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Tomcat架构解析

news 2025/4/30 18:32:36

Tomcat: 是基于JAVA语言的轻量级应用服务器，是一款完全开源免费的Servlet服务器实现。

1. 总体设计

socket: 其实就是操作系统提供给程序员操作“网络协议栈”的接口，你能通过socket的接口，来控制协议，实现网络通信，达到跨主机通信。

监听socket
已完成连接socket

类加载器: 与普通程序不同的是，JAVA程序(class文件)并不是本地的可执行程序。当运行JAVA程序时，首先运行JVM，然后把Java.class加载到JVM里头运行，负责加载Java.class的这部分就是类加载器。

JVM默认提供了3个类加载器：

Bootstrap: 用于加载JVM提供的基础运行类，即位于%JAVA_HOME%/jre/lib目录下的核心类库。
Extension: JAVA提供的一个标准的扩展机制用于加载除核心类库外的Jar包。默认的扩展目录是%JAVA_HOME%/jre/lib/ext。
System: 用于加载环境变量CLASSPATH指定目录下的或者-classpath运行参数指定的Jar包。

2. Catalina

Catalina是Tomcat提供的Servlet容器实现，它负责处理来自客户端的请求并输出响应。
对于Tomcat来说，Servlet容器是其核心组件。所有基于JSP/Servlet的JAVAWeb应用均需要依托于Servlet容器运行并对外提供服务。
Tomcat本质上是一款Servlet容器，因此Catalina是Tomcat的核心，其他模块均为Catalina提供支撑。

Catalina使用Digester解析XML配置文件并创建应用服务器。

Digester: 是一款用于将XML转换为JAVA对象的事件驱动型工具，是对SAX(同样为事件驱动型XML处理工具，已包含到J2SE基础类库当中)的高层次封装。

2.3 创建Server

Server的解析：

创建Server实例
创建全局J2EE企业命名上下文
为Server添加生命周期监听器
构造Service实例
为Service添加生命周期监听器
为Service添加Executor
为Service添加Connor
为Connector添加虚拟主机SSL配置
为Connector添加生命周期监听器
为Connector添加升级协议
添加子元素解析规则

Engine的解析：

创建Engine实例
为Engine添加集群配置
为Engine添加生命周期监听器
为Engine添加安全配置

Host的解析：

创建Host实例
为Host添加集群
为Host添加生命周期管理
为Host添加安全配置

Context的解析：

context实例化
为Context添加生命周期监听器
为Context指定类加载器
为Context添加会话管理器
为Context添加初始化参数
为Context添加安全配置以及Web资源配置
为Context添加资源链接
为Context添加Value
为Context添加守护资源配置
为Context添加Cookie处理器

2. 4 Web应用加载

web应用加载属于Server启动的核心处理过程。

Catalina对Web应用的加载主要由StandardHost、HostConfig、StandardContext、Context-Config、StandardWrapper这5个类完成。

2.5 Web请求处理

。。。

Tomcat在$CATALINA_BASE/conf/web.xml中默认定义了两个Servlet：

DefaultServlet: 主要用于处理静态资源，而且为了提升服务器性能，Tomcat对访问文件进行了缓存。
JspServlet: 负责处理所有JSP文件的请求。

Coyote

仅有Servlet容器服务器是无法对外提供服务的，还需要由链接器接受来自客户端的请求，并按照既定协议（如HTTP）进行解析，然后交由Servlet容器处理。

Coyote是Tomcat链接器框架的名称，是Tomcat服务器提供的供客户端访问的外部接口。客户端通过Coyote与服务器建立链接、发送请求并接受响应。

Coyote封装了底层的网络通信(Socket请求及响应处理)，为Catalina容器提供了统一的接口，使Catalina容器与具体的请求协议及I/O方式解耦。Coyote将Socket输入转换为Request对象，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。