Servlet

WEB请求处理 学习笔记

2018-02-06  本文已影响66人  专职跑龙套

1. WEB 服务器

按功能分类，Web Server可以分为：

1.1 HTTP Server

HTTP Server 运行在服务器之上，绑定服务器的IP地址并监听某一个TCP端口来接收并处理HTTP请求，这样客户端就能够通过HTTP协议来获取服务器上的网页（HTML格式）、文档（PDF格式）、音频（MP4格式）、视频（MOV格式）等等资源。

一个HTTP Server关心的是HTTP协议层面的传输和访问控制，所以在Apache/Nginx上你可以看到代理、负载均衡等功能。

关于 Apache 与 Nginx 的对比，参见 LAMP 性能优化。

1.2 Application Server

Application Server 是一个应用执行的服务器。

对于 Tomcat 来说，就是需要提供 JSP/Sevlet 运行需要的标准类库、Interface 等。为了方便，应用服务器往往也会集成 HTTP Server 的功能，但是不如专业的 HTTP Server 那么强大，所以 Application Server 往往是运行在 HTTP Server 的背后，执行应用，将动态的内容转化为静态的内容之后，通过 HTTP Server 分发到客户端。

Tomcat 运行在 JVM 之上，它和HTTP服务器一样，绑定IP地址并监听TCP端口，同时还包含以下指责：

所以 Tomcat 属于是一个 Application Server，更准确的来说，是一个Servlet/JSP 应用的容器。

Apache 与 Tomcat 整合使用：
虽然 Tomcat 也可以认为是HTTP服务器，但通常它仍然会和 Apache/Nginx 配合在一起使用：

2. 什么是CGI

CGI 全称是 通用网关接口 (Common Gateway Interface)，是 HTTP 服务器与外部应用程序进行“交谈”的一种工具，其程序须运行在网络服务器上，是一种根据请求信息动态产生响应内容的接口协议。
CGI 可以用任何一种语言编写，只要这种语言具有标准输入、输出和环境变量。如 PHP，Perl，TCL 等。

通过CGI，HTTP Server可以将根据请求启动不同的外部程序，并将请求内容转发给该程序，在程序执行结束后，将执行结果作为回应返回给客户端。
所以，CGI的定义是：外部应用程序与HTTP 服务器之间的接口协议。

CGI程序通过标准输入（STDIN）和标准输出（STDOUT）来进行输入输出。
HTTP服务器和CGI接口另外设置了一些环境变量，用来向CGI程序传递一些重要的参数，例如：

具体参见 CGI 环境变量

每当客户请求CGI的时候，HTTP服务器就请求操作系统生成一个新的CGI解释器进程(如php-cgi.exe)，CGI的一个进程则处理完一个请求后退出，下一个请求来时再创建新进程。当然，这样在访问量很少没有并发的情况也行。可是当访问量增大，并发存在，这种方式就不适合了。于是就有了FastCGI。

3. 什么是FastCGI

FastCGI 像是一个常驻(long-live)型的CGI，它可以一直执行着，只要激活后，不会每次都要花费时间去 fork 一次。
FastCGI 是语言无关的、可伸缩架构的 CGI 开放扩展，其主要行为是将 CGI 解释器进程保持在内存中并因此获得较高的性能。

FastCGI工作原理：

4. 什么是PHP-CGI

PHP-CGI 是 PHP 自带的 FastCGI 管理器。PHP-CGI的不足：

5. 什么是PHP-FPM

PHP-FPM 是一个 PHP FastCGI 管理器，是只用于 PHP 的，使用 PHP-FPM 来控制 PHP-CGI 的 FastCGI 进程，它负责管理一个进程池，来处理来自Web服务器的请求。
PHP-FPM提供了更好的PHP进程管理方式，可以有效控制内存和进程、可以平滑重载PHP配置，比Spawn-FCGI具有更多优点，所以被PHP官方收录了。在PHP 5.3.3中可以直接使用PHP-FPM了。
Apache+PHP配合使用，会在Apache配置下面一段：
LoadModule php5_module C:/php/php5apache2_2.dll

当 PHP 需要在 Apache 服务器下运行时，一般来说，它可以模块的形式集成，此时模块的作用是接收 Apache 传递过来的 PHP 文件请求，并处理这些请求，然后将处理后的结果返回给 Apache。

6. 什么是Servlet

与CGI不同的是，Servlet对每个请求都是单独启动一个线程，而不是进程。
Servlet和JSP两者分工协作：

Servlet 的框架是由两个 Java 包组成的：

Servlet的 框架的核心是 javax.servlet.Servlet 接口，所有的 Servlet 都必须实现这个接口。在 Servlet 接口中定义了5个方法，其中 3 个方法代表了Servlet的生命周期：

一个 Servlet 的配置：

<servlet>
    <!-- Servlet对象的名称 -->
    <servlet-name>action<servlet-name>
    <!-- 创建Servlet对象所要调用的类 -->
    <servlet-class>org.apache.struts.action.ActionServlet</servlet-class>
    <init-param>
        <!-- 参数名称 -->
        <param-name>config</param-name>
        <!-- 参数值 -->
        <param-value>/WEB-INF/struts-config.xml</param-value>
    </init-param>
    <init-param>
        <param-name>detail</param-name>
        <param-value>2</param-value>
    </init-param>
    <init-param>
        <param-name>debug</param-name>
        <param-value>2</param-value>
    </init-param>
    <!-- Servlet容器启动时加载Servlet对象的顺序 -->
    <load-on-startup>2</load-on-startup>
</servlet>
<!-- 要与servlet中的servlet-name配置节内容对应 -->
<servlet-mapping>
    <servlet-name>action</servlet-name>
    <!-- 客户访问的Servlet的相对URL路径 -->
    <url-pattern>*.do</url-pattern>
</servlet-mapping>

创建 Servlet 对象的时机：

销毁 Servlet 对象的时机：
Servlet 容器停止或者重新启动：Servlet 容器调用 Servlet 对象的 destroy 方法来释放资源。

描述一下Tomcat与Servlet是如何工作的：

Servlet 工作原理时序图

CGI与Servlet比较：

7. Tomcat工作原理

两个核心组件：连接器（Connector）和容器（Container）。

Tomcat要为一个Servlet的请求提供服务，需要做三件事：

Connector 分为以下几类：

7.1. Apache HTTP Server 与 Tomcat 的三种连接方式

7.1.1 AJP

Tomcat提供了专门的 JK 插件（即常见的 mod_jk）来负责 Tomcat 和 HTTP 服务器的通信。
JK 安装在对方的 HTTP 服务器上之后，当 HTTP 服务器接收到客户请求时，它会通过 JK 过滤 URL。
JK 根据预先配置好的 URL 映射信息，决定是否把请求转发给 Tomcat 处理。
而 JK 是通过 AJP 协议（Apache JServer Protocol）实现 Apache 与 Tomcat 之间通讯的。

AJP 协议是为 Tomcat 与 HTTP 服务器之间通信而定制的协议，能够提供较高的通信速度和效率。
大致来说，是由于以下两个原因，导致 Tomcat 与 HTTP 服务器整合时，采用 AJP 协议通信的效率要高于HTTP 协议：

使用步骤：

开启虚拟主机：取消注释Include conf/extra/httpd-vhosts.conf
添加JK配置：增加一行Include conf/extra/httpd-jk.conf

LoadModule jk_module modules/mod_jk.so
JkWorkersFile conf/workers.properties
JkLogFile logs/mod_jk.log
JkLogLevel info

worker.list=tomcat
worker.tomcat.type=ajp13
worker.tomcat.host=192.168.0.103
worker.tomcat.port=8009

 JkMount   /*      tomcat
 JkUnMount /*.html tomcat
 JkUnMount /*.jpg  tomcat
 JkUnMount /*.css  tomcat
 JkUnMount /css/*  tomcat
 JkUnMount /js/*   tomcat
 JkUnMount /lib/*  tomcat

7.1.2 http_proxy

这是利用 Apache 自带的 mod_proxy 模块使用代理技术来连接 Tomcat。
http_proxy 模式是基于 HTTP 协议的代理，因此它要求 Tomcat 必须提供 HTTP 服务，也就是说必须启用 Tomcat 的 HTTP Connector。一个最简单的配置如下：

ProxyPass /images !
ProxyPass /css !
ProxyPass /js !
ProxyPass / http://localhost:8080/

在这个配置中，我们把所有 http://localhost 的请求代理到 http://localhost:8080/ ，这也就是 Tomcat 的访问地址，除了 images、css、js 几个目录除外。我们同样可以利用 mod_proxy 来做负载均衡，再看看下面这个配置：

ProxyPass /images !
ProxyPass /css ! 
ProxyPass /js !
 
ProxyPass / balancer://example/
<Proxy balancer://example/>
BalancerMember http://server1:8080/
BalancerMember http://server2:8080/
BalancerMember http://server3:8080/
</Proxy>

7.1.3 ajp_proxy

ajp_proxy 连接方式其实跟 http_proxy 方式一样，都是由 mod_proxy 所提供的功能。配置也是一样，只需要把 http:// 换成 ajp:// ，同时连接的是 Tomcat 的 AJP Connector 所在的端口。上面例子的配置可以改为：

ProxyPass /images !
ProxyPass /css ! 
ProxyPass /js !
 
ProxyPass / balancer://example/
<Proxy balancer://example/>
BalancerMember ajp://server1:8080/
BalancerMember ajp://server2:8080/
BalancerMember ajp://server3:8080/
</Proxy>

采用 proxy 的连接方式，需要在 Apache 上加载所需的模块，mod_proxy 相关的模块有 mod_proxy.so、mod_proxy_connect.so、mod_proxy_http.so、mod_proxy_ftp.so、mod_proxy_ajp.so。

7.3. 什么是 Catalina

Catalina 就是 Tomcat 服务器使用的 Apache 实现的 Servlet 容器的 名字。

7.2. Tomcat 日志

Tomcat 日志信息分为两类：

7.2.1 访问日志

启用访问日志，默认 tomcat 不记录访问日志，如下方法可以使 tomcat 记录访问日志
编辑${catalina}/conf/server.xml 文件：

<Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve"`
directory="logs"  prefix="localhost_access_log." suffix=".txt"`
pattern="common" resolveHosts="false"/>

通过对示例中 pattern 项的修改，可以改变日志输出的内容。
该项值可以为： common 与 combined ，这两个预先设置好的格式对应的日志输出内容如下：

pattern 也可以根据需要自由组合 , 例如 pattern="%h %l"
对 于各 fields 字段的含义请参照: http://tomcat.apache.org/tomcat-6.0-doc/config/valve.html 中的 Access Log Valve 项。

7.2.2 运行日志

Tomcat日志分为5类：catalina 、localhost 、manager 、admin 、host-manager
日志的级别分为7种：SEVERE (highest value) > WARNING > INFO > CONFIG > FINE > FINER > FINEST (lowest value)

设定日志级别，修改 conf/logging.properties 中的内容，设定某类日志的级别，示例：

Tomcat下相关的运行日志文件：

引用：
WEB请求处理三：Servlet容器请求处理
Tomcat与Apache整合
Apache HTTP Server 与 Tomcat 的三种连接方式介绍
日志系统&access日志&相关日志文件
Tomcat日志设定

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