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Tomcat主要构件，Tomcat构件

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Tomcat主要构件，Tomcat构件


Tomcat是什么？

Apache Tomcat是由Apache Software Foundation（ASF）开发的一个开源Java WEB应用服务器。
Tomcat实现了几个Java EE规范，包括Java Servlet、Java Server Pages（JSP），Java Expression Language和Java WebSocket等.

因为实现了Servlet规范，所以Tomcat也是一个Servlet容器，可以运行我们自己编写的Servlet应用程序处理动态请求。

Tomcat主要架构

标准的Tomcat配置文件如下：


<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">  
   <!--APR library loader. Documentation at /docs/apr.html -->  
  <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />  
  <!--Initialize Jasper prior to webapps are loaded. Documentation at /docs/jasper-howto.html -->  
  <Listener className="org.apache.catalina.core.JasperListener" />  
  <!-- Prevent memory leaks due to use of particular java/javax APIs-->  
  <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />  
  <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />  
  <Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />  


  <GlobalNamingResources>  

    <Resource name="UserDatabase" auth="Container"  
              type="org.apache.catalina.UserDatabase"  
              description="User database that can be updated and saved"  
              factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"  
              pathname="conf/tomcat-users.xml" />  
  </GlobalNamingResources>  

  <Service name="Catalina">  

   <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"  
               connectionTimeout="20000"  
               redirectPort="8443" />  

    <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />  
    <Engine name="Catalina" defaultHost="192.168.1.50">  

      <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">        
        <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"  
               resourceName="UserDatabase"/>  
      </Realm>  

      <Host name="192.168.1.50"  appBase="webapps"  
            unpackWARs="true" autoDeploy="true">  
        <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"  
               prefix="192.168.1.50_access_log." suffix=".txt"  
               pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />   
      </Host>  
    </Engine>  
  </Service>  
</Server>

Tomcat中主要涉及Server,Service,Engine,Connector,Host,Context组件, 如下图：

组件的包含关系如下:

Container分成4个级别的容器，而且这四个级别容器的关系为父子关系。真正的顶层容器是Engine。Container作为容器，存在几个概念上的级别:
● Server只有一个实例，内部包含多个Service
● Service可以看做包含多个Connector和唯一一个Engine关系的容器。
● Engine 表示一个Servlet引擎，它可以包含一个或多个子容器，比如Host或者Context容器；
● Host 表示一台虚拟的主机，它可以包含一系列Context容器；
● Context 表示一个唯一的ServletContext，一个 Context 对应一个 Web 工程，它可以包含一个 或多个Wrapper容器；
● Wrapper 表示一个独立的Servlet定义，即Wrapper本质就是对Servlet进行了一层包装。

Server

Server是Tomcat中最顶层的组件，是service的集合，即可包含多个service，Server控制整个Tomcat的生命周期。通常一个JVM只能包含一个Tomcat实例。
在Tomcat源代码中Server组件对应源码中的 org.apache.catalina.core.StandardServer 类
默认配置表示监听在8005端口以接收shutdown命令，默认仅允许通过本机访问。

Service

Service组件相当于Connetor和Engine组件的包装器，它将一个或者多个Connector组件和一个Engine建立关联，每个Connector通过一个特定的端口和协议接收请求，并将其转发至关联的Engine进行处理。

Engine

一个 Engine代表一个完整的 Servlet 引擎，它接收来自Connector的请求，并决定传给哪个Host来处理，Host处理完请求后，将结果返回给Engine，Engine再将结果返回给Connector。

一个Engine元素必须嵌套在Service元素内，它可以包含多个host组件，还可以包含Realm、Listener和Valve等子容器。

Connector

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。

一个Engine可以配置多个连接器，但这些连接器必须使用不同的端口。

一般说来，连接器类型可以分为两种：

1. HTTP连接器

HTTP连接器直接侦听来自Browser的HTTP请求。
它又分三种不同的实现：Java Nio Connector、Java Nio2 Connector、APR/native Connector，它们的对比如下：

默认配置文件，定义了一个连接器为protocol=”HTTP/1.1” 表示的是使用自动切换机制来选择基于Java NIOConnector或基于APR /Native Connector（需要设置），也可以手动指定，

2. AJP 1.3连接器

AJP连接器接受来自其他的WebServer请求，
AJP协议是基于二进制的格式在Web服务器和Tomcat之间传输数据，这比HTTPP获得更好的效率，但比较复杂不通用。

Host

Host（虚拟主机）类似于Apache中的虚拟主机，Engine可以包含多个Host，每个Host代表一个虚拟主机，这个虚拟主机的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，每个虚拟主机对应的一个域名，不同Host容器接受处理对应不同域名的请求。

一个Engine至少要包含一个Host组件，而在Host元素内可以嵌入与此虚拟主机关联的Web应用程序的Context等元素。

Context

Context（上下文）表示在特定虚拟主机中运行的Web应用程序，每一个运行的webapp其实最终都是以Context的形成存在，每个Context都有一个根路径和请求URL路径，
Context是Servlet规范的实现，它提供了Servlet的基本环境，一个Context代表一个运行在Host上的Web应用,
Context对应源代码中的org.apache.catalina.core.StandardContext

Wrapper

Context可以包含多个Wrapper,Wrapper 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。

Wrapper 的实现类是 StandardWrapper，StandardWrapper 还实现了拥有一个 Servlet 初始化信息的 ServletConfig，由此看出 StandardWrapper 将直接和 Servlet 的各种信息打交道。

Servlet 实例在 Context 中是以 Wrapper 出现的，Wrapper封装了Servlet，

四个基础阀门

StandardEngineValve：StandardEngine中的唯一阀门，主要用于从request中选择其host映射的Host容器StandardHost。
StandardHostValve：StandardHost中最后的阀门，主要用于从request中选择其context映射的Context容器StandardContext以及访问request中的Session以更新会话的最后访问时间。
StandardContextValve：StandardContext中的唯一阀门，主要作用是禁止任何对WEB-INF或META-INF目录下资源的重定向访问，对应用程序热部署功能的实现，从request中获得StandardWrapper。
StandardWrapperValve：StandardWrapper中的唯一阀门，主要作用包括调用StandardWrapper的loadServlet方法生成Servlet实例和调用ApplicationFilterFactory生成Filter链。

详情参照: https://blog.csdn.net/yangsnow_rain_wind/article/details/80053703

Pipeline

（1）Container可以包含多个子容器，一个父容器（组合模式）；
（2）每个Container包含一个Pipeline，一般以在成员变量定义处完成实例初始化：

 /**
  * The Pipeline object with which this Container is associated.
  */
 protected final Pipeline pipeline = new StandardPipeline(this);

（3）每个Pipeline包含一个Valve链，一个Pipeline上有多个Valve，Pipeline拥有第一个Valve的引用，Valve之间通过next链接，每个节点只需知道下一个节点而不需要维护整个Valve链这也是责任链模式的好处；
（4）每个容器对应的Pipeline有一个基本Valve，如图中的StandardEngineValve，它通常至于这个Pipeline对应Valve链的最后保证请求数据可以传递到下一个容器。

Valve

Valve（阀门）类似于过滤器，用来拦截请求并在将其转至目标之前进行某种处理操作；它可以工作于Engine和Host/Context之间、Host和Context之间以及Context和Web应用程序的某资源之间。

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。

Manger对象

Manager对象用于实现HTTP会话管理的功能，默认是StandardManager

备注： 部分内容引用：
https://blog.csdn.net/jiaomingliang/article/details/47393141

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