面试官：tomcat是如何处理http请求的？

一时失言乱红尘 2023-01-08 02:30 214阅读 0赞

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Servlet技术是我们java后端工程师必须掌握的，这里我们可以把java web技术路线可以大致归纳为如下过程：

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因为tomcat实现了Servlet规范，所以我们得掌握什么是Servlet?什么是Servlet规范？

## 什么是Servlet呢？ ##

Servlet是JavaEE规范的一种，主要是为了扩展Java作为Web服务的功能，统一接口。由其他内部厂商如tomcat，jetty内部实现web的功能。如一个http请求到来：容器将请求封装为servlet中的HttpServletRequest对象，调用init()，service()等方法输出response,由容器包装为httpresponse返回给客户端的过程。

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## 什么是Servlet规范？ ##

*  从 Jar 包上来说，Servlet 规范就是两个 Jar 文件。servlet-api.jar 和 jsp-api.jar，Jsp 也是一种 Servlet。
 *  从package上来说，就是 javax.servlet 和 javax.servlet.http 两个包。
 *  从接口来说，就是规范了 Servlet 接口、Filter 接口、Listener 接口、ServletRequest 接口、ServletResponse 接口等。类图如下：
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#### 为什么我们将tomcat称为Web容器或者Servlet容器 ？ ####

我们用一张图来表示他们之间的关系:

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简单的理解：启动一个ServerSocket，监听8080端口。Servlet**容器**用来装我们开发的Servlet。

## tomcat架构介绍 ##

#### tomcat架构图 ####

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架构图与tomcat中conf下面的server.xml中内容对比：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
      <Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" />
      <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />
      <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" />
        <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
          <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
            <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
                   resourceName="UserDatabase"/>
          </Realm>
          <Host name="localhost"  appBase="webapps"
                unpackWARs="true" autoDeploy="true">
            <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
                   prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"
                   pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />
            <Context docBase="F:/workspace/my-web-maven/target" path="/" reloadable="true" /> 
            <Context docBase="F:/workspace/my-web-maven/target" path="/tian" reloadable="true" /> 
      </Host>
        </Engine>
      </Service>
    </Server>

架构图和server.xml内容对比，server.xml就是架构图的xml版本，由此可以猜测我们java代码中也应该有与之对应的类。

比如说：Listener类、Service类、Host类、Engine类等，这个后面再具体分析，这里只是猜测一下我们java代码中的实现。

看过前面Mybatis源码分析文章的同学，这里也应该能猜到，这个server.xml配置文件解析方式以及如何存放这些配置信息。

tomcat启动时是通过读取server.xml配置文件的参数，加载每个对应的组件，同时该文件中配置了tomcat的相关可调控参数，实际项目中对tomcat的优化工作大部分都是这个配置文件里的参数调整。

**tomcat组件介绍**

#### server ####

关于server和tomcat的关系，可以理解为我们说的启动一个tomcat就是启动一个server。

作为Tomcat最外层的核心组件，Server组件的作用主要有以下几个。

*  提供了监听器机制，用于在Tomcat整个生命周期中对不同事件进行处理；
 *  提供了Tomcat容器全局的命名资源实现；
 *  监听某个端口以接收SHUTDOWN命令；

#### service ####

Service 表示一个或多个 Connector 的集合，这些 Connector 共享同一个 Container 来处理其请求。在同一个 Tomcat 实例内可以包含任意多个 Service 实例，它们彼此独立

#### Connector ####

Connector用于接受请求并将请求封装成Request和Response，然后交给Container进行处理，Container处理完之后在交给Connector返回给客户端。

#### Container ####

Container用于封装和管理Servlet，以及具体处理Request请求；包含4大请求处理组件：引擎（engine）、虚拟主机、上下文（context）组件。Container是容器的父接口，用于封装和管理Servlet，以及具体处理Request请求，该容器的设计用的是典型的责任链的设计模式，它由四个自容器组件构成，分别是Engine、Host、Context、Wrapper。这四个组件是负责关系，存在包含关系。只包含一个引擎。

#### Engine ####

表示整个 Servlet 引擎。在 Tomcat 中, Engine 为最高层级的容器对象。尽管 Engine 不是直接处理请求的容器，却是获取目标容器的入口。引擎表示可运行的Catalina的servlet引擎实例，并且包含了servlet容器的核心功能。在一个服务中只能有一个引擎。同时，作为一个真正的容器，Engine元素之下可以包含一个或多个虚拟主机Host。

#### Host ####

代表一个站点，也可以叫虚拟主机，通过配置Host就可以添加站点。Host容器是Engine容器的子容器，上面也说到Host是受Engine容器管理的，就是指一个虚拟主机，比如我们在访问具体jsp页面URL中localhost就是一个虚拟主机，其作用是运行多个应用，并对这些应用进行管理，其子容器是Context，而且一个主机还保存了主机的相关信息。

#### Context ####

Context 作为一类容器，用于表示 Servletcontext ，在 Servlet 规范中,一个 Servletcontext 即表示一个独立的 Web 应用。代表一个应用程序，对应着平时研发的一套程序，或者WEB-INF目录以及下面的web.xml文件 。

#### Wapper ####

Wapper 作为一类容器，用于表示 Web 应用中定义的 Servlet，每一个Wrapper封装这一个Servlet。

#### 组件关系 ####

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tomcat两个核心组件

Connector:主要负责处理Socket连接，以及Request与Response的转化。

Container:包括Engine、Host、Context和Wrapper,主要负责内部的处理以及Servlet的管理

## tomcat处理Http请求流程 ##

上面说完了tomcat整体架构，下面我们来说说，假设来我们在浏览器上输入

http://localhost:8080/my-web-mave/index.jsp

在tomcat中是如何处理这个请求流程的：

1.  我们的请求被发送到本机端口8080，被在那里侦听的Coyote HTTP/1.1 Connector获得。
2.  Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理，并等待来自Engine的回应 。
3.  Engine获得请求localhost/my-web-maven/index.jsp，匹配它所拥有的所有虚拟主机Host ，我们的虚拟主机在server.xml中默认配置的就是localhost。
4.  Engine匹配到name=localhost的Host（即使匹配不到也把请求交给该Host处理，因为该Host被定义为该Engine的默认主机）。
5.  localhost Host获得请求/my-web-maven/index.jsp，匹配它所拥有的所有Context。
6.  Host匹配到路径为/my-web-maven的Context（如果匹配不到就把该请求交给路径名为”"的Context去处理）。
7.  path=”/my-web-maven”的Context获得请求/index.jsp，在它的mapping table中寻找对应的servlet 。
8.  Context匹配到URL PATTERN为\*.jsp的servlet，对应于JspServlet类。
9.  构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法 。
10. Context把执行完了之后的HttpServletResponse对象返回给Host 。
11. Host把HttpServletResponse对象返回给Engine 。
12. Engine把HttpServletResponse对象返回给Connector 。
13. Connector把HttpServletResponse对象返回给客户browser 。
    
    流程图：有些模糊。  
    
    
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**「为了未来好一点 ,现在苦一点算什么」**

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