Tomcat运行原理

╰+攻爆jí腚メ 2022-06-13 12:51 188阅读 0赞

Tomcat简介  
作者：杨晓([http://blog.sina.com.cn/u/1237288325][http_blog.sina.com.cn_u_1237288325])  
一、Tomcat背景  
　　自从JSP发布之后，推出了各式各样的JSP引擎。Apache Group在完成GNUJSP1.0的开发以后，开始考虑在SUN的JSWDK基础上开发一个可以直接提供Web服务的JSP服务器，当然同时也支持Servlet, 这样Tomcat就诞生了。Tomcat是jakarta项目中的一个重要的子项目，其被JavaWorld杂志的编辑选为2001年度最具创新的Java产品，同时它又是sun公司官方推荐的servlet和jsp容器，因此其越来越多的受到软件公司和开发人员的喜爱。servlet和jsp的最新规范都可以在tomcat的新版本中得到实现。其次，Tomcat是完全免费的软件，任何人都可以从互联网上自由地下载。Tomcat与Apache的组合相当完美。

二、Tomcat目录  
tomcat  
|—bin Tomcat：存放启动和关闭tomcat脚本；  
|—confTomcat：存放不同的配置文件（server.xml和web.xml）；  
|—doc：存放Tomcat文档；  
|—lib/japser/common：存放Tomcat运行需要的库文件（JARS）；  
|—logs：存放Tomcat执行时的LOG文件；  
|—src：存放Tomcat的源代码；  
|—webapps：Tomcat的主要Web发布目录（包括应用程序示例）；  
|—work：存放jsp编译后产生的class文件；  
三、Tomcat类加载  
Bootstrap(JAVAHOME/jre/lib/ext/∗.jar)System(  J A V A H O M E / j r e / l i b / e x t / ∗ . j a r ) S y s t e m ( CLASSPATH/\*.class和指定的jar)  
Common(CATALINAHOME/common下的classes,lib,endores三个子目录)Catalina(  C A T A L I N A H O M E / c o m m o n 下 的 c l a s s e s , l i b , e n d o r e s 三 个 子 目 录 ) C a t a l i n a ( CATALINA\_HOME/server/下的classes和lib目录仅对Tomcat可见)  
&Shared(CATALINAHOME/shared/下的classes和lib目录以及  C A T A L I N A H O M E / s h a r e d / 下 的 c l a s s e s 和 l i b 目 录 以 及 CATALINA\_HOME/lib目录)仅对Web应用程序可见,对Tomcat不可见WebApp($WEBAPP/Web-INF/*仅对该WEB应用可见classes/*.classlib/\*.jar)  
加载类和资源的顺序为：  
1、/Web-INF/classes  
2、/Web-INF/lib/\*.jar  
3、Bootstrap  
4、System  
5、CATALINAHOME/common/classes6、  C A T A L I N A H O M E / c o m m o n / c l a s s e s 6 、 CATALINA\_HOME/common/endores/\*.jar  
7、CATALINAHOME/common/lib/∗.jar8、  C A T A L I N A H O M E / c o m m o n / l i b / ∗ . j a r 8 、 CATALINA\_HOME/shared/classes  
9、$CATALINA\_HOME/shared/lib/\*.jar  
四、server.xml配置简介：  
下面讲述这个文件中的基本配置信息，更具体的配置信息请参考tomcat的文档：  
server: 1、port 指定一个端口，这个端口负责监听关闭tomcat的请求  
2、shutdown 指定向端口发送的命令字符串  
service: 1、name 指定service的名字  
Connector (表示客户端和service之间的连接)：  
1、port 指定服务器端要创建的端口号，并在这个断口监听来自客户端的请求  
2、minProcessors 服务器启动时创建的处理请求的线程数  
3、maxProcessors 最大可以创建的处理请求的线程数  
4、enableLookups 如果为true，则可以通过调用request.getRemoteHost()进行DNS查  
询来得到远程客户端的实际主机名，若为false则不进行DNS查询，而是返回其ip地址  
5、redirectPort 指定服务器正在处理http请求时收到了一个SSL传输请求后重定向的端口号  
6、acceptCount 指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时，可以放到处理  
队列中的请求数，超过这个数的请求将不予处理  
7、connectionTimeout 指定超时的时间数(以毫秒为单位)  
Engine(表示指定service中的请求处理机，接收和处理来自Connector的请求)：  
1、defaultHost 指定缺省的处理请求的主机名，它至少与其中的一个host元素的name属性值是一样的  
Context (表示一个web应用程序)：  
1、docBase 应用程序的路径或者是WAR文件存放的路径  
2、path 表示此web应用程序的url的前缀，这样请求的url为[http://localhost:8080/path/][http_localhost_8080_path]*\*\**  
3、reloadable 这个属性非常重要，如果为true，则tomcat会自动检测应用程序的/WEB-INF/lib 和/WEB-INF/classes目录的变化，自动装载新的应用程序，我们可以在不重起tomcat的情况下改变应用程序  
host (表示一个虚拟主机)：  
1、name 指定主机名  
2、appBase 应用程序基本目录，即存放应用程序的目录  
3、unpackWARs 如果为true，则tomcat会自动将WAR文件解压，否则不解压，直接  
从WAR文件中运行应用程序  
Logger (表示日志，调试和错误信息)：  
1、className 指定logger使用的类名，此类必须实现org.apache.catalina.Logger 接口  
2、prefix 指定log文件的前缀  
3、suffix 指定log文件的后缀  
4、timestamp 如果为true，则log文件名中要加入时间，如下例:localhost\_log.2001-10-04.txt  
Realm (表示存放用户名，密码及role的数据库)：  
1、className 指定Realm使用的类名，此类必须实现org.apache.catalina.Realm接口  
Valve (功能与Logger差不多，其prefix和suffix属性解释和Logger 中的一样)：  
1、className 指定Valve使用的类名，如用org.apache.catalina.valves.AccessLogValve类可以记录应用程序的访问信息  
directory（指定log文件存放的位置）：  
1、pattern 有两个值，common方式记录远程主机名或ip地址，用户名，日期，第一行请求的字符串，HTTP响应代码，发送的字节数。combined方式比common方式记录的值更多

五、web.xml配置简介：  
1、默认(欢迎)文件的设置  
 在tomcat4\\conf\\web.xml中，与IIS中的默认文件意思相同。  
   
 index.html  
 index.htm  
 index.jsp  
  
2、报错文件的设置  
  
404  
/notFileFound.jsp  
  
  
java.lang.NullPointerException  
/null.jsp  
  
如果某文件资源没有找到，服务器要报404错误，按上述配置则会调用\\webapps\\ROOT\\notFileFound.jsp。  
如果执行的某个JSP文件产生NullPointException ，则会调用\\webapps\\ROOT\\null.jsp

3、会话超时的设置  
设置session 的过期时间，单位是分钟；  
  
30  


4、过滤器的设置  
  
FilterSource  
project4. FilterSource  
  
  
FilterSource  
/WwwServlet  
(/haha/\*)  


过滤：  
1) 身份验证的过滤Authentication Filters  
2) 日志和审核的过滤Logging and AuditingFilters  
3) 图片转化的过滤Image conversionFilters  
4) 数据压缩的过滤Data compressionFilters  
5) 加密过滤Encryption Filters  
6) Tokenizing Filters  
7) 资源访问事件触发的过滤Filters that triggerresource access events XSL/T 过滤XSL/T filters  
9) 内容类型的过滤Mime-type chain Filter 注意监听器的顺序，如：先安全过滤，然后资源，  
然后内容类型等，这个顺序可以自己定。

六、管理  
1、用户配置  
在进行具体Tomcat管理之前，先给tomcat添加一个用户，使这个用户有权限来进行管理。  
打开conf目录下的tomcat-users.xml文件，在相应的位置添加下面一行：  
  
然后重起tomcat，在浏览器中输入[http://localhost:8080/manager/][http_localhost_8080_manager]，会弹出对话框，输入上面的用户  
名和密码即可。 2、应用程序列表  
在浏览器中输入[http://localhost:8080/manager/list][http_localhost_8080_manager_list]，浏览器将会显示如下的信息：  
OK - Listed applications for virtualhost localhost  
/ex:running:1  
/examples:running:1  
/webdav:running:0  
/tomcat-docs:running:0  
/manager:running:0  
/:running:0  
上面显示的信息分别为：应用程序的路径、当前状态、连接这个程序的session数 3、重新装载应用程序  
在浏览器中输入[http://localhost:8080/manager/reload?path=/examples][http_localhost_8080_manager_reload_path_examples]，浏览器显示如下：  
OK - Reloaded application at contextpath /examples  
这表示example应用程序装载成功，如果我们将server.xml的Context元素的reloadable属性设为true，则没必要利用这种方式重新装载应用程序，因为tomcat会自动装载。

4、显示session信息  
在浏览器中输入[http://localhost:8080/manager/sessions?path=/examples][http_localhost_8080_manager_sessions_path_examples]，浏览器显示如下：  
OK - Session information for application at contextpath /examples Default maximum session inactive  
interval 30 minutes 5、启动和关闭应用程序  
在浏览器中输入[http://localhost:8080/manager/start?path=/examples][http_localhost_8080_manager_start_path_examples]和  
[http://localhost:8080/manager/stop?path=/examples][http_localhost_8080_manager_stop_path_examples]分别启动和关闭examples应用程序。

注意：  
1：经过我测试，我设置Context 的path=”“,reloadable=true，然后放一个WAR文件到webapps目录，结果tomcat不能检测出此文件(重起tomcat可以)，而把此文件解压，则tomcat会自动检测出这个新的应用程序。如果不能自动检测WAR文件，我们可以利用下面管理中讲的方法来部署应用程序。

2：默认的server.xml中，Realm元素只设置了一个className属性，但此文件中也包含几个通过JDBC连接到数据库进行验证的示例(被注释掉了)，通过Realm元素我们可以实现容器安全管理(Container Managed Security)。

3：还有一些元素我们没有介绍，如Parameter，loader，你可以通过tomcat的文档获取这些元素的信息。

此楼回复Re：  
三)：管理  
1：配置  
在进行具体的管理之前，我们先给tomcat添加一个用户，使这个用户有权限来进行管理。  
打开conf目录下的tomcat-users.xml文件，在相应的位置添加下面一行：  
注意：这一行的最后部分一定是/>,tomcat的文档掉了/符号，如果没有/符号的话，tomcat重起时将无法访问应用程序。通过logs/catalina.out文件你可以看到这个错误的详细信息。  
然后重起tomcat，在浏览器中输入[http://localhost:8080/manager/][http_localhost_8080_manager]，会弹出对话框，输入上面的用户名和密码即可。  
2：应用程序列表  
在浏览器中输入[http://localhost:8080/manager/list][http_localhost_8080_manager_list]，浏览器将会显示如下的信息：  
OK - Listed applications for virtual host localhost  
/ex:running:1  
/examples:running:1  
/webdav:running:0  
/tomcat-docs:running:0  
/manager:running:0  
/:running:0  
上面的信息分别为应用程序的路径，当前状态(running 或者stopped)，与这个程序相连的session数。  
3：重新装载应用程序  
在浏览器中输入 [http://localhost:8080/manager/reload?path=/examples][http_localhost_8080_manager_reload_path_examples]，浏览器显示如下：  
OK - Reloaded application at context path /examples  
表示example应用程序装载成功，如果我们将server.xml的Context元素的reloadable属性设为true(见上面表格)，则没必要利用这种方式重新装载应用程序，因为tomcat会自动装载。  
4：显示session信息  
在浏览器中输入[http://localhost:8080/manager/sessions?path=/examples][http_localhost_8080_manager_sessions_path_examples]，浏览器显示如下：  
OK - Session information for application at context path /examples Default maximum session inactive interval 30 minutes  
5：启动和关闭应用程序  
在浏览器中输入[http://localhost:8080/manager/start?path=/examples][http_localhost_8080_manager_start_path_examples]和[http://localhost:8080/manager/stop?path=/examples][http_localhost_8080_manager_stop_path_examples]分别启动和关闭examples应用程序。  
6：部署及撤销部署  
WAR有两种组织方式，一种是按一定的目录结构组织文件，一种是一个后缀为WAR的压缩包，因此它的部署方式也有两种：  
(1)：在浏览器中输入：[http://localhost:8080/manager/install?path=/examples&war=file:/c:examples][http_localhost_8080_manager_install_path_examples_war_file_c_examples]  
就会将按目录结构组织的WAR部署

(2)：如果输入:[http://localhost:8080/manager/install?path=/examples&war=jar:file:/c:examples.war!/][http_localhost_8080_manager_install_path_examples_war_jar_file_c_examples.war]  
就会将按压缩包组织的WAR部署，注意此url后半部分一定要有!/号。  
部署后就可以用 [http://localhost:8080/examples][http_localhost_8080_examples]访问了。  
在浏览器中输入：[http://localhost:8080/manager/remove?path=/examples][http_localhost_8080_manager_remove_path_examples] 就会撤销刚才部署的应用程序。  
(四)：与apache集成  
虽然tomcat也可以作web服务器,但其处理静态html的速度比不上apache,且其作为web服务器的功能远不如apache,因此我们想把apache和tomcat集成起来。  
我们以Linux系统为例介绍.  
从apache网站下载apache1.3.22源代码版本，然后使用如下命令配置安装apache：  
mkdir /usr/local/apache  
tar zxvf apache.1.32.tar.gz  
cd apache.1.32  
./configure –prefix=/usr/local/apache –enable-module=so  
make  
make install  
注意configure命令指定目标安装目录，并且加入DSO(Dynamic Shared Object)支持，注意一定不要忘了这一个选项。

然后下载webapp模块，将解压后mod\_webapp.so文件放入apache的libexec目录，编辑apache的conf目录下的httpd.conf，在这个文件的最后加入下面三行：  
LoadModule webapp\_module libexec/mod\_webapp.so  
WebAppConnection warpConnection warp localhost:8008  
WebAppDeploy examples warpConnection /examples/  
第一行是加入webapp模块，如果编译apache时不增加DSO支持，则无法使用LoadModule指令，第二行指定tomcat与apache的连接，第三行指定部署那个应用，这两个指令使用格式如下：  
WebAppConnection \[connection name\] \[provider\] \[host:port\]  
WebAppDeploy \[application name\] \[connection name\] \[url path\]  
其中connection name指定连接名，provider只能是warp，port端口与你的tomcat的配置文件server.xml最后几行指定的要保持一致。文件如下：  
port=”8008” minProcessors=”5” maxProcessors=”75”  
enableLookups=”true”  
acceptCount=”10” debug=”0”/>

--------------------

application name与你在tomcat中部署的应用名一致，url path指定访问这个应用的url。例如上面的例子可以通过[http://localhost/examples/][http_localhost_examples]来访问tomcat中的examples应用。  
(五)：中文问题  
一般jsp的乱码问题可以通过在jsp中加入来解决，至于servlet的乱码在可以使用servlet2.3中提供的HttpServeletRequest.setCharacterEncoding函数。更详细的中文问题请见JSP/Servlet 中的汉字编码问题。  
四：综述  
tomcat作为一个servlet(jsp也被编译为servlet执行)容器，其应用前景是非常好的，如果与jboss结合起来，则可以实现sun的j2ee规范(用jboss作ejb服务器)。jboss的官方网站也提供集成了tomcat3.2\*的jboss以供下载。另外一个开源的应用服务器(enhydra) 也是基于tomcat的，其提供了更友好的管理界面，部署应用程序也更简单，功能也更强大。

Tomcat 原理解说：启动过程分析  
2007-09-13 19:08  
1 - Tomcat Server的组成部分  
1.1 - Server  
A Server element represents the entire Catalina servletcontainer. (Singleton)  
1.2 - Service  
A Service element represents the combination of one ormore Connector components that share a single Engine  
Service是这样一个集合：它由一个或者多个Connector组成，以及一个Engine，负责处理所有Connector所获得的客户请求  
1.3 - Connector  
一个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处获得回应并返回客户  
TOMCAT有两个典型的Connector，一个直接侦听来自browser的http请求，一个侦听来自其它WebServer的请求  
Coyote Http/1.1 Connector 在端口8080处侦听来自客户browser的http请求  
Coyote JK2 Connector 在端口8009处侦听来自其它WebServer(Apache)的servlet/jsp代理请求  
1.4 - Engine  
The Engine element represents the entire requestprocessing machinery associated with a particular Service  
It receives and processes all requests from one or more Connectors  
and returns the completed response to the Connector for ultimate transmissionback to the client  
Engine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Engine获得一个请求时，它把该请求匹配到某个Host上，然后把该请求交给该Host来处理  
Engine有一个默认虚拟主机，当请求无法匹配到任何一个Host上的时候，将交给该默认Host来处理  
1.5 - Host  
代表一个VirtualHost，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WebApp，每个Web App对应于一个Context，有一个Context path  
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  
匹配的方法是“最长匹配”，所以一个path==”“的Context将成为该Host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  
1.6 - Context  
一个Context对应于一个Web Application，一个WebApplication由一个或者多个Servlet组成  
Context在创建的时候将根据配置文件CATALINAHOME/conf/web.xml和  C A T A L I N A H O M E / c o n f / w e b . x m l 和 WEBAPP\_HOME/WEB-INF/web.xml载入Servlet类  
当Context获得请求时，将在自己的映射表(mappingtable)中寻找相匹配的Servlet类  
如果找到，则执行该类，获得请求的回应，并返回  
2 - Tomcat Server的结构图  
3 - 配置文件$CATALINA\_HOME/conf/server.xml的说明  
该文件描述了如何启动TomcatServer

[http_blog.sina.com.cn_u_1237288325]: http://blog.sina.com.cn/u/1237288325
[http_localhost_8080_path]: http://localhost:8080/path/
[http_localhost_8080_manager]: http://localhost:8080/manager/
[http_localhost_8080_manager_list]: http://localhost:8080/manager/list
[http_localhost_8080_manager_reload_path_examples]: http://localhost:8080/manager/reload?path=/examples
[http_localhost_8080_manager_sessions_path_examples]: http://localhost:8080/manager/sessions?path=/examples
[http_localhost_8080_manager_start_path_examples]: http://localhost:8080/manager/start?path=/examples
[http_localhost_8080_manager_stop_path_examples]: http://localhost:8080/manager/stop?path=/examples
[http_localhost_8080_manager_install_path_examples_war_file_c_examples]: http://localhost:8080/manager/install?path=/examples&war=file:/c:examples
[http_localhost_8080_manager_install_path_examples_war_jar_file_c_examples.war]: http://localhost:8080/manager/install?path=/examples&war=jar:file:/c:examples.war!/
[http_localhost_8080_examples]: http://localhost:8080/examples
[http_localhost_8080_manager_remove_path_examples]: http://localhost:8080/manager/remove?path=/examples
[http_localhost_examples]: http://localhost/examples/