Tomcat底层原理分析：2.Tomcat架构分析

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2023-02-20 06:21 29阅读 0赞

【专栏目录】  
[Tomcat底层原理分析：1.基础环境搭建][Tomcat_1.]  
[Tomcat底层原理分析：2.Tomcat架构分析][Tomcat_2.Tomcat]  
[Tomcat底层原理分析：3.Jasper引擎][Tomcat_3.Jasper]  
[Tomcat底层原理分析：4.Tomcatd的server.xml配置内容解析][Tomcat_4.Tomcatd_server.xml]  
[Tomcat底层原理分析：5.Web应用配置解析][Tomcat_5.Web]  
[Tomcat底层原理分析：6.Tomcat中对JVM的配置解析][Tomcat_6.Tomcat_JVM]  
[Tomcat底层原理分析：7.Tomcat集群配置解析][Tomcat_7.Tomcat]  
[Tomcat底层原理分析：8.Tomcat安全性配置解析][Tomcat_8.Tomcat]  
[Tomcat底层原理分析：9.Tomcat性能调优][Tomcat_9.Tomcat]  
【本文导读】

> 本文主要讲了Tomcat的各个组件之间的关系以及Tomcat底层是如何实现“一个URL定位到一个具体的servlet”。  
> 注：本文图片均来自[java进阶教程动手实现Tomcat【黑马程序员精品公开课】][java_Tomcat]，侵权立删。

# 1.Tomcat整体架构 #

Tomcat本质上就是一个Servlet容器，所以Catalina就是其核心，其他模块都是为Catalina提供支撑的。比如：通过Coyote提供Sockets通信，Jasper提供JSP引擎，Naming提供JNDI服务，Juli提供日志服务。

【Tomcat分层示意图】  
![image][]

【Tomcat架构图】  
![image][image 1]

【Tomcat主要核心逻辑简图】  
![image][image 2]

【Servlet内部逻辑简图】  
![image][image 3]

# 2.容器-Catalina #

## 2.1Catalina组件 ##

【Catalina容器架构图】  
![image][image 4]

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>组件</th> 
   <th>职责</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Catalina</td> 
   <td>负责解析Tomcat的配置文件，以此来创建Server组件，并根据命令对其进行管理</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Server</td> 
   <td>表示整个Servlet容器和其他组件，负责组装并启动Servlet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。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Service</td> 
   <td>一个Server包含多个Service，它是“若干个Connector”和“一个Container”的组合。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Connector</td> 
   <td>处理与客户端的通信，负责接收客户端的请求，并转发给Container处理，最后再将Container的处理结果返回给客户端</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Container</td> 
   <td>又叫Servlet容器，也叫Servlet引擎，负责处理Connector转发来的请求，并返回处理结果给Connector</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 2.2Container容器组件 ##

【Container容器组件架构图】  
![image][image 5]

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>组件</th> 
   <th>职责</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Engine</td> 
   <td>表示整个Catalina的Servlet引擎，即代表Container。用来管理多个虚拟站点，一个Service最多只能有一个Engine，一个Engine可以有多个Host。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Host</td> 
   <td>代表一个虚拟主机，即一个站点。一个Engine可以有多个Host，一个Host有可以有多个Context。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Context</td> 
   <td>代表一个Web应用，一个Context可以包含多个Wrapper。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Wrapper</td> 
   <td>代表一个Servlet，Wrapper是最底层的基础单位。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 2.3Tomcat的server.xml结构 ##

结合server.xml文件结构看，更容易理解Container容器中组件的结构

# 3.连接器-Coyote #

## 3.1框架介绍 ##

【连接池和容器的交互过程】  
![image][image 6]

1.  Coyote的工作是将Socket的输入输出转换为Request和Response对象，并把Request和Response通过适配器转换成ServletRequest和ServletResponse，用来转发给/接受于Catalina容器
2.  Coyote封装底层网络通信，为Catalina容器提供一套API，使Catalina容器与具体的请求协议以及IO操作方式完全解耦

## 3.2Tomcat支持的IO模型和协议 ##

【可以略过】

## 3.3连接器组件 ##

【组件架构图】  
![image][image 7]

1.  EndPoint组件用于解析HTTP包中的传输层内容
2.  Processor组件用于解析HTTP包中的应用层内容
3.  二者由ProtocolHandler组件管理
4.  Processor将HTTP请求封装成Request对象
5.  再由Adapter转换成ServletRequest对象，转发给Catalina容器

# 4.Tomcat启动流程 #

![image][image 8]

`一句话总结：整个启动流程做的事情就是加载Tomcat的配置文件，初始化容器组件，监听对应端口号，准备接受客户端请求。`

# 5.Tomcat请求处理流程 #

客户端浏览器发起对Tomcat发起一个请求，该请求是如何定位到当前Tomcat下的哪个项目的哪个Servlet的过程以及处理该请求的过程就叫做Tomcat请求处理流程。  
那么如何定位到的呢？答案是：Tomcat使用Mapper组件。

Mapper组件的功能：将用户请求的URL定位到一个Servlet；

Mapper组件的原理：Mapper组件里保存了Web应用的配置信息，其实就是容器组件与访问路径的映射关系，比如Host容器里配置的域名、Context容器里的Web应用路径，以及Wrapper容器里的Servlet映射的路径，可以将其想象成一个多层次的Map。

由于Mapper的原理，一个URL只会映射到一个Servlet。

【Mapper组件定位Servlet过程示例图】  
![image][image 9]

[Tomcat_1.]: https://blog.csdn.net/w_y_x_y/article/details/106930751
[Tomcat_2.Tomcat]: https://blog.csdn.net/w_y_x_y/article/details/106930923
[Tomcat_3.Jasper]: https://blog.csdn.net/w_y_x_y/article/details/106931008
[Tomcat_4.Tomcatd_server.xml]: https://blog.csdn.net/w_y_x_y/article/details/106931069
[Tomcat_5.Web]: https://blog.csdn.net/w_y_x_y/article/details/106931163
[Tomcat_6.Tomcat_JVM]: https://blog.csdn.net/w_y_x_y/article/details/106931201
[Tomcat_7.Tomcat]: https://blog.csdn.net/w_y_x_y/article/details/106931312
[Tomcat_8.Tomcat]: https://blog.csdn.net/w_y_x_y/article/details/106931374
[Tomcat_9.Tomcat]: https://blog.csdn.net/w_y_x_y/article/details/106931424
[java_Tomcat]: https://www.bilibili.com/video/BV1AW41117Cu
[image]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9ub3RlLnlvdWRhby5jb20veXdzL3B1YmxpYy9yZXNvdXJjZS8wMDA2ZDNjMTI4NGZmOWY1MzViNDI1MjdlYmZlNzBlOS94bWxub3RlL0QwNkFBODlEQUMxMjQzNUZCREUwM0Y5MDRCMjYzQzJGLzEzOTc2?x-oss-process=image/format,png
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