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Tomcat整体介绍

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本文整理自 <Tomcat内核设计剖析>、<Tomcat结构解析>

Tomcat 整体架构

​ 如上图所示：包含了Tomcat内部的主要组件，每个组件之间的层次包含关系很清楚。Tomcat大体上可以看成由 Connector 和 Container 组件组成。Connector组件负责在服务器端处理客户端连接（客户端连接、接收客户端消息报文、消息报文的解析等），Container负责对客户端的请求进行逻辑处理，并把结果返回给客户端。

对应的server.xml中节点 

<Server>

<Listener/>

<GlobalNamingResources>

<Resource/>

</GlobalNamingResources>

<Service>

<Executor/>

<Connector/>

<Engine>

<Cluster/>

<Realm/>

<Host>

<Context/>

</Host>

</Engine>

</Service>

</Server>

Tomcat内部组件

Server组件

​ Server是最顶级的组件，代表Tomcat的运行实例，一个JVM中只会有一个Server。

  • Listener组件：在Tomcat生命周期中完成不同的工作。
  • GlobalNamingResources组件：集成JNDI

Service组件

​ 是服务的抽象，代表请求从接收到处理的所有的组件的集合。每个Service包含若干个用于接收客户端的Connector组件和处理请求的Engine组件。还包含了若干个Executor组件，每个都是一个线程池。

Connector组件

​ Connector 主要负责接收客户端连接并接收请求报文、解析报文转交给 Container容器去处理。为了实现不同的通信协议，所以有多个 Connector组件，每种协议对应一个Connector组件，目前有 Http协议、AJP协议两种Connector组件。

​ 在阻塞I/O方式下：Connector的结构如图：

​ 在非阻塞I/O方式下：Connector的结构如图：

  • Protocol组件：是协议的抽象，包含接收客户端连接、接收客户端消息报文、报文解析处理、对客户端的响应等过程，主要包含：

    • Endpoint：内部的 Acceptor 会对端口进行监听，有请求会丢到 Executor，然后转交给 Processor组件。
    • Processor： Processor组件对协议进行解析并传递到 Engine容器进行处理。

  • Mapper组件：对请求地址进行路由。

  • CoyoteAdaptor组件：一个将Connector 和 Container 联系起来的适配器。

在 BIO和NIO下，使用的组件有所不同，并且NIO多了一个 Poller组件（轮询多个客户端连接，不断检测，处理各种事件。）

Engine组件

​ Engine 代表全局Servlet引擎，每一个 Service 只能包含一个 Engine容器组件，但是Engine组件 可以包含很多个Host容器组件，还包含如下组件：

  • Listener组件：在Tomcat生命周期中完成某些Engine容器相关工作。
  • AccessLog组件：客户端的访问日志，所有客户端访问都会被记录。
  • Cluster组件：提供集群功能，可将Engine容器需要共享的数据同步到集群中的其他Tomcat实例上。
  • Pipeline组件：Engine容器 对请求进行处理的管道 。
  • Realm组件：提供Engine容器级别的用户--密码--权限的数据对象，配合资源认证模块使用。

Host组件

​ Host组件代表虚拟主机，这些虚拟主机可以存放若干Web应用的抽象(Context容器)，还有以下组件：

  • Listener组件：在Tomcat生命周期中完成某些Host容器相关工作。
  • AccessLog组件：客户端的访问日志，对该虚拟主机上所有WEB应用的访问都会被记录。
  • Cluster组件：提供集群功能，可将Host容器需要共享的数据同步到集群中的其他Tomcat实例上。
  • Pipeline组件：Host容器 对请求进行处理的管道 。
  • Realm组件：提供Host容器级别的用户--密码--权限的数据对象，配合资源认证模块使用。

Context组件

​ Context组件是WEB应用的抽象，WEB应用部署到Tomcat后运行会转成Context对象。

  • Listener组件：在Tomcat生命周期中完成某些Context容器相关工作。
  • AccessLog组件：客户端的访问日志，对该WEB应用的访问都会被记录。
  • Pipeline组件：Context容器 对请求进行处理的管道 。
  • Realm组件：提供Context容器级别的用户--密码--权限的数据对象，配合资源认证模块使用。
  • Loader组件：WEB应用加载器，用于加载WEB应用的资源，要保证不同WEB应用之间的资源隔离。
  • Manager组件：会话管理器，用于管理对应WEB容器的会话，包括维护会话的生成、更新、销毁。
  • NamingResource组件：命名资源，负责将Tomcat配置文件的Server.xml和Web应用的context.xml资源和属性映射到内存中。
  • Mapper组件：Servlet映射器，属于Context内部的路由映射器，只负责该Context容器的路由。
  • Wrapper组件：Context的子容器。

Wrapper组件

​ 一个Wrapper对应一个 Servlet，包含以下组件：

  • Servlet组件：
  • ServletPool组件：当WEB应用实现了 SingleThreadModel 接口时，会在Wrapper中产生一个Servlet对象池。线程执行，先从对象池中获取一个Servlet对象，能保证线程安全。
  • Pipeline组件：Wrapper容器对请求进行处理的管道。

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