Tomcat功能与架构分析解析

当Context获得请求时，将在自己的映射表(mapping table)中寻找相匹配的Servlet 类。如果找到，则执行该类，获得请求的响应，并返回。
默认实现： org.apache.catalina.core.StandardContext
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Tomcat的核心类图
所有的容器对象，都继承LifeCycle，也即具有生命 周期的方法，init(),start(),stop(),destroy(),具有 LifecycleState属性（可以看一下这个属性的内容）
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Tomcat总体框架结构分析
Context
一个Context对应于一个Web应用程序，一个Web应用程序由一个或者多个 Servlet组成。Context在创建的时候将根据配置文件
$CATALINA_HOME/conf/web.xml和$WebApp /Web-INF/web.xml载入Servlet类。
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Tomcat总体框架结构分析—启动
catalina.bat中set MAINCLASS=org.apache.catalina.startup.Bootstrap
sd Tomcat启 动 Bootstrap Catalina Digester SetNextRule StandardServer StandardService StandardEngine StandardHost StandardContext ContextConfig Connector Http11Protocol MapperListener
startInternal()
初 始 化 Web App
start() init()
启 动 HTTP 服 务
start() init()
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Tomcat组件启动流程图
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启动过程都做了什么
1. 初始化目录
设置CatalinaHome、CatalinaBase，初始化System环境信息
2. 初始化类加载器（ClassLoader）
Engine必须配置在Service组件下。
处理引擎下可以配置多个虚拟主机（Virtual Host），每个虚拟主机都有一个域 名。当处理引擎获得一个请求时，它把该请求匹配到某个虚拟主机上，把请求交给
该虚拟主机来处理。处理引擎有一个默认虚拟主机，当请求无法匹配到任何一个虚
拟主机上时，交给默认虚拟主机来处理。
main() init() load()
parse(inputSource) end()
init() init() init() init() init()
start() start() start()
当 Context的 state 变 为 init时 ， contextconfig作 为 观 察 者 ， 将 会 被 init() 通 知 ， ContextConfig.lifecycleEv ent方 法 会 触 发 。 start() init() 执 行 对 每 个 WebApp的 配 置 解 析
系统（System）类加载器：
系统类加载器是由 Sun 的 AppClassLoader（sun.misc.Launcher$AppClassLoader） 实现的。它负责将系统类路径（CLASSPATH）中指定的类库加载到内存中。开发者 可以直接使用系统类加载器。
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类加载器的委托机制
1. 首先判断该类型是否已经被加载 2. 如果没有被加载，就委托给父类加载或者 委派给启动类加载器加载
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Connector的工作原理
Coyote Http/1.1 Connector 在端口8080处侦听来自客户浏览器的http请求， Coyote JK2 Connector 在端口8009处侦听来自其它Web服务器(比如Apache)的 servlet/jsp代理请求。 当使用Coyote Http/1.1 Connector时，Tomcat作为独立的Web容器，同时扮 演Web服务器和Servlet容器的双重角色。当使用Coyote JK2 Connector时， Tomcat只扮演Servlet容器的角色，Web服务器则由Apache或者其他服务器来提供，
3. 如果存在父类加载器，就委派给父类加载 器加载
4. 如果不存在父类加载器，就检查是否是由 启动类加载器加载的类 5. 如果父类加载器和启动类加载器都不能完 成加载任务，才调用自身的加载功能
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Tomcat中类加载器
Common类加载器负责加载TomcatHOME/common/class下 的.Class文件和common/lib中的jar包,这些类可以被Tomcat内 核和每个Web应用程序都可以看见, 如servlet.jar等 Catalina类加载器从server/classes和server/lib下加载 类,Catalina加载的类只对Tomcat服务器内核可见,对Web应用 程序不可见,对于运行Tomcat内核的线程,它的上下文类加载器 就是Catalina类加载器 Shared类加载器负责从share/classes和share/lib中加载类,它 加载的类只对所有Web应用程序有效,对Tomcat不可见. WebappX类加载器负责加载Web应用程序的/webINF/classes和lib目录下的类,只对当前Web应用程序有效, 对 于运行每个Web应用程序的线程,他们的上下文类加载器就是 它们各自的WebappX类加载器
初始化三个类加载器commonLoader、catalinaLoader、 sharedLoader;这是要从catalina.properties中读取配置，即jar包的配置。 3. 构建容器
对server、service、engine、host等容器对象进行实例化，开始这些
对象的生命周期。 4. 部署Web应用 扫描webapps、conf/Catalina/localhost目录，进行war包、应用程序 目录、contex配置文件的加载；
标准扩展（Extension）类加载器：
扩展类加载器是由 Sun 的 ExtClassLoader（sun.misc.Launcher$ExtClassLoader） 实现的。它负责将 < Java_Runtime_Home >/lib/ext 或者由系统变量 java.ext.dir 指定 位置中的类库加载到内存中。开发者可以直接使用标准扩展类加载器。
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Java类加载器
Java 缺省使用如下三种类型类装入器
启动（Bootstrap）类加载器：
引导类装入器是用本地代码实现的类装入器，它负责将 <Java_Runtime_Home>/lib 下 面的类库加载到内存中。由于引导类加载器涉及到虚拟机本地实现细节，开发者无法直 接获取到启动类加载器的引用，所以不允许直接通过引用进行操作。
应用组合设计模式把Server、Service、Engine、Host、Context这几级容器有效的整合
为有机体，协调完成JSP解析、编译、初始化以及响应客户端请求等这种任务。 3. Connector
容器接收Connector传递过来的客户端（浏览器或者web server）请求，并把响应
默认实现： org.apache.catalina.core.StandardEngine
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Tomcat总体框架结构分析
Host
代表一个虚拟主机，每个虚拟主机和某个网络域名（Domain Name）相匹配。 每个虚拟主机下都可以部署(deploy)一个或者多个Web应用程序（Web
Application），每个Web应用程序对应于一个Context，有一个Context path。当虚
由于这些专有的Web服务器在处理静态资源的性能和效率上要比Tomcat提供的
Web服务器要好，所以经常将Tomcat和Apache配合使用。
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百度文库
Tomcat总体框架结构分析
Engine
处理引擎(Engine)代表一个Service所属的请求处理机，它接受所有连接器传递 过来的客户端请求，将处理结果返回给连接器，由连接器将最终响应返回给客户端。
保密
Tomcat功能与架构设计分析
北京恒华伟业科技股份有限公司 2012年09月
目 录
1. Java类加载机制 2. Tomcat总体框架结构分析 4. Tomcat的物理结构
5. Tomcat典型功能与设计分析
6. 实用配置与常见问题
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Java类加载机制
类加载是java 语言提供的最强大的机制之一。尽管类加载并不是热点话题， 但作为编程人员都应该了解其工作机制，明白怎样去配合其工作。 熟悉了类加载机制可以使我们节省很多时间，而不必浪费在调试 ClassNotFoundException等异常上，且为我们开发高扩展性的应用程序提供 了一些思路。 类加载的作用：
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Tomcat总体框架结构分析
Service
Service是这样一个集合：它由一个或者多个Connector，以及一个共享的处理 引擎(Engine)组成。Engine负责处理所有Connector所获得的客户请求。
默认实现： org.apache.catalina.core.StandardService
默认实现：org.apache.catalina.core.StandardServer
Listener
所有server.xml中的监听器都实现了LifecycleListener接口。当server中的各种组件
在start、stop等事件发生时触发相应的操作。
如： JasperListener用来在所有web应用程序启动前初始化jasper（JSP编译）。
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Tomcat嵌入
早期版本中，如Tomcat5中，提供了Embedded类用于在 java应用中嵌入。在新版本的Tomcat中，Embedded已经 不建议使用。
Tomcat7中，提供了专门的Embedded版本。 当然，我们可以直接构建Catalina对象实现Tomcat的嵌入
应用；也可以参考或者直接改造Bootstrap类实现嵌入。
1. 加载Java应用程序所需的字节码文件（*.class、*.jar);
2. 提供一种在运行时动态、灵活地定位资源（代码和数据）的方式; 3. 允许在运行时利用多种不同资源创建应用程序，并提供命名空间机制， 使同一资源的多个版本在虚拟机上共存; 4. 可与安全体系结构集成; 5. 提供在运行时组装应用程序所需的服务。
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Tomcat容器的结构
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容器的工作原理
1. ClassLoaer Tomcat 通过WebappClassLoader加载web应用程序，通过WebappClassLoader 确保各个应用相互独立，运行期间互不干扰。 2. 容器生命周期 应用LifeCycle生命周期接口定义各级容器的初始化、启动、停止、销毁等动作，并
拟主机获得一个请求时，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。匹配的方法是“最长匹配”，一个path=""的Context将成为该虚拟
主机的默认Context。所有无法和其它Context的路径名匹配的请求都将最终和该默
认Context匹配。
默认实现： org.apache.catalina.core.StandardHost
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目 录
1. Java类加载机制 2. Tomcat总体框架结构分析 4. Tomcat的物理结构
5. Tomcat典型功能与设计分析
6. 实用配置与常见问题
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Tomcat总体框架结构分析
Tocmat的各种组件通过相互作用，形成一个完善的有机体。
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Tomcat总体框架结构分析
Server
Server代表整个Catalina servlet容器。在server.xml配置文件中必须是顶层元素 且唯一，给它配置的属性代表整个容器的属性。
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Tomcat总体框架结构分析
Connector
一个连接器(Connector)将在某个指定端口上侦听客户请求，并将获得的请求交 给Engine来处理，从Engine处获得响应结果，并返回给客户端。
Tomcat有两个典型的连接器，一个直接侦听来自客户端浏览器的http请求，一个
侦听来自其它Web服务器的请求。