Tomcat系列（一）- 总体架构

总体架构

　　咱们想要了解一个框架，首先要了解它是干什么的，Tomcat咱们都知道，是用于处理链接过来的Socket请求的。那么Tomcat就会有两个功能：

• • 对外处理链接，将收到的字节流转化为本身想要的Request和Response对象
  • 对内处理Servlet，将对应的Request请求分发到相应的Servlet中

　　那么咱们总体的骨架就出来了，Tomcat其实就分为两大部分，一部分是链接器(Connnector)处理对外链接和容器(Container)管理对内的Servelet。

　　大致的关系图以下：

　　

　　描述：

　　　　最外层的大框就是表明一个Tomcat服务，一个Tomcat服务能够对应多个Service。每一个Service都有链接器和容器。

　　　　这些对应的关系咱们也能够打开在Tomcat目录配置文件中 server.xml中看出来。

<Server port="8006" shutdown="SHUTDOWN">  
    <Service name ="Catalina">    
        <Connector port ="8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443"/>     
        <Connector port="8010" protocol="AJP/1.3" 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"></Host>
        </Engine>
    </Service>    
</Server>

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　　这里咱们能够看到链接器其实就是 Connector，一个Service中能够有多个链接器，容器其实对应的就是 Engine。

　　Tomcat的总体架构简单来讲就是这样的对应关系。接下来咱们简单的介绍链接器的总体架构和容器的总体架构。

链接器

　　咱们能够看到上图中链接器传给容器的是 ServletRequest对象，而容器传给链接器的是 ServletResponse对象，这些在网络传输过程当中是确定不行的，由于网络传输中传送的字节流。

　　因此链接器的功能需求咱们大概能总结出来如下几点。

• • Socket链接
  • 读取请求网络中的字节流
  • 根据相应的协议(Http/AJP)解析字节流，生成统一的 TomcatRequestt对象
  • 将 TomcatReques传给容器
  • 容器返回 TomcatResponse对象
  • 将 TomcatResponse对象转换为字节流
  • 将字节流返回给客户端

　　其实上面的细分都能总结为如下的三点

• • 网络通讯
  • 应用层协议的解析
  • Tomcat的 Request/Response与 ServletRequest/ServletResponse对象的转化

　　而在Tomcat中它也用了三个类来实现上面的三个功能，分别对应以下

• • EndPoint
  • Processor
  • Adapter

　　用图表示他们的关系的话就是这样

　　　

容器

　　容器，顾名思义就是装东西的器具，那么这个Tomcat容器是装什么的呢？其实主要的就是装了Servlet的。

　　那么容器是如何设计的呢？Tomcat的容器设计实际上是用了组合设计模式（不了解组合设计模式的能够看我以前的文章不学无数——组合模式）。

　　其实从 Server.xml中咱们也能看到其关系了。

<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
    <Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true"></Host>
</Engine>

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　　在这里面咱们只能看到容器中的两个模块，一个是顶层模块 Engine，另外一个是 Host，

　　其实还有两个模块：

　　　　一个是 Context对应的是咱们webapp里面的每一个应用文件夹，每一个文件夹就是对应一个 Context，

　　　　还有一个模块 Wrapper对应的是咱们 Context中的全部servlet， Wrapper管理了访问关系与具体的Servlet的对应。图表示就是下面这样。

　　

　　Tomcat中容器全部模块都实现了 Container接口，而组合模式的意义就是使得用户对于单个对象和组合对象的使用具备一致性，

　　即不管添加多少个 Context其使用就是为了找到其下面的Servlet，而不管添加多少个Host也是为了找个下面的Servlet。

　　而在容器中设计了这么多的模块，一个请求过来Tomcat如何找到对应的Servlet进行处理呢？

请求如何定位

　　咱们就举个最简单的例子，咱们本机应用上启动了一个Tomcat，webapp下有咱们部署的一个应用 buxuewushu。

　　咱们在浏览器上输入 http://localhost:8080/buxuewushu/add.do是如何找到对应Servlet进行处理呢？

　　在咱们启动Tomcat的时候，链接器就会进行初始化监听所配置的端口号，这里咱们配置的是8080端口对应的协议是HTTP。

• • 请求发送到本机的8080端口，被在那里监听的HTTP/1.1的链接器Connector得到
  • 链接器Connector将字节流转换为容器所须要的 ServletRequest对象给同级 Service下的容器模块Engine进行处理
  • Engine得到地址 http://localhost:8080/buxuewushu/add。匹配他下面的Host主机
  • 匹配到名为localhost的Host（就算此时请求为具体的ip，没有配置相应的Host，也会交给名为localhost的Host进行处理，由于他是默认的主机）
  • Host匹配到路径为 /buxuewushu的Context，即在webapp下面找到相应的文件夹
  • Context匹配到URL规则为*.do的servlet，对应为某个Servlet类
  • 调用其 doGet或者 doPost方法
  • Servlet执行完之后将对象返回给Context
  • Context返回给Host
  • Host返回给Engine
  • Engine返回给链接器Connector
  • 链接器Connector将对象解析为字节流发送给客户端