Tomcat 系统架构与原理剖析

Easter79
• 阅读 526

云栖号资讯:【点击查看更多行业资讯
在这里您可以找到不同行业的第一手的上云资讯,还在等什么,快来!


1. 浏览器访问服务器的流程

浏览器访问服务器使用的是Http协议,Http协议是应用层协议,用于定义数据通信的格式,具体的数据传输使用的是TCP/IP协议。

Tomcat 系统架构与原理剖析

2. Tomcat 系统总体架构

Tomcat是一个Http服务器(能够接受并且处理http请求,所以Tomcat是一个Http服务器)。

2.1. Tomcat 处理请求大致流程

Tomcat 系统架构与原理剖析

HTTP服务器接收到请求之后把请求交给Servlet容器来处理,Servlet容器通过Servlet接⼝调⽤业务类。

Servlet接⼝和Servlet容器这⼀整套内容叫作Servlet规范。

Servlet容器有解耦的作用,避免Http服务器和业务类的直接耦合。

由于Tomcat根据Servlet规范实现了Servlet容器,同时它又具有Http服务器的功能,所以Tomcat拥有两个重要身份:

  • Servlet容器
  • Http服务器

2.2. Tomcat Servlet容器处理流程

Tomcat 系统架构与原理剖析

当用户请求某个URL资源时:

    1. Http服务器会把请求信息封装成Request对象,再转化成ServletRequest对象,传入Servlet容器;
    1. Servlet容器接收到请求后,根据URL和Servlet的映射关系(必要的配置信息),找到对应的Servlet;
    1. 如果Servlet还没有被加载,使用反射技术创建该Servlet,并调用Servlet的init方法来完成初始化;
    1. 调用Servlet的service方法处理请求,将请求处理结果封装成ServletResponse对象,返回给Http服务器;
    1. Http服务器将接收到的ServletResponse对象转化成Response对象,返回给客户端。

2.3. Tomcat 系统总体架构

Tomcat 系统架构与原理剖析

Tomcat设计了两个核心组件连接器(Connector)和容器(Container)来完成Tomcat的两大核心功能:

  • 连接器:负责对外交流,处理Socket连接,负责网络字节流和Request/Response对象的转化;
  • 容器:负责内部处理,加载和管理Servlet,以及具体请求的处理。

3. Tomcat 连接器组件 Coyote

3.1. Coyote简介

Coyote是Tomcat连接器组件的名称,是对外的接口。客户端通过Coyote与服务端建立连接、发送请求并接受响应。

Coyote负责的是具体协议(应用层)和IO(传输层)的相关内容:

  • Coyote封装了底层的网络通信(Socket请求及响应处理)
  • Coyote使Catalina容器(容器组件)与具体的请求协议和IO操作方式完全解耦
  • Coyote将Socket输入转化封装为Request对象,进一步交给Catalina容器处理,处理完成后,Catalina容器通过Coyote提供的Response对象将结果写入输出流

Tomcat 系统架构与原理剖析

Tomcat (Coyote)支持多种应用层协议和I/O模型:

Tomcat 系统架构与原理剖析

在8.0版本之前,Tomcat默认采用的I/O模型是BIO,8.0版本之后,改为NIO。

3.2. Coyote内部组件及流程

Tomcat 系统架构与原理剖析

Coyote内部各组件的作用:

Tomcat 系统架构与原理剖析

4. Tomcat Servlet 容器 Catalina

4.1. Tomcat模块分层结构图和Catalina的地位

Tomcat是由一系列可配置(conf/server.xml)的组件构成的Web容器,而Catalina是Tomcat的Servlet容器。

Tomcat本质上就是⼀款Servlet容器, 因为Catalina才是Tomcat的核⼼ , 其他模块都是为Catalina提供⽀撑的。 ⽐如 : 通过Coyote模块提供链接通信,Jasper模块提供JSP引擎,Naming提供JNDI服务,Juli提供⽇志服务。

Tomcat 系统架构与原理剖析

4.2. Servlet 容器 Catalina 的结构

我们往往有⼀个认识,Tomcat就是⼀个Catalina的实例,因为Catalina是Tomcat的核⼼。

Tomcat/Catalina实例:

Tomcat 系统架构与原理剖析

其实,可以认为整个Tomcat就是⼀个Catalina实例,Tomcat启动的时候会初始化这个实例,Catalina实例通过加server.xml完成其他实例的创建,创建并管理⼀个Server,Server创建并管理多个服务(Service),每个服务(Service)⼜可以有多个Connector和⼀个Container。

  • Catalina

负责解析Tomcat的配置文件(server.xml),以此来创建Server组件并进行管理

  • Server

负责组装并启动Servlaet引擎,Tomcat连接器。Server通过实现Lifecycle接⼝,提供了⼀种优雅的启动和关闭整个系统的⽅式

  • Service

服务是Server内部的组件,⼀个Server包含多个Service。它将若⼲个Connector组件绑定到⼀个Container

  • Container

容器,负责处理⽤户的servlet请求,并返回对象给web⽤户的模块

4.3. Container组件的具体结构

Container组件下有⼏种具体的组件,分别是Engine、Host、Context和Wrapper。这4种组件(容器)是⽗⼦关系。Tomcat通过⼀种分层的架构,使得Servlet容器具有很好的灵活性。

  • Engine

表示整个Catalina的Servlet引擎,⽤来管理多个虚拟站点,⼀个Service最多只能有⼀个Engine,但是⼀个引擎可包含多个Host

  • Host

代表⼀个虚拟主机,或者说⼀个站点,可以给Tomcat配置多个虚拟主机地址,⽽⼀个虚拟主机下可包含多个Context

  • Context

表示⼀个Web应⽤程序, ⼀个Web应⽤可包含多个Wrapper

  • Wrapper

表示⼀个Servlet,Wrapper 作为容器中的最底层,不能包含⼦容器

【云栖号在线课堂】每天都有产品技术专家分享!
课程地址:https://yqh.aliyun.com/live

立即加入社群,与专家面对面,及时了解课程最新动态!
【云栖号在线课堂 社群】https://c.tb.cn/F3.Z8gvnK

原文发布时间:2020-08-03
本文作者:三生萬物
本文来自:“掘金”,了解相关信息可以关注“掘金”

点赞
收藏
评论区
推荐文章
Stella981 Stella981
3年前
K8S中的Service的存在理由
云栖号资讯:【点击查看更多行业资讯(https://www.oschina.net/action/GoToLink?urlhttps%3A%2F%2Fyqh.aliyun.com%2F%3Fcate%3D%25E8%25B5%2584%25E8%25AE%25AF)】在这里您可以找到不同行业的第一手的上云资讯,还在等什么,快来!!
Stella981 Stella981
3年前
Apache Dubbo 被曝出“高危”远程代码执行漏洞
云栖号资讯:【点击查看更多行业资讯(https://www.oschina.net/action/GoToLink?urlhttps%3A%2F%2Fyqh.aliyun.com%2F%3Fcate%3D%25E8%25B5%2584%25E8%25AE%25AF)】在这里您可以找到不同行业的第一手的上云资讯,还在等什么,快来!!
Wesley13 Wesley13
3年前
AI正以怎样的方式影响网红营销?
云栖号资讯:【点击查看更多行业资讯(https://www.oschina.net/action/GoToLink?urlhttps%3A%2F%2Fyqh.aliyun.com%2F%3Fcate%3D%25E8%25B5%2584%25E8%25AE%25AF)】在这里您可以找到不同行业的第一手的上云资讯,还在等什么,快来!!
Wesley13 Wesley13
3年前
Go 语言如何进行 RPC 调用
云栖号资讯:【点击查看更多行业资讯(https://www.oschina.net/action/GoToLink?urlhttps%3A%2F%2Fyqh.aliyun.com%2F%3Fcate%3D%25E8%25B5%2584%25E8%25AE%25AF)】在这里您可以找到不同行业的第一手的上云资讯,还在等什么,快来!
Wesley13 Wesley13
3年前
AI技术帮助全球抗疫保卫者获取信息
云栖号资讯:【点击查看更多行业资讯(https://www.oschina.net/action/GoToLink?urlhttps%3A%2F%2Fyqh.aliyun.com%2F%3Fcate%3D%25E8%25B5%2584%25E8%25AE%25AF)】在这里您可以找到不同行业的第一手的上云资讯,还在等什么,快来!最
Wesley13 Wesley13
3年前
3年经验程序员,成长速度如何超越 80% 的同龄人?
云栖号资讯:【点击查看更多行业资讯(https://www.oschina.net/action/GoToLink?urlhttps%3A%2F%2Fyqh.aliyun.com%2F%3Fcate%3D%25E8%25B5%2584%25E8%25AE%25AF)】在这里您可以找到不同行业的第一手的上云资讯,还在等什么,快来!李
Stella981 Stella981
3年前
Redis的过期策略和内存淘汰策略最全总结与分析
云栖号资讯:【点击查看更多行业资讯(https://www.oschina.net/action/GoToLink?urlhttps%3A%2F%2Fyqh.aliyun.com%2F%3Fcate%3D%25E8%25B5%2584%25E8%25AE%25AF)】在这里您可以找到不同行业的第一手的上云资讯,还在等什么,快来!
Stella981 Stella981
3年前
JavaScript 虽火,但不要轻易去追随!
云栖号资讯:【点击查看更多行业资讯(https://www.oschina.net/action/GoToLink?urlhttps%3A%2F%2Fyqh.aliyun.com%2F%3Fcate%3D%25E8%25B5%2584%25E8%25AE%25AF)】在这里您可以找到不同行业的第一手的上云资讯,还在等什么,快来!现
Stella981 Stella981
3年前
SkyWalking观测Service Mesh技术大公开
云栖号资讯:【点击查看更多行业资讯(https://www.oschina.net/action/GoToLink?urlhttps%3A%2F%2Fyqh.aliyun.com%2F%3Fcate%3D%25E8%25B5%2584%25E8%25AE%25AF)】在这里您可以找到不同行业的第一手的上云资讯,还在等什么,快来!
Stella981 Stella981
3年前
Flink 中的应用部署:当前状态与新应用模式
云栖号资讯:【点击查看更多行业资讯(https://www.oschina.net/action/GoToLink?urlhttps%3A%2F%2Fyqh.aliyun.com%2F%3Fcate%3D%25E8%25B5%2584%25E8%25AE%25AF)】在这里您可以找到不同行业的第一手的上云资讯,还在等什么,快来!作为现
Easter79
Easter79
Lv1
今生可爱与温柔,每一样都不能少。
文章
2.8k
粉丝
5
获赞
1.2k