--
该标签⽤于创建 Service 实例，默认使⽤ org.apache.catalina.core.StandardService。
默认情况下，Tomcat 仅指定了Service 的名称， 值为 "Catalina"。
Service ⼦标签为 ： Listener、Executor、Connector、Engine，
其中：
Listener ⽤于为Service添加⽣命周期监听器，
Executor ⽤于配置Service 共享线程池，
Connector ⽤于配置Service 包含的链接器，
Engine ⽤于配置Service中链接器对应的Servlet 容器引擎
-->
<Service name="Catalina">
...
</Service>
Executor 标签
<!--
默认情况下，Service 并未添加共享线程池配置。 如果我们想添加⼀个线程池， 可以在
<Service> 下添加如下配置：
name：线程池名称，⽤于 Connector中指定
namePrefix：所创建的每个线程的名称前缀，⼀个单独的线程名称为
namePrefix+threadNumber
maxThreads：池中最⼤线程数
minSpareThreads：活跃线程数，也就是核⼼池线程数，这些线程不会被销毁，会⼀直存在
maxIdleTime：线程空闲时间，超过该时间后，空闲线程会被销毁，默认值为6000（1分钟），单位
毫秒
maxQueueSize：在被执⾏前最⼤线程排队数⽬，默认为Int的最⼤值，也就是⼴义的⽆限。除⾮特
殊情况，这个值 不需要更改，否则会有请求不会被处理的情况发⽣
prestartminSpareThreads：启动线程池时是否启动 minSpareThreads部分线程。默认值为
false，即不启动
threadPriority：线程池中线程优先级，默认值为5，值从1到10
className：线程池实现类，未指定情况下，默认实现类为
org.apache.catalina.core.StandardThreadExecutor。如果想使⽤⾃定义线程池⾸先需要实现
org.apache.catalina.Executor接⼝
-->
<Executor name="commonThreadPool"
namePrefix="thread-exec-"
maxThreads="200"
minSpareThreads="100"
maxIdleTime="60000"
maxQueueSize="Integer.MAX_VALUE"
prestartminSpareThreads="false"
threadPriority="5"
className="org.apache.catalina.core.StandardThreadExecutor"
Connector 标签
Connector 标签⽤于创建链接器实例
默认情况下，server.xml 配置了两个链接器，⼀个⽀持HTTP协议，⼀个⽀持AJP协议
⼤多数情况下，我们并不需要新增链接器配置，只是根据需要对已有链接器进⾏优化
<!--
port：
端⼝号，Connector ⽤于创建服务端Socket 并进⾏监听， 以等待客户端请求链接。如果该属性设置
为0， Tomcat将会随机选择⼀个可⽤的端⼝号给当前Connector 使⽤
protocol：
当前Connector ⽀持的访问协议。 默认为 HTTP/1.1 ， 并采⽤⾃动切换机制选择⼀个基于 JAVA
NIO 的链接器或者基于本地APR的链接器（根据本地是否含有Tomcat的本地库判定）
connectionTimeOut:
Connector 接收链接后的等待超时时间， 单位为 毫秒。 -1 表示不超时。
redirectPort：
当前Connector 不⽀持SSL请求， 接收到了⼀个请求， 并且也符合security-constraint 约束，
需要SSL传输，Catalina⾃动将请求重定向到指定的端⼝。
executor：
指定共享线程池的名称， 也可以通过maxThreads、minSpareThreads
URIEncoding:
⽤于指定编码URI的字符编码， Tomcat8.x版本默认的编码为 UTF-8 , Tomcat7.x版本默认为ISO-
8859-1
-->
<!--org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol ， ⾮阻塞式 Java NIO 链接器-->
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
可以使⽤共享线程池
<Connector port="8080"
protocol="HTTP/1.1"
executor="commonThreadPool"
maxThreads="1000"
minSpareThreads="100"
acceptCount="1000"
maxConnections="1000"
connectionTimeout="20000"
compression="on"
compressionMinSize="2048"
disableUploadTimeout="true"
redirectPort="8443"
URIEncoding="UTF-8" />
Engine 标签
<!--
name： ⽤于指定Engine 的名称， 默认为Catalina
defaultHost：默认使⽤的虚拟主机名称， 当客户端请求指向的主机⽆效时， 将交由默认的虚拟主机处
理， 默认为localhost
-->
<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
...
</Engine>
Host 标签
Host 标签⽤于配置⼀个虚拟主机
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true">
...
</Host>
Context 标签
Context 标签⽤于配置⼀个Web应⽤
<Host name="www.abc.com" appBase="webapps" unpackWARs="true"
autoDeploy="true">
<!--
docBase：Web应⽤⽬录或者War包的部署路径。可以是绝对路径，也可以是相对于 Host appBase的
相对路径。
path：Web应⽤的Context 路径。如果我们Host名为localhost， 则该web应⽤访问的根路径为：
http://localhost:8080/web_demo。
-->
<Context docBase="/Users/yingdian/web_demo" path="/web3"></Context>
<Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve"
directory="logs"
prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"
pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />
</Host>
