Tomcat是什么？

Tomcat 服務器Apache軟件基金會項目中的一個核心項目锐帜，是一個免費的開放 源代碼的Web 應用服務

器祭示，屬于輕量級應用服務器，在中小型系統(tǒng)和并發(fā)訪問 用戶不是很多的場合下被普遍使用辟拷，是開發(fā)和調(diào)

試JSP 程序的首選。

Tomcat的缺省端口是多少环凿，怎么修改

找到Tomcat目錄下的conf文件夾

進入conf文件夾里面找到server.xml文件

打開server.xml文件

在server.xml文件里面找到下列信息

把Connector標簽的8080端口改成你想要的端口

tomcat 有哪幾種Connector 運行模式(優(yōu)化)梧兼？

下面，我們先大致了解Tomcat Connector的三種運行模式智听。

BIO：同步并阻塞 一個線程處理一個請求羽杰。缺點：并發(fā)量高時，線程數(shù)較 多到推，浪費資源考赛。

Tomcat7或以下，在Linux系統(tǒng)中默認使用這種方式莉测。

配制項：protocol=”HTTP/1.1”

NIO：同步非阻塞IO 利用Java的異步IO處理颜骤，可以通過少量的線程處理大量的請求，可以復用同一

個線程處理多個connection(多路復用)捣卤。

Tomcat8在Linux系統(tǒng)中默認使用這種方式忍抽。

Tomcat7必須修改Connector配置來啟動。

配制項：protocol=”org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol”

備注：我們常用的Jetty董朝，Mina鸠项，ZooKeeper等都是基于java nio實現(xiàn).

APR：即Apache Portable Runtime，從操作系統(tǒng)層面解決io阻塞問 題子姜。AIO方式祟绊，異步非阻塞

IO(Java NIO2又叫AIO) 主要與NIO的區(qū)別 主要是操作系統(tǒng)的底層區(qū)別.可以做個比喻:比作快遞，

NIO就是網(wǎng)購后要自 己到官網(wǎng)查下快遞是否已經(jīng)到了(可能是多次)哥捕，然后自己去取快遞牧抽；AIO就 是

快遞員送貨上門了(不用關(guān)注快遞進度)。

配制項：protocol=”org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol”

備注：需在本地服務器安裝APR庫遥赚。Tomcat7或Tomcat8在Win7或以上的系統(tǒng) 中啟動默認使用這

種方式扬舒。Linux如果安裝了apr和native，Tomcat直接啟動就 支持apr凫佛。

Tomcat有幾種部署方式呼巴？

在Tomcat中部署Web應用的方式主要有如下幾種：

利用Tomcat的自動部署。

把web應用拷貝到webapps目錄御蒲。Tomcat在啟動時會加載目錄下的應用衣赶，并將 編譯后的結(jié)果放入

work目錄下。

使用Manager App控制臺部署厚满。

在tomcat主頁點擊“Manager App” 進入應用管理控制臺府瞄，可以指定一個 web應用的路徑或war文

件。

修改conf/server.xml文件部署。

修改conf/server.xml文件遵馆，增加Context節(jié)點可以部署應用鲸郊。

增加自定義的Web部署文件。

在conf/Catalina/localhost/ 路徑下增加 xyz.xml文件货邓，內(nèi)容是Context節(jié)點秆撮， 可以部署應用

tomcat容器是如何創(chuàng)建servlet類實例？用到了什么 原

理换况？

1. 當容器啟動時职辨，會讀取在webapps目錄下所有的web應用中的web.xml 文件，然后對 xml文件進

行解析戈二，并讀取servlet注冊信息舒裤。然后，將每個 應用中注冊的servlet類都進行加載觉吭，并通過 反射

的方式實例化腾供。（有時候 也是在第一次請求時實例化）

2. 在servlet注冊時加上1如果為正數(shù)，則在一開始就實例化鲜滩，如果不寫或 為負數(shù)伴鳖，則第一次請求實例

化。

Tomcat工作模式

1 <Service name="Catalina">

2 <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"

3 connectionTimeout="20000"

4 redirectPort="8443" />

Tomcat作為servlet容器徙硅，有三種工作模式：

1. 獨立的servlet容器榜聂，servlet容器是web服務器的一部分；

2. 進程內(nèi)的servlet容器闷游，servlet容器是作為web服務器的插件和java容器的實 現(xiàn)，web服務器插件在

內(nèi)部地址空間打開一個jvm使得java容器在內(nèi)部得以運行贴汪。反 應速度快但伸縮性不足脐往；

3. 進程外的servlet容器，servlet容器運行于web服務器之外的地址空間扳埂，并作 為web服務器的插件

和java容器實現(xiàn)的結(jié)合业簿。反應時間不如進程內(nèi)但伸縮性和穩(wěn)定性 比進程內(nèi)優(yōu)； 進入Tomcat的請求

可以根據(jù)Tomcat的工作模式分為如下兩類：

Tomcat作為應用程序服務器：請求來自于前端的web服務器阳懂，這可能是 Apache, IIS, Nginx等梅尤；

Tomcat作為獨立服務器：請求來自于web瀏覽器；

面試時問到Tomcat相關(guān)問題的幾率并不高岩调，正式因為如此巷燥，很多人忽略了對 Tomcat相關(guān)技能的掌握，

下面這一篇文章整理了Tomcat相關(guān)的系統(tǒng)架構(gòu)号枕，介 紹了Server缰揪、Service、Connector葱淳、Container之間

的關(guān)系钝腺，各個模塊的功 能抛姑，可以說把這幾個掌握住了，Tomcat相關(guān)的面試題你就不會有任何問題了艳狐！

另外定硝，在面試的時候你還要有意識無意識的往Tomcat這個地方引，就比如說常 見的Spring MVC的執(zhí)行

流程毫目，一個URL的完整調(diào)用鏈路蔬啡，這些相關(guān)的題目你是 可以往Tomcat處理請求的這個過程去說的！掌握

了Tomcat這些技能蒜茴，面試官 一定會佩服你的星爪！

學了本章之后你應該明白的是：

Server、Service粉私、Connector顽腾、Container四大組件之間的關(guān)系和聯(lián)系，以及他 們的主要功能點诺核；

Tomcat執(zhí)行的整體架構(gòu)抄肖，請求是如何被一步步處理的；

Engine窖杀、Host漓摩、Context、Wrapper相關(guān)的概念關(guān)系入客；

Container是如何處理請求的管毙；

Tomcat用到的相關(guān)設計模式；

Tomcat頂層架構(gòu)

俗話說桌硫，站在巨人的肩膀上看世界夭咬，一般學習的時候也是先總覽一下整體，然后 逐個部分個個擊破铆隘，最

后形成思路卓舵，了解具體細節(jié)，Tomcat的結(jié)構(gòu)很復雜膀钠，但 是 Tomcat 非常的模塊化掏湾，找到了 Tomcat 最

核心的模塊，問題才可以游刃而 解肿嘲，了解了 Tomcat 的整體架構(gòu)對以后深入了解 Tomcat 來說至關(guān)重

要融击！ 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雳窟，代表著整個服務器砚嘴，從上圖中可以看出，一 個Server可以包含至少

一個Service，即可以包含多個Service际长，用于具體提供服 務耸采。

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

件工育，他們的作用如下：

Connector用于處理連接相關(guān)的事情虾宇，并提供Socket與Request請求和 Response響應相關(guān)的轉(zhuǎn)化;

Container用于封裝和管理Servlet，以及具體處理Request請求如绸；

一個Tomcat中只有一個Server嘱朽，一個Server可以包含多個Service，一個 Service只有一個Container怔接，

但是可以有多個Connectors搪泳，這是因為一個服務 可以有多個連接，如同時提供Http和Https鏈接扼脐，也可

以提供向相同協(xié)議不同端 口的連接岸军，示意圖如下（Engine、Host瓦侮、Context下面會說到）：

多個 Connector 和一個 Container 就形成了一個 Service艰赞，有了 Service 就可 以對外提供服務了，但是

Service 還要一個生存的環(huán)境肚吏，必須要有人能夠給她生 命方妖、掌握其生死大權(quán)，那就非 Server 莫屬了罚攀！所

以整個 Tomcat 的生命周期由 Server 控制党觅。

另外，上述的包含關(guān)系或者說是父子關(guān)系斋泄，都可以在tomcat的conf目錄下的 server.xml配置文件中看

出杯瞻，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）

詳細的配置文件內(nèi)容可以到Tomcat官網(wǎng)查看：Tomcat配置文件

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標簽設置的端口號為8005是己，shutdown=”SHUTDOWN” 又兵，表示在 8005端口監(jiān)聽“SHUTDOWN”命

令任柜，如果接收到了就會關(guān)閉Tomcat卒废。一個 Server有一個Service，當然還可以進行配置宙地，一個Service有

多個Connector摔认， Service左邊的內(nèi)容都屬于Container的，Service下邊是Connector宅粥。

Tomcat頂層架構(gòu)小結(jié)

1. Tomcat中只有一個Server参袱，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)抹蚀；

3. Service 是對外提供服務的剿牺；

4. Connector用于接受請求并將請求封裝成Request和Response來具體 處理；

5. Container用于封裝和管理Servlet环壤，以及具體處理request請求晒来；

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郑现，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的湃崩，所以接下來介紹一下 Connector和Container。

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之后接箫，首先經(jīng)過Service然 后會交給我們的

Connector攒读，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進行處理辛友，Container處理完請求之后再返回給

Connector薄扁，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

了瞎领！

Connector最底層使用的是Socket來進行連接的泌辫，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)議九默！

Tomcat既然需要處理請求震放，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驼修！

Connector架構(gòu)分析

Connector用于接受請求并將請求封裝成Request和Response殿遂，然后交給 Container進行處理，

Container處理完之后在交給Connector返回給客戶端乙各。 因此墨礁，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的耳峦？

3. 封裝完之后的Request和Response如何交給Container進行處理的恩静？

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)圖蹲坷，

如下所示：

Connector就是使用ProtocolHandler來處理請求的驶乾，不同的ProtocolHandler 代表不同的連接類型，比

如：Http11Protocol使用的是普通Socket來連接的循签， Http11NioProtocol使用的是NioSocket來連接

的级乐。

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

1. Endpoint用來處理底層Socket的網(wǎng)絡連接撒轮，Processor用于將 Endpoint接收到的Socket封裝成

Request，Adapter用于將Request交給 Container進行具體的處理贼穆。

2. Endpoint由于是處理底層的Socket網(wǎng)絡連接题山，因此Endpoint是用來實 現(xiàn)TCP/IP協(xié)議的掏呼，而

Processor用來實現(xiàn)HTTP協(xié)議的盅安，Adapter將請求適 配到Servlet容器進行具體的處理推溃。

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接口毁腿。Acceptor用于監(jiān)聽請 求斧拍，AsyncTimeout用于檢查異步Request的超時己儒，Handler用

于處理接收 到的Socket记焊，在內(nèi)部調(diào)用Processor進行處理芳杏。

至此豫领，我們應該很輕松的回答1抡柿，2，3的問題了等恐，但是4還是不知道洲劣，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？

Container架構(gòu)分析

Container用于封裝和管理Servlet课蔬，以及具體處理Request請求囱稽，在Container 內(nèi)部包含了4個子容器，

結(jié)構(gòu)圖如下：

4個子容器的作用分別是：

1. Engine：引擎二跋，用來管理多個站點战惊，一個Service最多只能有一個 Engine；

2. Host：代表一個站點扎即，也可以叫虛擬主機吞获，通過配置Host就可以添加 站點；

3. Context：代表一個應用程序谚鄙，對應著平時開發(fā)的一套程序各拷，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闷营； 下面找一個Tomcat的文件目錄對照一下烤黍，如下圖所

示：

Context和Host的區(qū)別是Context表示一個應用，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傻盟，其中ROOT目錄中存放著 主應用速蕊，其他目錄存放著子應用，而整個

webapps就是一個Host站點莫杈。

我們訪問應用Context的時候互例，如果是ROOT下的則直接使用域名就可以訪問奢入， 例如：

www.baidu.com筝闹，如果是Host（webapps）下的其他應用媳叨，則可以使 用www.baidu.com/docs進行訪

問，當然默認指定的根應用（ROOT）是可以 進行設定的关顷，只不過Host站點下默認的主應用是ROOT目

錄下的糊秆。

看到這里我們知道Container是什么，但是還是不知道Container是如何進行請 求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的议双？別急痘番！下 邊就開始探討一下Container是如何進行處理

的！

Container如何處理請求的

Container處理請求是使用Pipeline-Valve管道來處理的Ｆ教怠（Valve是閥門之 意）

Pipeline-Valve是責任鏈模式汞舱，責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，每個處理者負責做自己相應的處理宗雇，處理完之后將 處理后的結(jié)果返回昂芜，再讓下一個處理者繼續(xù)處

理。

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

每個Pipeline都有特定的Valve，而且是在管道的最后一個執(zhí)行舞虱，這個 Valve叫做BaseValve欢际，BaseValve

是不可刪除的；

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

我們知道Container包含四個子容器损趋，而這四個子容器對應的BaseValve分別

在：StandardEngineValve、StandardHostValve椅寺、StandardContextValve舶沿、

StandardWrapperValve。

Pipeline的處理流程圖如下：

Connector在接收到請求后會首先調(diào)用最頂層容器的Pipeline來處 理配并，這里的最頂層容器的

Pipeline就是EnginePipeline（Engine的管 道）括荡；

在Engine的管道中依次會執(zhí)行EngineValve1、EngineValve2等等溉旋， 最后會執(zhí)行

StandardEngineValve畸冲，在StandardEngineValve中會調(diào)用 Host管道，然后再依次執(zhí)行Host的

HostValve1观腊、HostValve2等邑闲，最后在 執(zhí)行StandardHostValve，然后再依次調(diào)用Context的管道和

Wrapper的 管道梧油，最后執(zhí)行到StandardWrapperValve苫耸。

當執(zhí)行到StandardWrapperValve的時候，會在 StandardWrapperValve中創(chuàng)建FilterChain儡陨，并調(diào)

用其doFilter方法來處 理請求褪子，這個FilterChain包含著我們配置的與請求相匹配的Filter和

Servlet量淌，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

求就得到了處理嫌褪！

當所有的Pipeline-Valve都執(zhí)行完之后呀枢，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了笼痛，Connector在通過 Socket的方式將結(jié)果返回給客戶端裙秋。