[转]Tomcat启动分析

原帖

http://docs.huihoo.com/apache/tomcat/heavyz/01-startup.html

以下摘录了部分

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1 - Tomcat Server的组成部分

1.1 - Server

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

1.2 - Service

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

1.3 - 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

1.4 - 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

1.5 - 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

1.6 - Context

一个Context对应于一个Web Application，一个Web Application由一个或者多个Servlet组成
Context在创建的时候将根据配置文件$CATALINA_HOME/conf/web.xml和$WEBAPP_HOME/WEB-INF/web.xml载入Servlet类
当Context获得请求时，将在自己的映射表(mapping table)中寻找相匹配的Servlet类

2 - Tomcat Server的结构图

5 - 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

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附

Servlet、jsp、http协议

当我们在web浏览器中输入一个httpURL时，浏览器首先将其封装为http请求报文，该报文中还会包含本地用户的一些信息，如浏览器、操作系统等信息。

这些请求的发起，还包括页面中的一个超文本链接或一个表单的提交。所谓表单，是包含在标签<form></form>间的信息，当用户按提交按钮后，将发出一个http请求，默认情况下，该请求需要的页面是当前页面，方法为get，将提交该表单中所有定义的数据。但可以通过<form action="reg.jsp" method="post">来指定请求的页面以及请求的方法。如果使用get方法，这些提交的信息将作为url的一部分提交到web服务器，如果使用post方法，则提交的信息将封装到实体主体部分中去。

当web服务器得到该报文后，如果是自己可以处理的请求，则直接返回页面，否则将请求转发给其它程序处理（这需要通过配置才能让web服务器知道转发给谁）。如果是对servlet或jsp的请求，则该请求会转发给servlet容器。

现在servlet容器收到请求后，首先会将报文信息（也可能是web服务器解析后传递过来的数据结构？）封装为一个HttpServletRequest的对象，同时根据请求查找相应的HttpServlet类（根据web-inf目录下web.xml中给出的servlet-class信息，到web-inf/classes下找相应的类），找到后，创建该类实例（如果该类已经装入内存，则直接从内存创建，这也是为什么在tomcat中，如果修改内容后必须重新起动的原因，而对于发布的web应用，在servlet容器起动时，也会进行一些预处理，可能是对每个web应用中web.xml文件进行处理，servlet容器起动后加入的web应用对servlet容器是不知道的，因此必须重启，至少tomcat如此）。然后根据请求是get或post（当然还有其它命令，如head，但一般应用中主要是这两个），分别调用HttpServlet类实例的doGet或doPost方法，同时传入HttpServletRequest的对象以及作为响应请求的HttpServletResponse对象。

现在进入doGet（或doPost）方法，在方法中，从HttpServletRequest对象中得到用户提交的信息，进行处理，然后通过HttpServletResponse对象输出相应的页面。doGet和doPost可以给出两个完全不同的响应页面，但一般情况下，doPost会直接调用doGet。从面向对象的角度来说，一个servlet应该只对应一个页面。

当doGet（或doPost）方法结束后，HttpServlet类就完成了工作，现在是servlet容器的任务了。它得到了HttpServlet类处理后的HttpServletResponse对象，根据该对象，容器封装http响应报文（或者填充web服务器可以理解的数据结构？），返回给web服务器。

Web服务器将响应报文传递给浏览器。浏览器解析响应报文，显示页面。

对于jsp文件，首先会被编译为相应的servlet，在tomcat中，name.jsp会被编译为name_jsp.class，它的package为org.apache.jsp，原有的html信息被放入编译后的方法中，由JspWriter定义的out对象输出。因此当我们写jsp中的java代码时，至少由两个对象是可以直接使用的，即HttpServletRequest的对象request以及HttpServletResponse对象response。

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TOMCAT简述(转)

一、Tomcat背景
　　自从JSP发布之后，推出了各式各样的JSP引擎。Apache Group在完成GNUJSP1.0的开发以后，开始考虑在SUN的JSWDK基础上开发一个可以直接提供Web服务的JSP服务器，当然同时也支持Servlet, 这样Tomcat就诞生了。Tomcat是jakarta项目中的一个重要的子项目，其被JavaWorld杂志的编辑选为2001年度最具创新的java产品，同时它又是sun公司官方推荐的servlet和jsp容器，因此其越来越多的受到软件公司和开发人员的喜爱。servlet和jsp的最新规范都可以在tomcat的新版本中得到实现。其次，Tomcat是完全免费的软件，任何人都可以从互联网上自由地下载。Tomcat与Apache的组合相当完美。

三、Tomcat类加载
Bootstrap($JAVA_HOME/jre/lib/ext/*.jar)
System($CLASSPATH/*.class和指定的jar)
Common($CATALINA_HOME/common 下的classes,lib,endores三个子目录)
Catalina ($CATALINA_HOME/server/下的classes和lib目录仅对Tomcat可见)
&Shared($CATALINA_HOME/shared/下的classes和lib目录以及$CATALINA_HOME/lib目录)仅对Web应用程序可见,对Tomcat不可见WebApp($WEBAPP/Web-INF/*仅对该WEB应用可见classes/*.class lib/*.jar)

加载类和资源的顺序为：
1、/Web-INF/classes
2、/Web-INF/lib/*.jar
3、Bootstrap
4、System
5、$CATALINA_HOME/common/classes
6、$CATALINA_HOME/common/endores/*.jar
7、$CATALINA_HOME/common/lib/*.jar
8、$CATALINA_HOME/shared/classes
9、$CATALINA_HOME/shared/lib/*.jar

四、server.xml配置简介：
下面讲述这个文件中的基本配置信息，更具体的配置信息请参考tomcat的文档：
    server:
          1、port 指定一个端口，这个端口负责监听关闭tomcat的请求
          2、shutdown 指定向端口发送的命令字符串
    service:
          1、name 指定service的名字
    Connector (表示客户端和service之间的连接)：
          1、port 指定服务器端要创建的端口号，并在这个断口监听来自客户端的请求
          2、minProcessors 服务器启动时创建的处理请求的线程数
          3、maxProcessors 最大可以创建的处理请求的线程数
          4、enableLookups 如果为true，则可以通过调用request.getRemoteHost()进行DNS查
询来得到远程客户端的实际主机名，若为false则不进行DNS查询，而是返回其ip
地址
          5、redirectPort 指定服务器正在处理http请求时收到了一个SSL传输请求后重定向的
端口号
          6、acceptCount 指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时，可以放到处理
队列中的请求数，超过这个数的请求将不予处理
          7、connectionTimeout 指定超时的时间数(以毫秒为单位)
    Engine (表示指定service中的请求处理机，接收和处理来自Connector的请求)：
          1、defaultHost 指定缺省的处理请求的主机名，它至少与其中的一个host元素的name
属性值是一样的
    Context (表示一个web应用程序)：
          1、docBase 应用程序的路径或者是WAR文件存放的路径
          2、path 表示此web应用程序的url的前缀，这样请求的url为
http://localhost:8080/path/****
          3、reloadable 这个属性非常重要，如果为true，则tomcat会自动检测应用程序的
/WEB-INF/lib 和/WEB-INF/classes目录的变化，自动装载新的应用程序，我们可
以在不重起tomcat的情况下改变应用程序
    host (表示一个虚拟主机)：
          1、name 指定主机名
          2、appBase 应用程序基本目录，即存放应用程序的目录
          3、unpackWARs 如果为true，则tomcat会自动将WAR文件解压，否则不解压，直接
从WAR文件中运行应用程序
    Logger (表示日志，调试和错误信息)：
          1、className 指定logger使用的类名，此类必须实现org.apache.catalina.Logger 接口
          2、prefix 指定log文件的前缀
          3、suffix 指定log文件的后缀
          4、timestamp 如果为true，则log文件名中要加入时间，如下
例:localhost_log.2001-10-04.txt
   Realm (表示存放用户名，密码及role的数据库)：
          1、className 指定Realm使用的类名，此类必须实现org.apache.catalina.Realm接口
   Valve (功能与Logger差不多，其prefix和suffix属性解释和Logger 中的一样)：
          1、className 指定Valve使用的类名，如用org.apache.catalina.valves.AccessLogValve
类可以记录应用程序的访问信息
    directory（指定log文件存放的位置）：
    1、pattern 有两个值，common方式记录远程主机名或ip地址，用户名，日期，第一行
请求的字符串，HTTP响应代码，发送的字节数。combined方式比common方式记
录的值更多

五、web.xml配置简介：
1、默认(欢迎)文件的设置
 在tomcat4/conf/web.xml中，<welcome-file-list>与IIS中的默认文件意思相同。
 <welcome-file-list>
 <welcome-file>index.html</welcome-file>
 <welcome-file>index.htm</welcome-file>
 <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
 </welcome-file-list>

2、报错文件的设置
<error-page>
<error-code>404</error-code>
<location>/notFileFound.jsp</location>
</error-page>
<error-page>
<exception-type>java.lang.NullPointerException</exception-type>
<location>/null.jsp</location>
</error-page>
如果某文件资源没有找到，服务器要报404错误，按上述配置则会调用/webapps/ROOT/notFileFound.jsp。
如果执行的某个JSP文件产生NullPointException ，则会调用/webapps/ROOT/null.jsp

3、会话超时的设置
设置session 的过期时间，单位是分钟；
<session-config>
<session-timeout>30</session-timeout>
</session-config>

4、过滤器的设置
<filter>
<filter-name>FilterSource</filter-name>
<filter-class>project4. FilterSource </filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>FilterSource</filter-name>
<url-pattern>/WwwServlet</url-pattern>
(<url-pattern>/haha/*</url-pattern>)
</filter-mapping>

过滤：
1) 身份验证的过滤Authentication Filters
2) 日志和审核的过滤Logging and Auditing Filters
3) 图片转化的过滤Image conversion Filters
4) 数据压缩的过滤Data compression Filters
5) 加密过滤Encryption Filters
6) Tokenizing Filters
7) 资源访问事件触发的过滤Filters that trigger resource access events XSL/T 过滤XSL/T filters
9) 内容类型的过滤Mime-type chain Filter 注意监听器的顺序，如：先安全过滤，然后资源，
然后内容类型等，这个顺序可以自己定。

六、管理
    1、用户配置
      在进行具体Tomcat管理之前，先给tomcat添加一个用户，使这个用户有权限来进行管理。
      打开conf目录下的tomcat-users.xml文件，在相应的位置添加下面一行：
    <user name="user" password="user" roles="standard,manager"/>
    然后重起tomcat，在浏览器中输入http://localhost:8080/manager/，会弹出对话框，输入上面的用户
名和密码即可。

2、应用程序列表
      在浏览器中输入http://localhost:8080/manager/list，浏览器将会显示如下的信息：
    OK - Listed applications for virtual host localhost
    /ex:running:1
    /examples:running:1
    /webdav:running:0
    /tomcat-docs:running:0
    /manager:running:0
    /:running:0
     上面显示的信息分别为：应用程序的路径、当前状态、连接这个程序的session数

3、重新装载应用程序
在浏览器中输入 http://localhost:8080/manager/reload?path=/examples，浏览器显示如下：
OK - Reloaded application at context path /examples
这表示example应用程序装载成功，如果我们将server.xml的Context元素的reloadable属性设为true，则没必要利用这种方式重新装载应用程序，因为tomcat会自动装载。

4、显示session信息
在浏览器中输入http://localhost:8080/manager/sessions?path=/examples，浏览器显示如下：
OK - Session information for application at context path /examples Default maximum session inactive
interval 30 minutes

5、启动和关闭应用程序
在浏览器中输入http://localhost:8080/manager/start?path=/examples和
http://localhost:8080/manager/stop?path=/examples分别启动和关闭examples应用程序。

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Tomcat的过滤器主要由Filter、FilterChain组成，FilterChain包含一个Filter数组.当Wrapper执行FilterChain的doFilter(request,response)方法时，FilterChain首先调用第一个Filter的doFilter(request,response,filterchain)方法，当第一个filter做完过滤操作后，它又会调用filterchain的doFilter方法，此时filterchain的当前filter已变为第二个filter，第二个filter又执行dofilter方法，依此类推，直至所有过滤器都执行完毕

Java代码
1.public interface Filter {
2.        .....
3.        //执行过滤
4.        public void doFilter ( ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain ) throws IOException, ServletException;
5.
6.}
7.
8.public interface FilterChain {
9.    public void doFilter ( ServletRequest request, ServletResponse response ) throws IOException, ServletException;
10.}

2.实现例子

Java代码
1.class ApplicationFilterChain implements FilterChain {
2.
3.   //pos为当前filter的所在位置,n为filters数组的长度
4.   if (pos < n) {
5.            //pos++执行后，把filterchain的当前filter指向下一个
6.            ApplicationFilterConfig filterConfig = filters[pos++];
7.            Filter filter = null;
8.            try {
9.                filter = filterConfig.getFilter();
10.
11.                //filter执行过滤操作
12.                filter.doFilter(request, response, this);
13.            }
14.            ...
15.   }
16.}
17.
18.
19.class SampleFilter implements Filter {
20.      ........
21.      public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,FilterChain chain)
22.        throws IOException, ServletException {
23.
24.         //do something
25.         .....
26.         //request, response传递给下一个过滤器进行过滤
27.         chain.doFilter(request, response);
28.    }
29.
30.}

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摘录，全部请参见

http://www.cnblogs.com/pcbird/archive/2007/07/09.html

6.声明过滤器

servlet版本2.3引入了过滤器的概念。虽然所有支持servlet API版本2.3的服务器都支持过滤器，但为了使用与过滤器有关的元素，必须在web.xml中使用版本2.3的DTD。
过滤器可截取和修改进入一个servlet或JSP页面的请求或从一个servlet或JSP页面发出的相应。在执行一个servlet或JSP页面之前，必须执行第一个相关的过滤器的doFilter方法。在该过滤器对其FilterChain对象调用doFilter时，执行链中的下一个过滤器。如果没有其他过滤器，servlet或JSP页面被执行。过滤器具有对到来的ServletRequest对象的全部访问权，因此，它们可以查看客户机名、查找到来的cookie等。为了访问servlet或JSP页面的输出，过滤器可将响应对象包裹在一个替身对象（stand-in object）中，比方说把输出累加到一个缓冲区。在调用FilterChain对象的doFilter方法之后，过滤器可检查缓冲区，如有必要，就对它进行修改，然后传送到客户机。
例如，程序清单5-11帝国难以了一个简单的过滤器，只要访问相关的servlet或JSP页面，它就截取请求并在标准输出上打印一个报告（开发过程中在桌面系统上运行时，大多数服务器都可以使用这个过滤器）。

程序清单5-11 ReportFilter.java
package moreservlets;

import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import java.util.*;

/** Simple filter that prints a report on the standard output
* whenever the associated servlet or JSP page is accessed.
* <P>
* Taken from More Servlets and JavaServer Pages
* from Prentice Hall and Sun Microsystems Press,
* http://www.moreservlets.com/.
* © 2002 Marty Hall; may be freely used or adapted.
*/

public class ReportFilter implements Filter {
public void doFilter(ServletRequest request,
ServletResponse response,
FilterChain chain)
throws ServletException, IOException {
HttpServletRequest req = (HttpServletRequest)request;
System.out.println(req.getRemoteHost() +
" tried to access " +
req.getRequestURL() +
" on " + new Date() + ".");
chain.doFilter(request,response);
}

public void init(FilterConfig config)
throws ServletException {
}

public void destroy() {}
}

一旦建立了一个过滤器，可以在web.xml中利用filter元素以及filter-name（任意名称）、file-class（完全限定的类名）和（可选的）init-params子元素声明它。请注意，元素在web.xml的web-app元素中出现的次序不是任意的；允许服务器（但不是必需的）强制所需的次序，并且实际中有些服务器也是这样做的。但这里要注意，所有filter元素必须出现在任意filter-mapping元素之前， filter-mapping元素又必须出现在所有servlet或servlet-mapping元素之前。
例如，给定上述的ReportFilter类，可在web.xml中作出下面的filter声明。它把名称Reporter与实际的类ReportFilter（位于moreservlets程序包中）相关联。
<filter>
<filter-name>Reporter</filter-name>
<filter-class>moresevlets.ReportFilter</filter-class>
</filter>
一旦命名了一个过滤器，可利用filter-mapping元素把它与一个或多个servlet或JSP页面相关联。关于此项工作有两种选择。
首先，可使用filter-name和servlet-name子元素把此过滤器与一个特定的servlet名（此servlet名必须稍后在相同的 web.xml文件中使用servlet元素声明）关联。例如，下面的程序片断指示系统只要利用一个定制的URL访问名为SomeServletName 的servlet或JSP页面，就运行名为Reporter的过滤器。
<filter-mapping>
<filter-name>Reporter</filter-name>
<servlet-name>SomeServletName</servlet-name>
</filter-mapping>
其次，可利用filter-name和url-pattern子元素将过滤器与一组servlet、JSP页面或静态内容相关联。例如，相面的程序片段指示系统只要访问Web应用中的任意URL，就运行名为Reporter的过滤器。
<filter-mapping>
<filter-name>Reporter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>
例如，程序清单5-12给出了将ReportFilter过滤器与名为PageName的servlet相关联的web.xml文件的一部分。名字 PageName依次又与一个名为TestPage.jsp的JSP页面以及以模式http: //host/webAppPrefix/UrlTest2/ 开头的URL相关联。TestPage.jsp的源代码已经JSP页面命名的谈论在前面的3节"分配名称和定制的URL"中给出。事实上，程序清单5- 12中的servlet和servlet-name项从该节原封不动地拿过来的。给定这些web.xml项，可看到下面的标准输出形式的调试报告（换行是为了容易阅读）。
audit.irs.gov tried to access
http://mycompany.com/deployDemo/UrlTest2/business/tax-plan.html
on Tue Dec 25 13:12:29 EDT 2001.

程序清单5-12 Web.xml（说明filter用法的摘录）
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
<!DOCTYPE web-app
PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
"http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">

<web-app>
<filter>
<filter-name>Reporter</filter-name>
<filter-class>moresevlets.ReportFilter</filter-class>
</filter>

<filter-mapping>
<filter-name>Reporter</filter-name>
<servlet-name>PageName</servlet-name>
</filter-mapping>

<servlet>
<servlet-name>PageName</servlet-name>
<jsp-file>/RealPage.jsp</jsp-file>
</servlet>

<servlet-mapping>
<servlet-name> PageName </servlet-name>
<url-pattern>/UrlTest2/*</url-pattern>
</servlet-mapping>

</web-app>