Tomcat架構設計原理是什么

這篇文章主要講解了“Tomcat架構設計原理是什么”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Tomcat架構設計原理是什么”吧！

2.1.1 server

從最基本的功能來講，可以簡單地將服務器看成一個應用(這里不細分容器服務器、應用服務器等)，其只需要能接受客戶端的請求并進行解析，完成相關業務處理，最后將處理結果作為響應返回給客戶端。

通常情況下，我們可通過socket監聽服務器指定端口來實現該功能，按描述可設計如下：

我們通過start()方法啟動服務器，打開socket鏈接，監聽服務器端口，接受客戶端的請求并返回響應。同時提供stop方法()來停止服務器并釋放網絡資源。

如果我們設計的不是一款服務器，僅僅是作為嵌入在應用系統中的一個遠程請求處理方案且QPS要求不高的，這或許是個不錯的方案!但是，我們設計的是應用服務器

2.1.2 connector和container

在實踐中很快就發現將請求和處理放到一起擴展性很差，如對于適配多種網絡協議，但是請求處理邏輯是相同的。因為tomcat始終支持與apache集成，無論是AJP協議還是HTTP協議。例如，當web應用單獨部署到tomcat時采用HTTP協議;當apache進行集群部署時，采用AJP協議進行連接。應用服務器tomcat在兩者架構下切換時，應確保web應用不需做任何變更。

所以，很自然地可以想到將網絡協議與請求處理從概念上進行分離，如下圖：

一個server可以包括多個connector和container。其中connector負責開啟socket并監聽客戶端請求、返回響應數據;container負責具體的請求處理;各自擁有自己的start()和stop()方法來加載和釋放自己維護的資源。

同樣，該設計仍然有缺點，就是如何知曉來自某個connector的請求由哪個container處理呢?更合理的設計應該如下：

或許你們想過可以通過維護一個復雜的映射規則來解決上述問題，但是事實是多次一舉的，因為上述的設計已經足夠靈活!如圖2-3，一個server包含多個service，一個service負責多個connector和一個container，這樣來自container的請求只能由它所屬的service維護的container來處理。多個service是相互獨立的，但共享一個JVM以及系統類庫。

在tomcat規范中更多地把container組件名稱為engine，用以表示整個servlet引擎，但需記住不是servlet容器，server才表示servlet容器。引擎只需要負責請求的處理，不用考慮請求的鏈接、協議、返回等的處理。

2.1.3 container設計

上一節解決了協議與容器的解耦，但是我們設計的是應用服務器，用來部署并運行web應用的，是一個運行環境，而非一個具體的業務處理系統。因此，我們需要在engine容器中支持web管理應用，當收到connector的處理請求時，engine能夠找到一個合適的web應用來處理。

我們使用context來表示一個web應用，并且一個engine可以包含多個context。

此時，設計已經越來越完美了!但此時又有個實際的場景，線上主機承擔著多個域名的服務，我們該如何處理?在該主機上運行多個應用服務器實例?可以!但如果只運行一個實例呢?

我們可以將每個域名視為一個虛擬的主機，在每個虛擬的主機包含多個web應用，客戶端用戶來說是不關心這些的，所以如下圖：

一個host主機可包含多個context應用。

通過閱讀servlet規范可知，在一個web應用中是通過包含多個servlet實例以處理不同的請求鏈接，所以還需要一個組件，該組件在tomcat被稱為wrapper，所以修改后的設計如下圖：

截止目前，我們多次提到“容器”這個概念，有時指engine，有時指context，但實際他代表著一類組件，這類組件的作用就是接受請求并返回響應數據。盡管具體操作可能委托給子組件完成，但從行為定義上是一致的。基于這個概念，我們可以再次修改設計圖，如下：

我們使用container來表示容器，其可添加并維護子容器，因此engine、host、context、wrapper均繼承container。service是組合著engine(在tomcat8.5.6之前是組合container)。

請記住，框架設計是否需要如此復雜是根據需求來看，如只需要嵌入式啟動tomcat、不必支持多web應用，那么完全可以只在service中維護一個簡化版的engine即可。

補充：

tomcat的container還有一個很重要的功能，就是后臺處理，用于實現定期異步處理，如對文件變更掃描等，實現原理是在container定義了backgroundProcess()方法，并且其基礎抽象類containerbase確保在啟動組件的同時，異步啟動后臺處理。因此，在絕大多數情況下，各個容器組件只需要重寫該方法即可，不必考慮創建異步線程。

感謝各位的閱讀，以上就是“Tomcat架構設計原理是什么”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對Tomcat架構設計原理是什么這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！