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:
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。
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:
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:
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
架构图与tomcat中conf下面的server.xml中内容对比:
- "1.0" encoding="UTF-8"?>
"8005" shutdown="SHUTDOWN"> -
"org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" /> -
"org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" /> -
"org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" /> -
"org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" /> -
"org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" /> -
-
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" />
-
-
name ="Catalina"> -
"8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" /> -
name ="Catalina" defaultHost="localhost"> -
"org.apache.catalina.realm.LockOutRealm" > -
"org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm" - resourceName="UserDatabase"/>
-
-
name ="localhost" appBase="webapps" - unpackWARs="true" autoDeploy="true">
-
"org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs" - prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"
- pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />
-
"F:/workspace/my-web-maven/target" path="/" reloadable="true" /> -
"F:/workspace/my-web-maven/target" path="/tian" reloadable="true" /> -
-
-
-
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
ConnectorConnector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 。
WapperWapper 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
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:
- 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。
- 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 。
- 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。
- 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)。
- localhost Host获得请求/my-web-maven/index.jsp,匹配它所拥有的所有Context。
- 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)。
- path=”/my-web-maven”的Context获得请求/index.jsp,在它的mapping table中寻找对应的servlet 。
- Context匹配到URL PATTERN为*.jsp的servlet,对应于JspServlet类。
- 构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象,作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法 。
- Context把执行完了之后的HttpServletResponse对象返回给Host 。
- Host把HttpServletResponse对象返回给Engine 。
- Engine把HttpServletResponse对象返回给Connector 。
- Connector把HttpServletResponse对象返回给客户browser 。流程图:有些模糊。
本文转载自微信公众号「Java后端技术全栈」,可以通过以下二维码关注。转载本文请联系Java后端技术全栈公众号。