1 Tomcat架構

圖1-1 Tomcat架構

• Server(服務器)是Tomcat構成的頂級構成元素，所有一切均包含在Server中，Server的實現類StandardServer可以包含一個到多個Services;
• 次頂級元素Service的實現類為StandardService調用了容器(Container)接口，其實是調用了Servlet Engine(引擎)，而且StandardService類中也指明了該Service歸屬的Server；
• 接下來次級的構成元素就是容器(Container)，主機(Host)、上下文(Context)和引擎(Engine)均繼承自 Container接口，所以它們都是容器。但是，它們是有父子關系的，在主機(Host)、上下文(Context)和引擎(Engine)這三類容器 中，引擎是頂級容器，直接包含是主機容器，而主機容器又包含上下文容器，所以引擎、主機和上下文從大小上來說又構成父子關系，雖然它們都繼承自 Container接口。
• 連接器(Connector)將Service和Container連接起來，首先它需要注冊到一個Service，它的作用就是把來自客戶端的請求轉發到Container(容器)，這就是它為什么稱作連接器的原因。

故我們從功能的角度將Tomcat源代碼分成5個子模塊，它們分別是：

1. Jsper子模塊：這個子模塊負責jsp頁面的解析、jsp屬性的驗證，同時也負責將jsp頁面動態轉換為java代碼并編譯成class文件。在Tomcat源代碼中，凡是屬于org.apache.jasper包及其子包中的源代碼都屬于這個子模塊；
2. Servlet和Jsp規范的實現模塊：這個子模塊的源代碼屬于javax.servlet包及其子包，如我們非常熟悉的 javax.servlet.Servlet接口、javax.servet.http.HttpServlet類及 javax.servlet.jsp.HttpJspPage就位于這個子模塊中；
3. Catalina子模塊：這個子模塊包含了所有以org.apache.catalina開頭的java源代碼。該子模塊的任務是規范了 Tomcat的總體架構，定義了Server、Service、Host、Connector、Context、Session及Cluster等關鍵組 件及這些組件的實現，這個子模塊大量運用了Composite設計模式。同時也規范了Catalina的啟動及停止等事件的執行流程。從代碼閱讀的角度 看，這個子模塊應該是我們閱讀和學習的重點。
4. Connectors子模塊：如果說上面三個子模塊實現了Tomcat應用服務器的話，那么這個子模塊就是Web服務器的實現。所謂連接 器(Connector)就是一個連接客戶和應用服務器的橋梁，它接收用戶的請求，并把用戶請求包裝成標準的Http請求(包含協議名稱，請求頭 Head，請求方法是Get還是Post等等)。同時，這個子模塊還按照標準的Http協議，負責給客戶端發送響應頁面，比如在請求頁面未發現 時，connector就會給客戶端瀏覽器發送標準的Http 404錯誤響應頁面。
5. Resource子模塊：這個子模塊包含一些資源文件，如Server.xml及Web.xml配置文件。嚴格說來，這個子模塊不包含java源代碼，但是它還是Tomcat編譯運行所必需的。

1.2 Tomcat運行流程

圖1-2 tomcat運行流程

假設來自客戶的請求為： http://localhost:8080/test/index.jsp

1. 請求被發送到本機端口8080，被在那里偵聽的Coyote HTTP/1.1 Connector獲得
2. Connector把該請求交給它所在的Service的Engine來處理，并等待Engine的回應
3. Engine獲得請求localhost:8080/test/index.jsp，匹配它所有虛擬主機Host
4. Engine匹配到名為localhost的Host（即使匹配不到也把請求交給該Host處理，因為該Host被定義為該Engine的默認主機）
5. localhost Host獲得請求/test/index.jsp，匹配它所擁有的所有Context
6. Host匹配到路徑為/test的Context（如果匹配不到就把該請求交給路徑名為""的Context去處理）
7. path="/test"的Context獲得請求/index.jsp，在它的mapping table中尋找對應的servlet
8. Context匹配到URL PATTERN為*.jsp的servlet，對應于JspServlet類
9. 構造HttpServletRequest對象和HttpServletResponse對象，作為參數調用JspServlet的doGet或doPost方法
10. Context把執行完了之后的HttpServletResponse對象返回給Host
11. Host把HttpServletResponse對象返回給Engine
12. Engine把HttpServletResponse對象返回給Connector
13. Connector把HttpServletResponse對象返回給客戶browser

tomcat運行流程