Apache Tomcat 介绍

在开发web项目的时候，经常会用到tomcat服务器，当启动Tomcat时，控制台会迅速显示监听类：

org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener 

显而易见，org是organization组织的意思，startup是启动的意思，VersionLoggerListener大致是监听版本记录的意思，那么apache，catalina是什么意思呢？相互之间又是什么关系呢？

来源背景

上世纪八十年代，当互联网开始在美国大学流行的时候，美国计算机名校伊利诺伊大学香槟分校（UIUC）的国家超级计算应用中心（National Center for Supercomputing Applications， NCSA）组织了一些研究生开始编写基于HTTP通信协议的服务器端和客户端程序。客户端端程序叫做mosaic，是第一个被普遍使用的网页浏览器，也是Netscape（网景）浏览器的前身，之后演变为Mozilla Firefox。而服务器端程序就是最早的Web服务器软件之一，名叫NCSA HTTPd，它完整地实现了HTTP协议，整个实验获得了成功。然而伊利诺伊大学香槟分校也许仅出于学术研究目的，在实验成功后开发工作就没有继续下去，研究小组也随之解散，但他们将这两个软件开源，其代码可以*下载修改并发布。

Apache

此后的互联网对HTTP服务器软件的需求越来越大，公开源代码的NCSA HTTPd成了进一步发展的极好起点。很多研究者不断地给它添加功能、增加代码，并对不断出现的Bug打补丁。但因为缺乏规划和管理，出现了越来越多的重复劳动，随之而来的则是越多的补丁带来越多的Bug。1995年2月，为解决这种单打独斗的现象，8名志同道合的开发者决定成立一个小组，一起重写整个NCSA HTTPd程序，发布一个基于NCSA HTTPd的可靠的服务器软件。开发工作完成后，他们将软件命名为Apache，全称Apache HTTP Server。

Apache本是美洲原住民印第安人一支部落的名字，这个部落因为高超的作战策略和无穷的耐性而闻名，同时也是最后一个屈服于美国*的民族。开发小组以此寓意软件高效、可靠，同时表达了大公司迟早会参与竞争并“教化”这块最早的开源网络之地的担心。另外，因为整个软件是在NCSA HTTPd基础上打了很多补丁程序，他们也戏称它是“A Patchy Web Server”，意为一个打了很多补丁的Web服务器软件。“A Patchy”与Apache谐音，故以Apache命名一语双关。

Apache HTTP Server发布后，由于其具有坚实的稳定性、异常丰富的功能和灵活的可扩展性，得到了极大的成功。1999年6月，为有效支持Apache HTTP Server以及相关软件的发展，Apache开发小组成员们成立了一个非盈利性的Apache软件基金会（Apache Software Foundation）。大家对Apache这个名字的熟悉大概也是因为这个基金会，它支持开发了诸多享誉全球的开源软件，这些软件的名字前都会加上Apache，其中就包括Apache Tomcat。

Tomcat

Tomcat的这个单词的意思是“公猫”，因为它的开发者姆斯·邓肯·戴维森希望用一种能够自己照顾自己的动物代表这个软件，于是命名为tomcat，它的Logo兼吉祥物也被设计成了一只公猫形象。Tomcat是1999年Apache 软件基金会与Sun等其他公司一起合作的Jakarta（雅加达）项目中的一个子项目，作为服务器的容器支持基于Java语言编写的程序在服务器上运行，这样的程序被称为Servlet（小服务程序），因为它是运行在“Server”上的“Applet”。理论上讲这样一个容器并不是一个完整的服务器软件，因为它只能运行Java程序而不能生成HTML页面数据，也不能处理并发事务。但它集成了HTTP服务器程序，也就可以单独作为一个服务器软件来部署以处理HTTP请求，但tomcat核心技术并不在于此，所以除了用于开发过程中的调试以及那些对速度和事务处理只有很小要求的用户，很少会将Tomcat单独作为Web服务器。通常开发者会让tomcat与其他对Web服务器一起协同工作，比如Apache HTTP Server。Apache HTTP Server负责接受所有来自客户端的HTTP请求，然后将Servlets和 JSP（JavaServer Pages）的请求转发给Tomcat来处理。Tomcat完成处理后，将响应传回给Apache，最后Apache将响应返回给客户端。于是在tomcat中运行Java程序也就是Servlet的那个模块因为体现了tomcat最核心特点而引起了大家的重视，而这个模块的名字叫做Catalina。

Catalina

Catalina是美国西海岸靠近洛杉矶22英里的一个小岛，因为其风景秀丽而著名。Servlet运行模块的最早开发者Craig McClanahan因为喜欢Catalina岛故以Catalina命名他所开这个模块，尽管他从来也没有去过那里。另外在开发的早期阶段，Tomcat是被搭建在一个叫Avalon的服务器框架上，而Avalon则是Catalina岛上的一个小镇的名字，于是想一个与小镇名字相关联的单词也是自然而然。还有一个原因来自于Craig McClanahan养的猫，他养的猫在他写程序的时候喜欢在电脑周围闲逛。但这与Catalina有什么关系呢？我想可能是Catalina岛是个悠闲散步的好地方，猫的闲逛让Craig McClanahan想起了那里。

标题Tomcat Server的结构图

Tomcat Server的组成部分

1. Server
   A Server element represents the entire Catalina servlet container. (Singleton)

2. Service
   是这样一个集合：它由一个或者多个Connector组成，以及一个Engine，负责处理所有Connector所获得的客户请求

3. Connector
   一个Connector将在某个指定端口上侦听客户请求，并将获得的请求交给Engine来处理，从Engine处获得回应并返回客户
   TOMCAT有两个典型的Connector，一个直接侦听来自browser的http请求，一个侦听来自其它WebServer的请求
   Coyote Http/1.1 Connector 在端口8080处侦听来自客户browser的http请求
   Coyote JK2 Connector 在端口8009处侦听来自其它WebServer(Apache)的servlet/jsp代理请求

4. Engine
   Engine下可以配置多个虚拟主机Virtual Host，每个虚拟主机都有一个域名
   当Engine获得一个请求时，它把该请求匹配到某个Host上，然后把该请求交给该Host来处理
   Engine有一个默认虚拟主机，当请求无法匹配到任何一个Host上的时候，将交给该默认Host来处理

5. Host
   代表一个Virtual Host，虚拟主机，每个虚拟主机和某个网络域名Domain Name相匹配
   每个虚拟主机下都可以部署(deploy)一个或者多个Web App，每个Web App对应于一个Context，有一个Context path
   当Host获得一个请求时，将把该请求匹配到某个Context上，然后把该请求交给该Context来处理
   匹配的方法是“最长匹配”，所以一个path==”"的Context将成为该Host的默认Context
   所有无法和其它Context的路径名匹配的请求都将最终和该默认Context匹配

6. Context

Context的部署配置文件web.xml的说明
一个Context对应于一个Web App，每个Web App是由一个或者多个servlet组成的
当一个Web App被初始化的时候，它将用自己的ClassLoader对象载入“部署配置文件web.xml”中定义的每个servlet类
它首先载入在$CATALINA_HOME/conf/web.xml中部署的servlet类（应用于所有的web应用程序）
然后载入在自己的Web App根目录下的WEB-INF/web.xml中部署的servlet类
如果没有WEB-INF/web.xml文件，tomcat会输出找不到的消息，但仍然会部署并使用web应用程序，因此，这个web.xml并不是必要的，不过通常最好还是让每一个上线的web应用程序都有一个自己的WEB-INF/web.xml。
conf/web.xml文件中的设定会应用于所有的web应用程序，而web应用程序的WEB-INF/web.xml中的设定只应用于该应用程序本身。

web.xml文件有两部分：servlet类定义和servlet映射定义
每个被载入的servlet类都有一个名字，且被填入该Context的映射表(mapping table)中，和某种URL PATTERN对应
当该Context获得请求时，将查询mapping table，找到被请求的servlet，如果找到，则执行该类，获得请求的回应，并返回

Tomcat Server处理一个http请求的过程

假设来自客户的请求为：
http://localhost:8080/wsota/wsota_index.jsp

1. 请求被发送到本机端口8080，被在那里侦听的Coyote HTTP/1.1 Connector获得
2. Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理，并等待来自Engine的回应
3. Engine获得请求localhost/wsota/wsota_index.jsp，匹配它所拥有的所有虚拟主机Host
4. Engine匹配到名为localhost的Host（即使匹配不到也把请求交给该Host处理，因为该Host被定义为该Engine的默认主机）
5. localhost Host获得请求/wsota/wsota_index.jsp，匹配它所拥有的所有Context
6. Host匹配到路径为/wsota的Context（如果匹配不到就把该请求交给路径名为”"的Context去处理）
7. path=”/wsota”的Context获得请求/wsota_index.jsp，在它的mapping table中寻找对应的servlet
8. Context匹配到URL PATTERN为*.jsp的servlet，对应于JspServlet类
9. 构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法10)Context把执行完了之后的HttpServletResponse对象返回给Host
   11)Host把HttpServletResponse对象返回给Engine
   12)Engine把HttpServletResponse对象返回给Connector
   13)Connector把HttpServletResponse对象返回给客户browser