Tomcat系列——Tomcat 组件及架构核心部分

Posted 2021-02-17 一只猫的旅行

1.架构图

　　

2. 定义　　

　　Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器，Tomcat是Apache 软件基金会（Apache Software Foundation）的Jakarta 项目中的一个核心项目，它早期的名称为catalina，后来由Apache、Sun 和其他一些公司及个人共同开发而成，并更名为Tomcat。Tomcat 是一个小型的轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP 程序的首选，因为Tomcat 技术先进、性能稳定，成为目前比较流行的Web 应用服务器。Tomcat是应用（java）服务器，它只是一个servlet容器，是Apache的扩展，但它是独立运行的。

       最本质上讲，tomcat为一个jsp/servlet容器

3. 组件　

1. 顶级组件

　　Server：表示一个Tomcat实例 (单例的)；Server代表整个catalina servlet容器；包含一个或多个service子容器。主要是用来管理容器下各个Serivce组件的生命周期。

　　Service：代表Tomcat中一组提供服务、处理请求的组件。是一个分组结构，包括多个Connector和一个Container。

2. 连接器

　　Connector是客户端连接到Tomcat容器的服务点，它为引擎提供协议服务来将引擎与客户端各种协议隔离开来，如HTTP、HTTPS、AJP协议。Connector的基本属性都是它所需要监听的IP地址及端口号，以及所支持的协议。还有一个关键属性就是并发处理传入请求的最大线程数。注意，Connector关键的有 连接器（HTTP   HTTPS   HTTP1.1   AJP    SSL  proxy） 运行模式（BIO  NIO  NIO2/AIO  APR）多线程/线程池

　　一个Connecter将在某个指定的端口上侦听客户请求，接收浏览器的发过来的 tcp 连接请求，创建一个 Request 和 Response 对象分别用于和请求端交换数据，然后会产生一个线程来处理这个请求并把产生的 Request 和 Response 对象传给处理Engine(Container中的一部分)，从Engine出获得响应并返回客户。

3. 容器组件

　　Container是容器的父接口，用于封装和管理Servlet，以及具体处理Request请求，该容器的设计用的是典型的责任链的设计模式，它由四个自容器组件构成，分别是Engine、Host、Context、Wrapper。这四个组件是负责关系，存在包含关系。只包含一个引擎。

　    Engine 引擎：表示可运行的Catalina的servlet引擎实例，并且包含了servlet容器的核心功能。在一个服务中只能有一个引擎。同时，作为一个真正的容器，Engine元素之下可以包含一个或多个虚拟主机。它主要功能是将传入请求委托给适当的虚拟主机处理。如果根据名称没有找到可处理的虚拟主机，那么将根据默认的Host来判断该由哪个虚拟主机处理。

　　Host 虚拟主机：作用就是运行多个应用，它负责安装和展开这些应用，并且标识这个应用以便能够区分它们。它的子容器通常是 Context。一个虚拟主机下都可以部署一个或者多个Web App，每个Web App对应于一个Context，当Host获得一个请求时，将把该请求匹配到某个Context上，然后把该请求交给该Context来处理。主机组件类似于Apache中的虚拟主机，但在Tomcat中只支持基于FQDN(完全合格的主机名)的“虚拟主机”。Host主要用来解析web.xml。

　　Context上下文：代表 Servlet 的 Context，它具备了 Servlet 运行的基本环境，它表示Web应用程序本身。Context 最重要的功能就是管理它里面的 Servlet 实例，一个Context对应于一个Web Application，一个Web Application由一个或者多个Servlet实例组成。

　　Wrapper包装器: 代表一个 Servlet，它负责管理一个 Servlet，包括的 Servlet 的装载、初始化、执行以及资源回收。Wrapper 是最底层的容器，它没有子容器了，所以调用它的 addChild 将会报错。 

 

4. 嵌套组件

　   Valve阀门：类似于Servlet规范中定义的过滤器，用来拦截请求并在将其转至目标之前进行某种处理操作。Valve可以定义在任何容器类的组件中。Valve常被用来记录客户端请求、客户端IP地址和服务器等信息，这种处理技术通常被称作请求转储(request dumping)。请求转储valve记录请求客户端请求数据包中的HTTP首部信息和cookie信息文件中，响应转储valve则记录响应数据包首部信息和cookie信息至文件中。

　　Logger日志记录器：用于记录组件内部的状态信息，可被用于除Context之外的任何容器中。日志记录的功能可被继承，因此，一个引擎级别的Logger将会记录引擎内部所有组件相关的信息，除非某内部组件定义了自己的Logger组件。

　　Loader类加载器：负责加载、解释Java类编译后的字节码。

　   Realm领域：用于用户的认证和授权；在配置一个应用程序时，管理员可以为每个资源或资源组定义角色及权限，而这些访问控制功能的生效需要通过Realm来实现。Realm的认证可以基于文本文件、数据库表、LDAP服务等来实现。Realm的效用会遍及整个引擎或顶级容器，因此，一个容器内的所有应用程序将共享用户资源。同时，Realm可以被其所在组件的子组件继承，也可以被子组件中定义的Realm所覆盖。

　　Excutor执行器：执行器组件允许您配置一个共享的线程池，以供您的连接器使用。从tomcat 6.0.11版本开始。

　　Listener监听器：监听已注册组件的生命周期。

　　Manager会话管理器：用于实现http会话管理的功能，tomcat6种有5种会话管理的manager的实现（standardManager、persisentManager、DeltaManager、BackupManager、SimpleTcpReplicationManager）。会话让使用无状态HTTP协议的应用程序完成通信。会话表示客户端和服务器之间的通信，会话功能是由javax.servlet.http.HttpSession 的实例实现的，该实例存储在服务器上而且与一个唯一的标识符相关联，客户端在与服务器的每次交互中根据请求中的标识符找到它的会话。一个新的会话在客户端请求后被创建，会话一直有效直到一段时间后客户端连接超时，或者会话直接失效例如客户退出访问服务器。

　　Cluster集群：专用于配置Tomcat集群的元素，可用于Engine和Host容器中。

　　

　　架构好处： 1. 便于组件生命周期的管理； 2.  简化配置，允许子容器继承父容器的配置。　　　　

 　　

　 

 参考网址

1. 四张图带你了解Tomcat系统架构

2. 深入理解 Tomcat (二) 从宏观上理解 Tomcat 组件及架构

3. Tomcat 架构 (一) 

4. https://hub.packtpub.com/overview-tomcat-6-servlet-container-part-1/
5. Tomcat架构（二）
6. https://www.packtpub.com/books/content/overview-tomcat-6-servlet-container-part-1
7. Tomcat架构（三）
8. https://www.packtpub.com/books/content/overview-tomcat-6-servlet-container-part-2
9. Tomcat架构（四）

10. Tomcat 架构分析(一) 体系结构

11. Tomcat运行过程和简单模拟

12. tomcat-架构原理

13. Tomcat 面试题汇总

14. 【面试总结】--tomcat调优方案

15. Tomcat类加载机制和JAVA类加载机制的比较

16. Tomcat的类加载机制

17. 深入理解Tomcat（五）类加载机制

18. 深入理解 Tomcat（四）Tomcat 类加载器之为何违背双亲委派模型

19. tomcat架构
20. 图解Tomcat类加载机制(阿里面试题)
21. Java虚拟机工作原理详解
22. Tomcat安装、配置、优化及负载均衡详解
23. 8月前端面试题 
24. Tomcat常见面试题你都知道答案吗?