Tomcat相关的面试题出场的几率并不高,正式因为如此,很多人忽略了对Tomcat相关技能的掌握。

这次整理了Tomcat相关的系统架构,介绍了Server、Service、Connector、Container之间的关系,各个模块的功能,可以说把这几个掌握住了,Tomcat相关的面试题你就不会有任何问题了!

另外,在面试的时候你还要有意识无意识的往Tomcat这个地方引,就比如说常见的Spring MVC的执行流程,一个URL的完整调用链路,这些相关的题目你是可以再往Tomcat处理请求的这个过程去说的!掌握注Tomcat这些技能了,面试官一定会佩服你的!

学了本节之后你应该明白的是:

  • Server、Service、Connector、Container四大组件之间的关系和联系,以及他们的主要功能点;

  • Tomcat执行的整体架构,请求是如何被一步步处理的;

  • Engine、Host、Context、Wrapper相关的概念关系;

  • Container是如何处理请求的;

  • Tomcat用到的相关设计模式;

一、Tomcat顶层架构

俗话说,站在巨人的肩膀上看世界,一般学习的时候也是先总览一下整体,然后逐个部分个个击破,最后形成思路,了解具体细节,Tomcat的结构很复杂,但是 Tomcat 非常的模块化,找到了 Tomcat最核心的模块,问题才可以游刃而解,了解了Tomcat的整体架构对以后深入了解Tomcat来说至关重要!

先上一张Tomcat的顶层结构图(图A),如下:

 
Tomcat中最顶层的容器是Server,代表着整个服务器,从上图中可以看出,一个Server可以包含至少一个Service,用于具体提供服务。

Service主要包含两个部分:Connector和Container。从上图中可以看出 Tomcat 的心脏就是这两个组件,他们的作用如下:

1、Connector用于处理连接相关的事情,并提供Socket与Request和Response相关的转化;

2、Container用于封装和管理Servlet,以及具体处理Request请求;

一个Tomcat中只有一个Server,一个Server可以包含多个Service,一个Service只有一个Container,但是可以有多个Connectors,这是因为一个服务可以有多个连接,如同时提供Http和Https链接,也可以提供向相同协议不同端口的连接,示意图如下(Engine、Host、Context下边会说到):

多个 Connector 和一个 Container 就形成了一个 Service,有了 Service 就可以对外提供服务了,但是 Service 还要一个生存的环境,必须要有人能够给她生命、掌握其生死大权,那就非 Server 莫属了!所以整个 Tomcat 的生命周期由 Server 控制。

另外,上述的包含关系或者说是父子关系,都可以在tomcat的conf目录下的server.xml配置文件中看出,下图是删除了注释内容之后的一个完整的server.xml配置文件(Tomcat版本为8.0)

详细的配置文件文件内容可以到Tomcat官网查看:

http://tomcat.apache.org/tomcat-8.0-doc/index.html

上边的配置文件,还可以通过下边的一张结构图更清楚的理解: 

image

Server标签设置的端口号为8005,shutdown=”SHUTDOWN” ,表示在8005端口监听“SHUTDOWN”命令,如果接收到了就会关闭Tomcat。一个Server有一个Service,当然还可以进行配置,一个Service有多个,Service左边的内容都属于Container的,Service下边是Connector。

二、Tomcat顶层架构小结:

(1)Tomcat中只有一个Server,一个Server可以有多个Service,一个Service可以有多个Connector和一个Container;
(2) Server掌管着整个Tomcat的生死大权;
(4)Service 是对外提供服务的;
(5)Connector用于接受请求并将请求封装成Request和Response来具体处理;
(6)Container用于封装和管理Servlet,以及具体处理request请求;

知道了整个Tomcat顶层的分层架构和各个组件之间的关系以及作用,对于绝大多数的开发人员来说Server和Service对我们来说确实很远,而我们开发中绝大部分进行配置的内容是属于Connector和Container的,所以接下来介绍一下Connector和Container。

三、Connector和Container的微妙关系

由上述内容我们大致可以知道一个请求发送到Tomcat之后,首先经过Service然后会交给我们的Connector,Connector用于接收请求并将接收的请求封装为Request和Response来具体处理,Request和Response封装完之后再交由Container进行处理,Container处理完请求之后再返回给Connector,最后在由Connector通过Socket将处理的结果返回给客户端,这样整个请求的就处理完了!

Connector最底层使用的是Socket来进行连接的,Request和Response是按照HTTP协议来封装的,所以Connector同时需要实现TCP/IP协议和HTTP协议!

Tomcat既然处理请求,那么肯定需要先接收到这个请求,接收请求这个东西我们首先就需要看一下Connector!

四、Connector架构分析

Connector用于接受请求并将请求封装成Request和Response,然后交给Container进行处理,Container处理完之后在交给Connector返回给客户端。

因此,我们可以把Connector分为四个方面进行理解:

(1)Connector如何接受请求的?

(2)如何将请求封装成Request和Response的?

(3)封装完之后的Request和Response如何交给Container进行处理的?

(4)Container处理完之后如何交给Connector并返回给客户端的?

首先看一下Connector的结构图(图B),如下所示:

Connector就是使用ProtocolHandler来处理请求的,不同的ProtocolHandler代表不同的连接类型,比如:Http11Protocol使用的是普通Socket来连接的,Http11NioProtocol使用的是NioSocket来连接的。

其中ProtocolHandler由包含了三个部件:Endpoint、Processor、Adapter。

(1)Endpoint用来处理底层Socket的网络连接,Processor用于将Endpoint接收到的Socket封装成Request,Adapter用于将Request交给Container进行具体的处理。

(2)Endpoint由于是处理底层的Socket网络连接,因此Endpoint是用来实现TCP/IP协议的,而Processor用来实现HTTP协议的,Adapter将请求适配到Servlet容器进行具体的处理。

(3)Endpoint的抽象实现AbstractEndpoint里面定义的Acceptor和AsyncTimeout两个内部类和一个Handler接口。Acceptor用于监听请求,AsyncTimeout用于检查异步Request的超时,Handler用于处理接收到的Socket,在内部调用Processor进行处理。

至此,我们应该很轻松的回答(1)(2)(3)的问题了,但是(4)还是不知道,那么我们就来看一下Container是如何进行处理的以及处理完之后是如何将处理完的结果返回给Connector的?

五、Container架构分析

Container用于封装和管理Servlet,以及具体处理Request请求,在Connector内部包含了4个子容器,结构图如下(图C):

4个子容器的作用分别是:

(1)Engine:引擎,用来管理多个站点,一个Service最多只能有一个Engine;

(2)Host:代表一个站点,也可以叫虚拟主机,通过配置Host就可以添加站点;

(3)Context:代表一个应用程序,对应着平时开发的一套程序,或者一个WEB-INF目录以及下面的web.xml文件;

(4)Wrapper:每一Wrapper封装着一个Servlet;

下面找一个Tomcat的文件目录对照一下,如下图所示:

 
Context和Host的区别是Context表示一个应用,我们的Tomcat中默认的配置下webapps下的每一个文件夹目录都是一个Context,其中ROOT目录中存放着主应用,其他目录存放着子应用,而整个webapps就是一个Host站点。

我们访问应用Context的时候,如果是ROOT下的则直接使用域名就可以访问,例如:www.ledouit.com,如果是Host(webapps)下的其他应用,则可以使用www.ledouit.com/docs进行访问,当然默认指定的根应用(ROOT)是可以进行设定的,只不过Host站点下默认的主营用是ROOT目录下的。

看到这里我们知道Container是什么,但是还是不知道Container是如何进行处理的以及处理完之后是如何将处理完的结果返回给Connector的?别急!下边就开始探讨一下Container是如何进行处理的!

六、Container如何处理请求的

Container处理请求是使用Pipeline-Valve管道来处理的!(Valve是阀门之意)

Pipeline-Valve是责任链模式,责任链模式是指在一个请求处理的过程中有很多处理者依次对请求进行处理,每个处理者负责做自己相应的处理,处理完之后将处理后的请求返回,再让下一个处理着继续处理。

 
但是!Pipeline-Valve使用的责任链模式和普通的责任链模式有些不同!区别主要有以下两点:

(1)每个Pipeline都有特定的Valve,而且是在管道的最后一个执行,这个Valve叫做BaseValve,BaseValve是不可删除的;

(2)在上层容器的管道的BaseValve中会调用下层容器的管道。

我们知道Container包含四个子容器,而这四个子容器对应的BaseValve分别在:StandardEngineValve、StandardHostValve、StandardContextValve、StandardWrapperValve。

Pipeline的处理流程图如下(图D):

 
(1)Connector在接收到请求后会首先调用最顶层容器的Pipeline来处理,这里的最顶层容器的Pipeline就是EnginePipeline(Engine的管道);

(2)在Engine的管道中依次会执行EngineValve1、EngineValve2等等,最后会执行StandardEngineValve,在StandardEngineValve中会调用Host管道,然后再依次执行Host的HostValve1、HostValve2等,最后在执行StandardHostValve,然后再依次调用Context的管道和Wrapper的管道,最后执行到StandardWrapperValve。

(3)当执行到StandardWrapperValve的时候,会在StandardWrapperValve中创建FilterChain,并调用其doFilter方法来处理请求,这个FilterChain包含着我们配置的与请求相匹配的Filter和Servlet,其doFilter方法会依次调用所有的Filter的doFilter方法和Servlet的service方法,这样请求就得到了处理!

(4)当所有的Pipeline-Valve都执行完之后,并且处理完了具体的请求,这个时候就可以将返回的结果交给Connector了,Connector在通过Socket的方式将结果返回给客户端。

七、总结

至此,我们已经对Tomcat的整体架构有了大致的了解,从图A、B、C、D可以看出来每一个组件的基本要素和作用。我们在脑海里应该有一个大概的轮廓了!如果你面试的时候,让你简单的聊一下Tomcat,上面的内容你能脱口而出吗?
最后,我整理了一份Tomcat知识体系图:【欢迎看我的主页,进我的私人群一起交流技术问题】

当你能够脱口而出图中任一点的时候,这位面试官一定会对你刮目相看的!

Tomcat相关面试题,看这篇就够了!保证能让面试官颤抖!的更多相关文章

  1. 想了解SAW,BAW,FBAR滤波器的原理?看这篇就够了!

    想了解SAW,BAW,FBAR滤波器的原理?看这篇就够了!   很多通信系统发展到某种程度都会有小型化的趋势.一方面小型化可以让系统更加轻便和有效,另一方面,日益发展的IC**技术可以用更低的成本生产 ...

  2. [译]ASP.NET Core Web API 中使用Oracle数据库和Dapper看这篇就够了

    [译]ASP.NET Core Web API 中使用Oracle数据库和Dapper看这篇就够了 本文首发自:博客园 文章地址: https://www.cnblogs.com/yilezhu/p/ ...

  3. Vue学习看这篇就够

    Vue -渐进式JavaScript框架 介绍 vue 中文网 vue github Vue.js 是一套构建用户界面(UI)的渐进式JavaScript框架 库和框架的区别 我们所说的前端框架与库的 ...

  4. Python GUI之tkinter窗口视窗教程大集合(看这篇就够了) JAVA日志的前世今生 .NET MVC采用SignalR更新在线用户数 C#多线程编程系列(五)- 使用任务并行库 C#多线程编程系列(三)- 线程同步 C#多线程编程系列(二)- 线程基础 C#多线程编程系列(一)- 简介

    Python GUI之tkinter窗口视窗教程大集合(看这篇就够了) 一.前言 由于本篇文章较长,所以下面给出内容目录方便跳转阅读,当然也可以用博客页面最右侧的文章目录导航栏进行跳转查阅. 一.前言 ...

  5. C#实现多级子目录Zip压缩解压实例 NET4.6下的UTC时间转换 [译]ASP.NET Core Web API 中使用Oracle数据库和Dapper看这篇就够了 asp.Net Core免费开源分布式异常日志收集框架Exceptionless安装配置以及简单使用图文教程 asp.net core异步进行新增操作并且需要判断某些字段是否重复的三种解决方案 .NET Core开发日志

    C#实现多级子目录Zip压缩解压实例 参考 https://blog.csdn.net/lki_suidongdong/article/details/20942977 重点: 实现多级子目录的压缩, ...

  6. React入门看这篇就够了

    摘要: 很多值得了解的细节. 原文:React入门看这篇就够了 作者:Random Fundebug经授权转载,版权归原作者所有. React 背景介绍 React 入门实例教程 React 起源于 ...

  7. [转帖]Zookeeper入门看这篇就够了

    Zookeeper入门看这篇就够了 https://my.oschina.net/u/3796575/blog/1845035 Zookeeper是什么 官方文档上这么解释zookeeper,它是一个 ...

  8. 任务21 :了解ASP.NET Core 依赖注入,看这篇就够了

    DI在.NET Core里面被提到了一个非常重要的位置, 这篇文章主要再给大家普及一下关于依赖注入的概念,身边有工作六七年的同事还个东西搞不清楚.另外再介绍一下.NET  Core的DI实现以及对实例 ...

  9. [转]React入门看这篇就够了

    摘要: 很多值得了解的细节. 原文:React入门看这篇就够了 作者:Random Fundebug经授权转载,版权归原作者所有. React 背景介绍 React 入门实例教程 React 起源于 ...

随机推荐

  1. Node.js 操作 OSX 系统麦克风、扬声器音量

    最近几年 Electron 很火,公司也正好有个项目想做跨平台客户端,大家研究了一下就选择了 Electron,第一次做 js 的项目遇到了不少坑,不过也都一点点解决了. 因为项目中需要对用户录音,H ...

  2. Docker 学习8 Dockerfile详解2

    一.继续上章节Docker学习7 CMD命令后. 11.ENTRYPOINT a.容器启动后相当于会启动ENTRYPOINT + CMD 命令,CMD相当于参数传给entrypoint的 [root@ ...

  3. Invitation Cards spfa

    题意  n个点m条单向边   计算 从1到每一个点的权值(除了1) 和每个点回到1 的权值之和 正向跑一次 反向跑一次即可 #include<bits/stdc++.h> using na ...

  4. Pycharm 项目无法导入自己写的模块(问题记录贴)

    问题背景: 从外部导入一个Python项目后,发现包错误,如图: 解决步骤: 1.将目录下的"5-6——apriori.py"复制一份,重命名为”apriori.py": ...

  5. 2018-2019 20165319 网络对抗 Exp4 恶意代码分析

    基础问题回答 1. 如果在工作中怀疑一台主机上有恶意代码,但只是猜想,所有想监控下系统一天天的到底在干些什么.请设计下你想监控的操作有哪些,用什么方法来监控 答:1.使用Windows自带的schta ...

  6. ElasticSearch本人启动报错总结

    1.报错关键代码如下: Exception in thread "main" 2019-04-28 03:53:04,339 main ERROR No log4j2 config ...

  7. python操作kafka(confluent_kafka 生产)

    #!/usr/bin/python # -*- coding:utf-8 -*- from confluent_kafka import Producer import json import tim ...

  8. look back to 2018

    只写展望怎么行,还是缺一篇总结.2018年几乎没有怎么发朋友圈,需要一些文字记录一下这一年发生的事. 去年的现在,2018年的开端,结束了研一上学期充实的生活,下学期一项艰巨的任务就是完成大项目,一个 ...

  9. python 日常错误整理

    1.NameError: name 'raw_input' is not defined 问题原因:python 3 中raw_input已经被input 替代

  10. [Ubuntu]修改文件夹及所有子文件夹权限

    sudo chmod -R 777 FILE_NAME 使FILE_NAME文件或文件夹具有读写和执行的权限.