知识小罐头05（tomcat简单源码分析 上）

　　这一篇我们不看源码，就大概理一下tomcat内部组成部分！前面花费了两篇博客的篇幅来说说了一般的maven web项目并部署到tomcat运行，其实都是为这篇做铺垫的！

　　其实我下载了tomcat7，tomcat8，tomcat9这三个版本的，但是tomcat9有个问题，就是启动的时候黑窗口出现中文乱码，试了很多方法都没用，改了tomcat9配置文件，改了cmd的编码utf8，去了注册表也改了tomcat的65001的那个，虽然都没什么用就对了，后面我看看能不能解决一下这个问题！

　　我们还是以tomcat7为例，看看其中原理！

　　注意：我说的内容可能会删减很多不怎么重要的内容，我们只关注核心原理，把核心的原理搞定了，再去研究那些细枝末节的东西会事半功倍！

　　ok，进入正题，首先我们从tomcat的目录出发；

1.tomcat基本结构

　　我们重点先看看conf文件夹，tomcat最主要的原理就在这里

 

　　打开conf文件夹可以看到这么东西，我们只看关键的server.xml，这个配置文件搞清楚了，tomcat基本的组成部分也就ok了！

 

　　打开server.xml，我删除了所有的注释以及感觉不怎么重要的东西！第一部分和第二部分就组成了tomcat的骨架

 

　　第一部分是一个连接器，用于接受我们在浏览器发送的localhost：8080/xxx这个请求

　　第二部分是处理请求的地方，将连接器接收的请求再放到这里处理；通常很多人就把这部分叫做container（就是容器的意思），其实这container是一个笼统的称呼，为了方便我们理解才这样说的！实际上配置文件中哪有container啊！（注：其实container是一个接口，这里engine，host，context等都实现了这个接口，所以才会把这整块地方叫做container）

　　所以，总的来说，tomcat分为两部分，一个接收请求的connector和处理请求的container！假如你还要说的简单一点，tomcat其实就是一个container，而这个container里面就是很多的servlet，将我们的请求交给这些servlet处理然后返回，所以tomcat本质上就是一个servlet容器！

　　connector和container的关系就好像一个公司的前台和老板，外面的人想要跟老板说点什么肯定要经过前台，前台看你是个正常人才会帮你通知一下老板，不然五花八门的几十人都一下子跑到老板的办公室坐着，emmm...后果就不用多说了吧！

　　下面我们就来仔细研究研究connector和container，只要把这两个研究清楚了，tomcat整个结构就清晰了！

 

2. connector内部结构

　　 其实从上面的connector标签可以看的出来一点端倪；这个连接器可以有多个，常用的就是处理http协议和ajp协议的，听说这个ajp的运用场景是：当tomcat服务器和其他的http服务器（例如apache）集成一起使用的时候，这个连接器就会生效；这个以后用到再说，我们现在只关注http的这个连接器

 

　　只看http的连接器：

　　在说connector内部结构之前，肯定能够想象得到connector内部到底干了什么事！首先肯定是要接收整个http请求，http请求里面就是一些请求头，请求空行，请求体这些东西组成嘛！想办法把这些东西解析一下，取出我们需要的一些信息，什么请求路径啊，ip啊，端口啊什么的等等，然后根据这些信息包装成reques，传到container进行进一步处理；

　　下面用一个图来说明这个步骤：

　　

　　根据上图，可以看到connector内部有一个protocalhandler（协议处理器，种类有http11protocol用于普通的socket连接；http11nioprotocol用于niosocket连接；不了解的也不要深究，后面也许我会说一说bio，nio，aio的一些东西，看情况）

　　而这个协议处理器内部大概分为三个部分，endpoint，processor，adapter（图上adapter可能拼错了，我也是随便找的图，没仔细看）。

　　我们分析一下这三个东西是干什么的，那么这个connector的大概逻辑就出来了！

　　endpoint：看到其中的acceptor就能知道，这个肯定是用来处理socket连接的，并且要实现tcp/ip协议；acceptor用来监听请求，然后handler（处理器）内部调用processor来处理接收的socket请求；不过这个东西比较底层了，有兴趣的小伙伴可以继续深究，这里就说到这里；

　　processor：上一步说到handler内部调用这个processor去处理socket请求，怎么处理呢？其实就是将请求的一些数据拿出来，进行包装成一个普通的httprequest对象；而且这个processor要实现http协议；

　　adaptor：上一步是包装成一个普通的httprequest对象，但是我们是做web应用，httprequest对象不是我们需要的，要继续包装成一个httpservletrequest对象，传到container中就可以使用或者看情况进一步处理；

 

3.container内部结构

　  前面分析了一下connector的内部就够，其实就是根据socket连接接收请求，实现xxx协议，将请求中的数据最后封装成一个httpservletrequest对象，传到container；

　　但是传到container中又经过了什么处理呢？

　　我们可以继续想象一下内部干了什么事，比如浏览器请求这个url：localhost：8080/ssm/hello,包含了主机ip，端口，项目名，uri，而且这些数据最后会被封装到httpservletrequest中，在container中会拿出这些数据，进行查找具体的主机，哪个项目，项目中的servlet映射路径；无非是做这些事，不要想的太复杂

　　从server中的标签来看，能看到几个标签engine，host，context，其实应该还有一个wrapper，这个wrapper是用来包装真正的servlet的，便于扩展，后面会说到的；

　　

　　上图就是一个container，一层包装一层，engine>>>host>>>context>>>wrapper；其中一个container中的engine只能配置一个，host可以配置多个，context可以配置多个；

　　我们可以看作：一个最大的容器container，里面有个小一号的engine容器，里面还有一个更小一号的host容器，里面还有一个还小号的context容器，里面还有一个最小号的wrapper，而这个wrapper容器就是最小的容器了，这个容器有很多个，一个wrapper其实就是一个servlet，为了扩展方便才封装成wrapper！

　　下面说说这些东西有什么作用；

　　engine：看到名字应该就知道这是一个引擎，这是一个完整的servlet引擎，内部还包括了一些东西

　　host：就是主机名，例如我们常见的localhost，由于可以配置多个，所以一个tomcat实例可以配置多域名，也是为了灵活使用吧！

　　context：很多人都喜欢把这个叫做应用上下文，其实就是指的你的web应用；你想啊，你的web应用在tomcat运行的时候，是以context这个形式表现出来的，你就可以把这个context当作你的应用本身，比较类似的应该是：类加载到内存中是以class对象存在，应该差不多的道理吧！

　　wrapper：可以有很多的wrapper容器，一个wrapper里面就是一个servlet，用几行粗略代码表示如下，可以很清楚的看到wrapper和servlet之间的关系 

 

　　再说一下host和context的关系，请看下图tomcat8目录和webapps内部，这就应该说的很清楚了；

 

3.研究一下container的内部运行过程

　　前面分析了container中的各个组成部分，无非是容器一层套一层，httpservletrequest请求穿过一层一层，最后就到达servlet中执行service方法，然后处理，再返回；

　　就好像中学时候学的生物细胞结构一样，营养物质首先要穿过血管壁，再是细胞壁，细胞膜等等，就是一层一层的穿过，而且在穿过的途中会碰到很多关卡，会对这个营养物质做一些处理；（嘿嘿，生物的知识我也不知道说的对不对，瞎扯一下！）

 　　其实在这里httpservletrequest就如同一个营养物质，每经过一个容器都会被处理一下，在tomcat中就有这么一个叫做pipeline-value机制（就是管道-阀门机制）来处理；

　　阀门其实类似一个过滤器filter；而且可以把每一层容器看作是一个管道，管道中有一个一个的阀门，最重要的就是每条管道的最后一个阀门（叫做基础阀，英语是basevalue），会调用下一条管道的第一个阀门，一直到wrapper的基础阀中会创建一个拦截器链filterchain，依次调用所以拦截器的dofilter方法以及servlet的service方法，再返回！在这个过程中，httpservletrequest每经过一个阀门，都会被处理一下（其中假如出现异常，那么就会取到异常信息包装成一个xxxresponse返回给客户端！）

　　可以想象最后形状应该是一个奇奇怪怪的形状；于是我找了一幅图来看看

 

4.总结：

　　这一节我们用图形来看了一下tomcat的基本结构和大概的运行过程，其实tomcat底层就是依赖socket来获得请求，然后进行封装，把请求放进一个容器中，经过一连串的管道-----阀门机制进行处理，最后到wrapper中会创建一个拦截器链，执行每一个拦截器的dofilter方法，然后再执行servlet的service方法，然后将结果返回客户端；

　　用一幅图来看看这整个过程：