一、Tomcat頂層架構(gòu)

先上一張Tomcat的頂層結(jié)構(gòu)圖（圖A），如下：

Tomcat中最頂層的容器是Server，代表著整個服務(wù)器，從上圖中可以看出，一個Server可以包含至少一個Service，用于具體提供服務(wù)。

Service主要包含兩個部分：Connector和Container。從上圖中可以看出 Tomcat 的心臟就是這兩個組件，他們的作用如下：

1、Connector用于處理連接相關(guān)的事情，并提供Socket與Request和Response相關(guān)的轉(zhuǎn)化;?
2、Container用于封裝和管理Servlet，以及具體處理Request請求；

一個Tomcat中只有一個Server，一個Server可以包含多個Service，一個Service只有一個Container，但是可以有多個Connectors，這是因為一個服務(wù)可以有多個連接，如同時提供Http和Https鏈接，也可以提供向相同協(xié)議不同端口的連接,示意圖如下（Engine、Host、Context下邊會說到）：

多個 Connector 和一個 Container 就形成了一個 Service，有了 Service 就可以對外提供服務(wù)了，但是 Service 還要一個生存的環(huán)境，必須要有人能夠給她生命、掌握其生死大權(quán)，那就非 Server 莫屬了！所以整個 Tomcat 的生命周期由 Server 控制。

另外，上述的包含關(guān)系或者說是父子關(guān)系，都可以在tomcat的conf目錄下的server.xml配置文件中看出，下圖是刪除了注釋內(nèi)容之后的一個完整的server.xml配置文件（Tomcat版本為8.0）

詳細的配置文件文件內(nèi)容可以到Tomcat官網(wǎng)查看：http://tomcat.apache.org/tomcat-8.0-doc/index.html

上邊的配置文件，還可以通過下邊的一張結(jié)構(gòu)圖更清楚的理解：

Server標簽設(shè)置的端口號為8005，shutdown=”SHUTDOWN” ，表示在8005端口監(jiān)聽“SHUTDOWN”命令，如果接收到了就會關(guān)閉Tomcat。一個Server有一個Service，當(dāng)然還可以進行配置，一個Service有多個，Service左邊的內(nèi)容都屬于Container的，Service下邊是Connector。

二、Tomcat頂層架構(gòu)小結(jié)：

（1）Tomcat中只有一個Server，一個Server可以有多個Service，一個Service可以有多個Connector和一個Container；?
（2） Server掌管著整個Tomcat的生死大權(quán)；?
（4）Service 是對外提供服務(wù)的；?
（5）Connector用于接受請求并將請求封裝成Request和Response來具體處理；?
（6）Container用于封裝和管理Servlet，以及具體處理request請求；

知道了整個Tomcat頂層的分層架構(gòu)和各個組件之間的關(guān)系以及作用，對于絕大多數(shù)的開發(fā)人員來說Server和Service對我們來說確實很遠，而我們開發(fā)中絕大部分進行配置的內(nèi)容是屬于Connector和Container的，所以接下來介紹一下Connector和Container。

三、Connector和Container的微妙關(guān)系

由上述內(nèi)容我們大致可以知道一個請求發(fā)送到Tomcat之后，首先經(jīng)過Service然后會交給我們的Connector，Connector用于接收請求并將接收的請求封裝為Request和Response來具體處理，Request和Response封裝完之后再交由Container進行處理，Container處理完請求之后再返回給Connector，最后在由Connector通過Socket將處理的結(jié)果返回給客戶端，這樣整個請求的就處理完了！

Connector最底層使用的是Socket來進行連接的，Request和Response是按照HTTP協(xié)議來封裝的，所以Connector同時需要實現(xiàn)TCP/IP協(xié)議和HTTP協(xié)議！

Tomcat既然處理請求，那么肯定需要先接收到這個請求，接收請求這個東西我們首先就需要看一下Connector！

四、Connector架構(gòu)分析

Connector用于接受請求并將請求封裝成Request和Response，然后交給Container進行處理，Container處理完之后在交給Connector返回給客戶端。

因此，我們可以把Connector分為四個方面進行理解：

（1）Connector如何接受請求的？?
（2）如何將請求封裝成Request和Response的？?
（3）封裝完之后的Request和Response如何交給Container進行處理的？?
（4）Container處理完之后如何交給Connector并返回給客戶端的？

首先看一下Connector的結(jié)構(gòu)圖（圖B），如下所示：

Connector就是使用ProtocolHandler來處理請求的，不同的ProtocolHandler代表不同的連接類型，比如：Http11Protocol使用的是普通Socket來連接的，Http11NioProtocol使用的是NioSocket來連接的。

其中ProtocolHandler由包含了三個部件：Endpoint、Processor、Adapter。

（1）Endpoint用來處理底層Socket的網(wǎng)絡(luò)連接，Processor用于將Endpoint接收到的Socket封裝成Request，Adapter用于將Request交給Container進行具體的處理。

（2）Endpoint由于是處理底層的Socket網(wǎng)絡(luò)連接，因此Endpoint是用來實現(xiàn)TCP/IP協(xié)議的，而Processor用來實現(xiàn)HTTP協(xié)議的，Adapter將請求適配到Servlet容器進行具體的處理。

（3）Endpoint的抽象實現(xiàn)AbstractEndpoint里面定義的Acceptor和AsyncTimeout兩個內(nèi)部類和一個Handler接口。Acceptor用于監(jiān)聽請求，AsyncTimeout用于檢查異步Request的超時，Handler用于處理接收到的Socket，在內(nèi)部調(diào)用Processor進行處理。

至此，我們應(yīng)該很輕松的回答（1）（2）（3）的問題了，但是（4）還是不知道，那么我們就來看一下Container是如何進行處理的以及處理完之后是如何將處理完的結(jié)果返回給Connector的？

五、Container架構(gòu)分析

Container用于封裝和管理Servlet，以及具體處理Request請求，在Connector內(nèi)部包含了4個子容器，結(jié)構(gòu)圖如下（圖C）：

4個子容器的作用分別是：

（1）Engine：引擎，用來管理多個站點，一個Service最多只能有一個Engine；?
（2）Host：代表一個站點，也可以叫虛擬主機，通過配置Host就可以添加站點；?
（3）Context：代表一個應(yīng)用程序，對應(yīng)著平時開發(fā)的一套程序，或者一個WEB-INF目錄以及下面的web.xml文件；?
（4）Wrapper：每一Wrapper封裝著一個Servlet；

下面找一個Tomcat的文件目錄對照一下，如下圖所示：

Context和Host的區(qū)別是Context表示一個應(yīng)用，我們的Tomcat中默認的配置下webapps下的每一個文件夾目錄都是一個Context，其中ROOT目錄中存放著主應(yīng)用，其他目錄存放著子應(yīng)用，而整個webapps就是一個Host站點。

我們訪問應(yīng)用Context的時候，如果是ROOT下的則直接使用域名就可以訪問，例如：www.ledouit.com,如果是Host（webapps）下的其他應(yīng)用，則可以使用www.ledouit.com/docs進行訪問，當(dāng)然默認指定的根應(yīng)用（ROOT）是可以進行設(shè)定的，只不過Host站點下默認的主營用是ROOT目錄下的。

看到這里我們知道Container是什么，但是還是不知道Container是如何進行處理的以及處理完之后是如何將處理完的結(jié)果返回給Connector的？別急！下邊就開始探討一下Container是如何進行處理的！

六、Container如何處理請求的

Container處理請求是使用Pipeline-Valve管道來處理的！（Valve是閥門之意）

Pipeline-Valve是責(zé)任鏈模式，責(zé)任鏈模式是指在一個請求處理的過程中有很多處理者依次對請求進行處理，每個處理者負責(zé)做自己相應(yīng)的處理，處理完之后將處理后的請求返回，再讓下一個處理著繼續(xù)處理。

但是！Pipeline-Valve使用的責(zé)任鏈模式和普通的責(zé)任鏈模式有些不同！區(qū)別主要有以下兩點：

（1）每個Pipeline都有特定的Valve，而且是在管道的最后一個執(zhí)行，這個Valve叫做BaseValve，BaseValve是不可刪除的；

（2）在上層容器的管道的BaseValve中會調(diào)用下層容器的管道。

我們知道Container包含四個子容器，而這四個子容器對應(yīng)的BaseValve分別在：StandardEngineValve、StandardHostValve、StandardContextValve、StandardWrapperValve。

Pipeline的處理流程圖如下（圖D）：

（1）Connector在接收到請求后會首先調(diào)用最頂層容器的Pipeline來處理，這里的最頂層容器的Pipeline就是EnginePipeline（Engine的管道）；

（2）在Engine的管道中依次會執(zhí)行EngineValve1、EngineValve2等等，最后會執(zhí)行StandardEngineValve，在StandardEngineValve中會調(diào)用Host管道，然后再依次執(zhí)行Host的HostValve1、HostValve2等，最后在執(zhí)行StandardHostValve，然后再依次調(diào)用Context的管道和Wrapper的管道，最后執(zhí)行到StandardWrapperValve。

（3）當(dāng)執(zhí)行到StandardWrapperValve的時候，會在StandardWrapperValve中創(chuàng)建FilterChain，并調(diào)用其doFilter方法來處理請求，這個FilterChain包含著我們配置的與請求相匹配的Filter和Servlet，其doFilter方法會依次調(diào)用所有的Filter的doFilter方法和Servlet的service方法，這樣請求就得到了處理！

（4）當(dāng)所有的Pipeline-Valve都執(zhí)行完之后，并且處理完了具體的請求，這個時候就可以將返回的結(jié)果交給Connector了，Connector在通過Socket的方式將結(jié)果返回給客戶端。

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原博客鏈接：https://blog.csdn.net/xlgen157387/article/details/79006434

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Tomcat系统架构的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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