web服务器专题：tomcat（二）模块组件与server.xml 配置文件

一个Server.xml的实例

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">

  <Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" />

  <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />

  <Listener className="org.apache.catalina.core.JasperListener" />

  <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />

  <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />

  <Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />

  <GlobalNamingResources>

    <Resource name="UserDatabase" auth="Container"

              type="org.apache.catalina.UserDatabase"

              description="User database that can be updated and saved"

              factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"

              pathname="conf/tomcat-users.xml" />

  </GlobalNamingResources>

  <Service name="Catalina">

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

               connectionTimeout="20000"

               redirectPort="8443" />

    <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />

    <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">

      <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">

        <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"

               resourceName="UserDatabase"/>

      </Realm>

      <Host name="localhost"  appBase="webapps"

            unpackWARs="true" autoDeploy="true">

        <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"

               prefix="localhost_access_log." suffix=".txt"

               pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />

      </Host>

    </Engine>

  </Service>

</Server>

以上，即一个tomcat7的默认的server.xml配置文件，整个配置文件，我们先整体梳理一下以上的核心标签结构：

<Server>

  <Service>

    <Connector />

    <Connector />

    <Engine>

      <Host>

         <Context />

      </Host>

    </Engine>

  <Service>

</Server>

元素分类

server.xml文件中的元素可以分为以下4类：

（1）顶层元素：<Server>和<Service>

<Server>元素是整个配置文件的根元素，<Service>元素则代表一个Engine元素以及一组与之相连的Connector元素。

（2）连接器：<Connector>

<Connector>代表了外部客户端发送请求到特定Service的接口；同时也是外部客户端从特定Service接收响应的接口。

（3）容器：<Engine><Host><Context>

容器的功能是处理Connector接收进来的请求，并产生相应的响应。Engine、Host和Context都是容器，但它们不是平行的关系，而是父子关系：Engine包含Host，Host包含Context。一个Engine组件可以处理Service中的所有请求，一个Host组件可以处理发向一个特定虚拟主机的所有请求，一个Context组件可以处理一个特定Web应用的所有请求。

（4）内嵌组件：可以内嵌到容器中的组件。

实际上，Server、Service、Connector、Engine、Host和Context是最重要的最核心的Tomcat组件，其他组件都可以归为内嵌组件。

组件及其元素详解

1、Server

Server元素在最顶层，代表整个Tomcat容器，因此它必须是server.xml中唯一一个最外层的元素。一个Server元素中可以有一个或多个Service元素。

在第一部分的例子中，在最外层有一个<Server>元素，shutdown属性表示关闭Server的指令；port属性表示Server接收shutdown指令的端口号，设为-1可以禁掉该端口。

Server的主要任务，就是提供一个接口让客户端能够访问到这个Service集合，同时维护它所包含的所有的Service的生命周期，包括如何初始化、如何结束服务、如何找到客户端要访问的Service。

2、Service

Service的作用，是在Connector和Engine外面包了一层，把它们组装在一起，对外提供服务。一个Service可以包含多个Connector，但是只能包含一个Engine；其中Connector的作用是从客户端接收请求，Engine的作用是处理接收进来的请求。

在第一部分的例子中，Server中包含一个名称为“Catalina”的Service。实际上，Tomcat可以提供多个Service，不同的Service监听不同的端口，后文会有介绍。

3、Connector

Connector的主要功能，是接收连接请求，创建Request和Response对象用于和请求端交换数据；然后分配线程让Engine来处理这个请求，并把产生的Request和Response对象传给Engine。

通过配置Connector，可以控制请求Service的协议及端口号。在第一部分的例子中，Service包含两个Connector：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000"   redirectPort="8443" />

<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />

（1）通过配置第1个Connector，客户端可以通过8080端口号使用http协议访问Tomcat。其中，protocol属性规定了请求的协议，port规定了请求的端口号，redirectPort表示当强制要求https而请求是http时，重定向至端口号为8443的Connector，connectionTimeout表示连接的超时时间。点此查看一分钟配置tomcat的https教程。

在这个例子中，Tomcat监听HTTP请求，使用的是8080端口，而不是正式的80端口；实际上，在正式的生产环境中，Tomcat也常常监听8080端口，而不是80端口。这是因为在生产环境中，很少将Tomcat直接对外开放接收请求，而是在Tomcat和客户端之间加一层代理服务器(如nginx)，用于请求的转发、负载均衡、处理静态文件等；通过代理服务器访问Tomcat时，是在局域网中，因此一般仍使用8080端口。

（2）通过配置第2个Connector，客户端可以通过8009端口号使用AJP协议访问Tomcat。AJP协议负责和其他的HTTP服务器(如Apache)建立连接；在把Tomcat与其他HTTP服务器集成时，就需要用到这个连接器。之所以使用Tomcat和其他服务器集成，是因为Tomcat可以用作Servlet/JSP容器，但是对静态资源的处理速度较慢，不如Apache和IIS等HTTP服务器；因此常常将Tomcat与Apache等集成，前者作Servlet容器，后者处理静态资源，而AJP协议便负责Tomcat和Apache的连接。Tomcat与Apache等集成的原理如下图。

4、Engine

Engine组件在Service组件中有且只有一个；Engine是Service组件中的请求处理组件。Engine组件从一个或多个Connector中接收请求并处理，并将完成的响应返回给Connector，最终传递给客户端。

前面已经提到过，Engine、Host和Context都是容器，但它们不是平行的关系，而是父子关系：Engine包含Host，Host包含Context。

在第一部分的例子中，Engine的配置语句如下：

 <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">

其中，name属性用于日志和错误信息，在整个Server中应该唯一。defaultHost属性指定了默认的host名称，当发往本机的请求指定的host名称不存在时，一律使用defaultHost指定的host进行处理；因此，defaultHost的值，必须与Engine中的一个Host组件的name属性值匹配。

5、Host

（1）Engine与Host

Host是Engine的子容器。Engine组件中可以内嵌1个或多个Host组件，每个Host组件代表Engine中的一个虚拟主机。Host组件至少有一个，且其中一个的name必须与Engine组件的defaultHost属性相匹配。

（2）Host的作用

Host虚拟主机的作用，是运行多个Web应用（一个Context代表一个Web应用），并负责安装、展开、启动和结束每个Web应用。

Host组件代表的虚拟主机，对应了服务器中一个网络名实体(如”www.javastack.cn”，或IP地址”116.25.25.25”)；为了使用户可以通过网络名连接Tomcat服务器，这个名字应该在DNS服务器上注册。

客户端通常使用主机名来标识它们希望连接的服务器；该主机名也会包含在HTTP请求头中。Tomcat从HTTP头中提取出主机名，寻找名称匹配的主机。如果没有匹配，请求将发送至默认主机。因此默认主机不需要是在DNS服务器中注册的网络名，因为任何与所有Host名称不匹配的请求，都会路由至默认主机。

（3）Host的配置

Host的配置如下：

<Host name="localhost"  appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true">

下面对其中配置的属性进行说明：

name属性指定虚拟主机的主机名，一个Engine中有且仅有一个Host组件的name属性与Engine组件的defaultHost属性相匹配；一般情况下，主机名需要是在DNS服务器中注册的网络名，但是Engine指定的defaultHost不需要，原因在前面已经说明。

unpackWARs指定了是否将代表Web应用的WAR文件解压；如果为true，通过解压后的文件结构运行该Web应用，如果为false，直接使用WAR文件运行Web应用。

Host的autoDeploy和appBase属性，与Host内Web应用的自动部署有关；此外，本例中没有出现的xmlBase和deployOnStartup属性，也与Web应用的自动部署有关；将在下一节(Context)中介绍。

6、Context

（1）Context的作用

Context元素代表在特定虚拟主机上运行的一个Web应用。在后文中，提到Context、应用或Web应用，它们指代的都是Web应用。每个Web应用基于WAR文件，或WAR文件解压后对应的目录（这里称为应用目录）。

Context是Host的子容器，每个Host中可以定义任意多的Context元素。

在第一部分的例子中，可以看到server.xml配置文件中并没有出现Context元素的配置。这是因为，Tomcat开启了自动部署，Web应用没有在server.xml中配置静态部署，而是由Tomcat通过特定的规则自动部署。下面介绍一下Tomcat自动部署Web应用的机制。

（2）Web应用自动部署

Host的配置

要开启Web应用的自动部署，需要配置所在的虚拟主机；配置的方式就是前面提到的Host元素的deployOnStartup和autoDeploy属性。如果deployOnStartup和autoDeploy设置为true，则tomcat启动自动部署：当检测到新的Web应用或Web应用的更新时，会触发应用的部署(或重新部署)。二者的主要区别在于，deployOnStartup为true时，Tomcat在启动时检查Web应用，且检测到的所有Web应用视作新应用；autoDeploy为true时，Tomcat在运行时定期检查新的Web应用或Web应用的更新。除此之外，二者的处理相似。

通过配置deployOnStartup和autoDeploy可以开启虚拟主机自动部署Web应用；实际上，自动部署依赖于检查是否有新的或更改过的Web应用，而Host元素的appBase和xmlBase设置了检查Web应用更新的目录。

其中，appBase属性指定Web应用所在的目录，默认值是webapps，这是一个相对路径，代表Tomcat根目录下webapps文件夹。

xmlBase属性指定Web应用的XML配置文件所在的目录，默认值为conf/<engine_name>/<host_name>，例如第一部分的例子中，主机localhost的xmlBase的默认值是$TOMCAT_HOME/conf/Catalina/localhost。

检查Web应用更新

一个Web应用可能包括以下文件：XML配置文件，WAR包，以及一个应用目录(该目录包含Web应用的文件结构)；其中XML配置文件位于xmlBase指定的目录，WAR包和应用目录位于appBase指定的目录。

Tomcat按照如下的顺序进行扫描，来检查应用更新：

1、扫描虚拟主机指定的xmlBase下的XML配置文件

2、扫描虚拟主机指定的appBase下的WAR文件

3、扫描虚拟主机指定的appBase下的应用目录

<Context>元素的配置

Context元素最重要的属性是docBase和path，此外reloadable属性也比较常用。

docBase指定了该Web应用使用的WAR包路径，或应用目录。需要注意的是，在自动部署场景下(配置文件位于xmlBase中)，docBase不在appBase目录中，才需要指定；如果docBase指定的WAR包或应用目录就在docBase中，则不需要指定，因为Tomcat会自动扫描appBase中的WAR包和应用目录，指定了反而会造成问题。

path指定了访问该Web应用的上下文路径，当请求到来时，Tomcat根据Web应用的 path属性与URI的匹配程度来选择Web应用处理相应请求。例如，Web应用app1的path属性是”/app1”，Web应用app2的path属性是”/app2”，那么请求/app1/index.html会交由app1来处理；而请求/app2/index.html会交由app2来处理。如果一个Context元素的path属性为””，那么这个Context是虚拟主机的默认Web应用；当请求的uri与所有的path都不匹配时，使用该默认Web应用来处理。

但是，需要注意的是，在自动部署场景下(配置文件位于xmlBase中)，不能指定path属性，path属性由配置文件的文件名、WAR文件的文件名或应用目录的名称自动推导出来。如扫描Web应用时，发现了xmlBase目录下的app1.xml，或appBase目录下的app1.WAR或app1应用目录，则该Web应用的path属性是”app1”。如果名称不是app1而是ROOT，则该Web应用是虚拟主机默认的Web应用，此时path属性推导为””。

reloadable属性指示tomcat是否在运行时监控在WEB-INF/classes和WEB-INF/lib目录下class文件的改动。如果值为true，那么当class文件改动时，会触发Web应用的重新加载。在开发环境下，reloadable设置为true便于调试；但是在生产环境中设置为true会给服务器带来性能压力，因此reloadable参数的默认值为false。

（3）server.xml中静态部署Web应用

除了自动部署，我们也可以在server.xml中通过<context>元素静态部署Web应用。静态部署与自动部署是可以共存的。在实际应用中，并不推荐使用静态部署，因为server.xml 是不可动态重加载的资源，服务器一旦启动了以后，要修改这个文件，就得重启服务器才能重新加载。而自动部署可以在Tomcat运行时通过定期的扫描来实现，不需要重启服务器。

server.xml中使用Context元素配置Web应用，Context元素应该位于Host元素中。

例：

docBase：静态部署时，docBase可以在appBase目录下，也可以不在；本例中，docBase不在appBase目录下。

path：静态部署时，可以显式指定path属性，但是仍然受到了严格的限制：只有当自动部署完全关闭(deployOnStartup和autoDeploy都为false)或docBase不在appBase中时，才可以设置path属性。在本例中，docBase不在appBase中，因此path属性可以设置。

reloadable属性的用法与自动部署时相同。

7、其他组件

　　1、Listener

Listener(即监听器)定义的组件，可以在特定事件发生时执行特定的操作；被监听的事件通常是Tomcat的启动和停止。

监听器可以在Server、Engine、Host或Context中，本例中的监听器都是在Server中。实际上，本例中定义的6个监听器，都只能存在于Server组件中。监听器不允许内嵌其他组件。

监听器需要配置的最重要的属性是className，该属性规定了监听器的具体实现类，该类必须实现了org.apache.catalina.LifecycleListener接口。

VersionLoggerListener：当Tomcat启动时，该监听器记录Tomcat、Java和操作系统的信息。该监听器必须是配置的第一个监听器。
AprLifecycleListener：Tomcat启动时，检查APR库，如果存在则加载。APR，即Apache Portable Runtime，是Apache可移植运行库，可以实现高可扩展性、高性能，以及与本地服务器技术更好的集成。
JasperListener：在Web应用启动之前初始化Jasper，Jasper是JSP引擎，把JVM不认识的JSP文件解析成java文件，然后编译成class文件供JVM使用。
JreMemoryLeakPreventionListener：与类加载器导致的内存泄露有关。
GlobalResourcesLifecycleListener：通过该监听器，初始化< GlobalNamingResources>标签中定义的全局JNDI资源；如果没有该监听器，任何全局资源都不能使用。< GlobalNamingResources>将在后文介绍。
ThreadLocalLeakPreventionListener：当Web应用因thread-local导致的内存泄露而要停止时，该监听器会触发线程池中线程的更新。当线程执行完任务被收回线程池时，活跃线程会一个一个的更新。只有当Web应用(即Context元素)的renewThreadsWhenStoppingContext属性设置为true时，该监听器才有效。

2、GlobalNamingResources与Realm

Engine组件下定义了Realm组件：

Realm，可以把它理解成“域”；Realm提供了一种用户密码与web应用的映射关系，从而达到角色安全管理的作用。在本例中，Realm的配置使用name为UserDatabase的资源实现。而该资源在Server元素中使用GlobalNamingResources配置：

GlobalNamingResources元素定义了全局资源，通过配置可以看出，该配置是通过读取$TOMCAT_HOME/ conf/tomcat-users.xml实现的。

核心组件间的关联及工作流程

整体关系

Server元素在最顶层，代表整个Tomcat容器；一个Server元素中可以有一个或多个Service元素。

Service在Connector和Engine外面包了一层，把它们组装在一起，对外提供服务。一个Service可以包含多个Connector，但是只能包含一个Engine；Connector接收请求，Engine处理请求。

Engine、Host和Context都是容器，且 Engine包含Host，Host包含Context。每个Host组件代表Engine中的一个虚拟主机；每个Context组件代表在特定Host上运行的一个Web应用。

请求的处理

当请求被发送到Tomcat所在的主机时，最终由哪个Web来处理，总流程分为以下三步

（1）根据协议和端口号选定Service和Engine

Service中的Connector组件可以接收特定端口的请求，因此，当Tomcat启动时，Service组件就会监听特定的端口。在第一部分的例子中，Catalina这个Service监听了8080端口（基于HTTP协议）和8009端口（基于AJP协议）。当请求进来时，Tomcat便可以根据协议和端口号选定处理请求的Service；Service一旦选定，Engine也就确定。

通过在Server中配置多个Service，可以实现通过不同的端口号来访问同一台机器上部署的不同应用。

（2）根据域名或IP地址选定Host

Service确定后，Tomcat在Service中寻找名称与域名/IP地址匹配的Host处理该请求。如果没有找到，则使用Engine中指定的defaultHost来处理该请求。在第一部分的例子中，由于只有一个Host（name属性为localhost），因此该Service/Engine的所有请求都交给该Host处理。

（3）根据URI选定Context/Web应用

Tomcat根据应用的 path属性与URI的匹配程度来选择Web应用处理相应请求，详细见上文<Context>元素的配置

例如：

以请求http://localhost:8080/app1/index.html为例，首先通过协议和端口号（http和8080）选定Service；然后通过主机名（localhost）选定Host；然后通过uri（/app1/index.html）选定Web应用。

配置多个服务

通过在Server中配置多个Service服务，可以实现通过不同的端口号来访问同一台机器上部署的不同Web应用。

在server.xml中配置多服务的方法非常简单，分为以下几步：

（1）复制<Service>元素，放在当前<Service>后面。

（2）修改端口号：根据需要监听的端口号修改<Connector>元素的port属性；必须确保该端口没有被其他进程占用，否则Tomcat启动时会报错，而无法通过该端口访问Web应用。

例子：