Web服务器之Tomcat的相关说明（Web访问中的角色与协议问题和JavaWeb项目的程序结构问题）

Posted 2020-10-10

1、C/S架构和B/S架构的概念：

a、C/S架构：

-  C/S，Client/Server，客户端/服务器，客户端需要安装专用的客户端软件。客户端是针对某以具体业务专门开发的软件。

-  由于客户端是专用的软件，所以客户端程序一般也具有对具体业务进行处理的能力。从而减轻对服务端的处理压力，使得服务端的运算速度更快，对客户端的响应更快。

-  也正是由于客户端是需要专门安装的专用软件，所以导致C/S架构的系统也出现了致命的问题：版本升级成本异常地高。无论是由于客户端软件本身功能的升级，或者是由于服务端的升级导致客户端也必须进行升级，无论什么原因导致客户端需要升级，每一个客户端机器上都必须先获取到新版本软件，再将老版本进行卸载替换。C/S架构系统的每一次客户端升级，都需要企业为之付出人力、物力和财力上的成本代价。

b、B/S架构：

-  B/S，Browser/Server，浏览器/服务器。B/S架构，其实也是一种特殊的C/S架构，只不过，这个Client特指的是浏览器。

-  对于B/S架构的系统，需要客户端安装有浏览器，那么客户端就可以访问服务器。而整个系统的升级，只需要升级服务器端程序即可。所以，B/S架构的系统最大的优点就是不存在客户端升级问题。

-  由于客户端不是专门针对某一具体业务而设计，是一个通用的客户端，所以客户端几乎没有任何对具体业务进行处理运算的能力。而对于具体业务的处理压力，全部加在了服务端，从而导致服务器程序运算速度降低，对客户端的响应速度降低，影响了客户体验。

-  另外，B/S架构系统还存在一个问题：浏览器兼容问题。虽然客户端只需要一个浏览器即可访问服务端，但由于现在浏览器品牌、版本很多，而其实现技术千差万别，所以导致服务端需要想办法兼容各种浏览器版本。这无形中又增加了服务器端的压力。

2、Web访问中的角色与协议：

-  Web访问中的角色与协议示意图：（角色有4个，浏览器，Web服务器，服务器端程序和DB；协议有3个，HTTP协议，Servlet协议，JDBC协议。）

-  所谓协议，即是规范、规则，是通信双方事先的约定。

-  HTTP协议要求，通行双方，即浏览器与服务器双方，都需要按照指定的格式发出请求与响应。对方按照协议，即事先的约定，对对方发送来的信息进行解析。

-  Servlet协议要求，若程序员要开发完成某一个具体业务的服务端程序，则必须实现Servlet接口，使用ServletAPI进行数据传递。

-  JDBC协议要求，服务器端程序若要连接并操作数据库，则需要按照JDBC协议中的规定的方式（接口方法）获取DB连接，进行SQL的执行、进行结果的获取。而JDBC协议（接口）的实现，均由数据库厂商来完成。放于数据库厂商提供的数据库驱动jar包即可。所以，我们连接不同的数据库，就需要导入不同的数据库驱动jar包。

-  此外，还有JavaEE协议：Servlet协议是JavaEE协议里的一部分。JavaEE协议即进行JavaWeb开发的一套API，除了包含Servlet协议外，JSTL协议、JPA协议等。目前使用较多的版本是JavaEE5.0。JavaEE5.0包含的是Servlet2.5协议。JavaEE6.0包含的是Servlet3.0协议。而Servlet2.5与Servlet3.0版本的一个很大的区别在于：Servlet3.0支持对Servlet、Filter、Listener类的注解式开发。

3、Web服务器之Tomcat的相关说明：

a、Tomcat的简单认识：

-  实际应用中实现了JavaEE规范的Web浏览器有很多，如Oracle的WebLogic（需购买）、IBM的WebSphere（需购买）、RedHat公司的JBoss（不支持Servlet规范，开源免费）等，这些都称为重量级服务器。

-  Apache的Tomcat（Apache软件基金会的一个开源项目，可以在其官网http://www.apache.org/中下载），只是JavaEE规范中Servlet/JSP规范的实现者（也包括EL和WebSocket协议 ），所以其实是一个轻量级的服务器，它是开源免费的。Tomcat也称之为Web容器，或者是Servlet容器，但是不能够称之为JavaEE容器。

-  官网中的Tomcat9.0安装包和源码包下载图片截取：

-  引申出的一个概念：JCP（官网为http://jcp.org），Java Community Process，Java审核社区，是一个开放的国际组织，主要负责规范、监督Java的发展，其他个人、企业、机构等制定的Java规范，必须通过JCP审核后，才能够被认定为Java规范，JCP的创始者为SUN公司。

b、Tomcat的安装与目录结构：

-  Tomcat的安装，即将其解压缩包即可，无需向导式的安装过程。解压缩后可以对Tomcat的根目录更名。

c、Tomcat的运行环境配置：

-  Tomcat安装完毕后，需要安装JDK或者JRE。对于Tomcat5以及以前版本，要求必须安装JDK，而对于Tomcat6及其之后版本可以只安装JRE而不需要安装JDK。

-  在安装JDK时配置系统环境变量JAVA_HOME，将其bin目录添加到path变量即可。（Tomcat不需要其他配置）

-  如果没有配置系统环境变量，则在命令行中会显示如下错误：

d、Tomcat的启动和访问：

-  在设置完前面的环境变量之后，Tomcat即可进行启动。

-  进入命令行窗口的Tomcat目录的bin目录下，执行startup.bat命令，即可看到Tomcat的启动过程。当然，也可以在Window窗口中，找到Tomcat目录的bin目录，直接双击startup.bat文件启动Tomcat。（shutdown.bat文件为关闭Tomcat）

-  可以通过在浏览器地址栏上键入localhost:8080来访问Tomcat。

4、JavaEE规范要求JavaWeb项目的程序结构是：

-  在当前应用所在目录中可以直接存放资源文件，如.html、.jpg等，也可以将其放入到子目录中访问。

-  若Web项目中包含Serlvet代码，则Servlet的字节码文件必须存放在当前应用所在子目录/WEB-INF/classes中。

-  在/WEB-INF/下可以包含web.xml配置文件，定义请求URI与所要访问的Serlvet间的映射关系、指定欢迎页面等。

-  在/WEB-INF下可以包含子目录lib，用于存放当前Web应用所使用的外部jar包。

-  在/WEB-INF/目录中的资源不能被浏览器直接访问。

-  如下所示：

--- 项目根目录

   ---html、jsp、js、css、jpg等资源文件

   ---子目录

       ---相关资源文件

   ---WEB-INF

       ---classes

       ---lib

       ---web.xml

       ---html、jsp等资源文件

5、解读server.xml文件：

-  Tomcat服务器是由一系列可配置的组件构成，Tomcat的组件可以在<CALTALINA_HOME>（即Tomcat安装的根目录）/conf/server.xml文件中进行配置，每个Tomcat组件和server.xml文件中的一种配置元素向对应，下面就一些常用的元素做介绍：

a、<Server>元素：代表整个Catalina Servlet容器，它是Tomcat实例的顶层元素，可以包含一个或者多个<Service>元素。

b、<Service>元素--不同端口部署不同应用则复制多个Service。（包含一个<Engine>元素，以及一个或者多个<Connection>元素，这些<Connection>元素共享一个<Engine>元素。）

c、<Connector>元素：代表和客户程序实际交互的组件，它负责接收客户请求，以及向客户返回响应结果。

d、<Engine>元素--虚拟主机：每个<Service>元素只能包含一个<Engine>元素、<Engine>元素处理在同一个<Service>中所有<Connector>元素接收到的客户请求。

e、<Host>元素：一个<Engine>元素中可以包含多个<Host>元素，每个<Host>元素定义了一个虚拟主机，它可以包含一个或者多个Web应用。

f、<Context>元素--同一端口部署多个应用则复制多个Context：每个 <Context>元素代表运行虚拟主机上的单个Web应用，一个<Host>元素中可以包含多个<Context>元素。

-  在tomcat中的server.xml元素详解：

6、Tomcat中的context.xml说明、Context标签讲解：

a、在tomcat5.5之前：Context体现在/conf/server.xml中的Host里的<Context>元素中，它由Context接口定义。每个<Context>元素代表了运行在虚拟主机上的单个Web应用。

-  server.xml文件，如<Context path="/kaka" docBase="kaka" debug="0" reloadbale="true"> 。

-  path表示要创建的虚拟目录，它指定访问Web应用的上下文根，如http://localhost:8080/kaka/...；docBase：为应用程序的路径或者WAR文件存放的路径，可以是绝对路径，也可以是相对路径（相对路径是相对于<Host>）。

-  reloadable：如果这个属性设置为true，Tomcat服务器在运行状态下会监视在WEB-INF/classes和WEB-INF/lib目录class文件的改变，如果监视到有class文件被更新，服务器自动重新加载Web引用，这样我们可以在不重启tomcat的情况下改变应用程序。

-  一个Host元素中嵌套任意多个的Context元素。每个Context的路径必须是唯一的，由path属性定义。另外，你必须定义一个path=""的Context，这个Context称之为该虚拟主机的缺省web应用，用来处理那些不能够匹配任何Context的Context路径的请求。

b、在tomcat5.5之后：

-  不推荐在server.xml中进行配置，而是在/conf/context.xml中进行独立的配置。因为server.xml是不可动态重加载的资源，服务器一旦启动以后，要修改这个文件，就得重新启动服务器才能够重新加载。而context.xml文件则不然，tomcat服务器会定时去扫描这个文件。一旦发现文件被修改（时间戳改变），就会自动重新加载这个文件，而不需要重启服务器。

-  如下所示：

    <Context path="/kaka" docBase="kaka" debug="0" reloadbale="true" privileged="true">
    <WatchedResource>WEB-INF/web.xml</WatchedResource>
    <WatchedResource>WEB-INF/kaka.xml</WatchedResource> 监控资源文件，如果web.xml || kaka.xml改变了，则自动重新加载该应用。
    <Resource name="jdbc/testSiteds" 表示指定的jdbc名称
    auth="Container" 表示认证方式，一般为Container
    type="javax.sql.DataSource"
    maxActive="100" 连接池支持的最大连接数
    maxIdle="30" 连接池中最多可空闲maxIdle个连接
    maxWait="10000" 连接池中连接用完时,新的请求等待时间,毫秒
    username="root" 表示数据库用户名
    password="root" 表示数据库用户的密码
    driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver" 表示JDBC DRIVER
    url="jdbc:mysql://localhost:3306/testSite" /> 表示数据库URL地址
    </Context> 

c、附录：context.xml的三个作用范围：

-  tomcat server级别：在/conf/context.xml里配置。

-  Host级别：在/conf/Catalina/${webAppName}.xml，继而进行配置。

-  web app级别：在/conf/Catalina/$(hostName}里添加${webAppName}.xml，继而进行配置。

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