Tomcat内部机制探索：How Tomcat Works 中文解析

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"《How Tomcat Works 中文版》是一本深入解析Tomcat早期版本（4.1.12和5.0.18）的书籍，主要关注其servlet容器的设计与工作原理。该书适合对Tomcat有兴趣或有实际需求的读者，无论你是servlet/jsp程序员、Tomcat使用者、潜在的Tomcat开发者，还是对大型软件项目设计感兴趣的初学者。书中首先介绍了项目结构和预备工作，然后逐步解析各个组件，并要求读者具备Java面向对象编程和servlet编程的基础知识。servlet容器的主要任务包括创建request对象、处理网络通信以及管理servlet生命周期。" 在深入理解Tomcat的工作机制前，我们需要知道Tomcat是一个基于Java的开源Web应用服务器，尤其以其作为servlet和JSP容器而知名。servlet容器是Tomcat的核心部分，负责处理HTTP请求并将这些请求分发给相应的servlet进行处理。以下是Tomcat工作流程中的关键知识点： 1. **请求处理**：当客户端发送一个HTTP请求到Tomcat时，Tomcat首先解析请求数据，创建一个`ServletRequest`对象，将请求头、参数、cookies等信息封装其中。此外，它还会根据请求的URL路径查找匹配的servlet。 2. **Servlet实例化与加载**：Tomcat根据配置文件（如`web.xml`）来确定哪个servlet应处理特定的请求。如果servlet尚未实例化，Tomcat会根据servlet的`load-on-startup`标签决定是否在服务器启动时就预先加载servlet，或者在首次请求时动态加载。 3. **线程模型**：Tomcat采用多线程模型处理并发请求。每个请求都会分配到一个工作线程，这个线程负责调用servlet的`service()`方法，执行业务逻辑。 4. **会话管理**：Tomcat支持会话跟踪，通过设置cookie或URL重写等方式在客户端和服务器之间保持状态。它还提供了会话超时和移除机制。 5. **安全性**：Tomcat提供了基本的安全控制，如SSL/TLS加密、身份验证和访问控制，可以通过配置`Realm`实现用户认证。 6. **部署与上下文**：Tomcat可以部署WAR文件或在特定目录下部署Web应用。每个Web应用都有一个独立的上下文，它包含应用程序的资源、servlet和JSP文件。 7. **连接器与协议**：Tomcat使用不同的连接器（如 Coyote 连接器）来处理不同类型的网络协议，如HTTP/1.1和AJP，这些连接器负责将网络通信转换为内部可处理的请求。 8. **JNDI（Java Naming and Directory Interface）**：Tomcat提供了JNDI服务，允许应用查找和绑定资源，如数据源、邮件会话等。 9. **国际化与本地化**：Tomcat支持多种语言，可以为不同地区的用户提供本地化的响应。 10. **性能优化**：Tomcat可以通过调整配置参数、启用压缩、缓存策略等手段来提高性能。通过阅读《How Tomcat Works》，读者不仅可以理解Tomcat的工作原理，还能学习到如何配置、优化和定制Tomcat以满足特定的需求。对于希望成为Tomcat开发者的读者，这本书是深入了解代码结构和实现的宝贵资源。

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int ch = fis.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE);

while (ch!=-1) {

output.write(bytes, 0, ch);

ch = fis.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE);

}

假如文件并不存在，sendStaticResource 方法发送一个错误信息到浏览器。

String errorMessage =

"Content-Type: text/html\r\n" +

"Content-Length: 23\r\n" +

"\r\n" +

"<h1>File Not Found</h1>";

output.write(errorMessage.getBytes());

运行应用程序

为了运行应用程序，可以在工作目录下敲入下面的命令：

java ex01.pyrmont.HttpServer

为了测试应用程序，可以打开你的浏览器并在地址栏或网址框中敲入下面的命令：

http://localhost:8080/index.html

正如 Figure 1.1 所示，你将会在你的浏览器里边看到 index.html 页面。

Figure 1.1: web 服务器的输出

在控制台中，你可以看到类似于下面的 HTTP 请求：

GET /index.html HTTP/1.1

Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg,

本章通过两个程序来说明你如何开发自己的 servlet 容器。第一个程序被设计得足够简单使

得你能理解一个 servlet 容器是如何工作的。然后它演变为第二个稍微复杂的 servlet 容器。

注意：每一个 servlet 容器的应用程序都是从前一章的应用程序逐渐演变过来的，直至一个

全功能的 Tomcat servlet 容器在第 17 章被建立起来。

这两个 servlet 容器都可以处理简单的 servlet 和静态资源。你可以使用 PrimitiveServlet

来测试这个容器。PrimitiveServlet 在 Listing 2.1 中列出并且它的类文件可以在 webroot 目

录下找到。更复杂的 servlet 就超过这些容器的能力了，但是你将会在以下各章中学到如何建立

更复杂的 servlet 容器。

Listing 2.1: PrimitiveServlet.java

import javax.servlet.*;

import java.io.IOException;

import java.io.PrintWriter;

public class PrimitiveServlet implements Servlet {

public void init(ServletConfig config) throws ServletException {

System.out.println("init");

}

public void service(ServletRequest request, ServletResponse response)

throws ServletException, IOException {

System.out.println("from service");

PrintWriter out = response.getWriter();

out.println("Hello. Roses are red.");

out.print("Violets are blue.");

}

public void destroy() {

System.out.println("destroy");

}

public String getServletInfo() {

return null;

}

public ServletConfig getServletConfig() {

return null;

}

两个应用程序的类都放在 ex02.pyrmont 包里边。为了理解应用程序是如何工作的，你需要

熟悉 javax.servlet.Servlet 接口。为了给你复习一下，将会在本章的首节讨论这个接口。在这

之后，你将会学习一个 servlet 容器做了什么工作来为一个 servlet 提供 HTTP 请求。

javax.servlet.Servlet 接口

Servlet 编程是通过 javax.servlet 和 javax.servlet.http 这两个包的类和接口来实现的。

其中一个至关重要的就是 javax.servlet.Servlet 接口了。所有的 servlet 必须实现实现或者继

承实现该接口的类。

Servlet 接口有五个方法，其用法如下。

public void init(ServletConfig config) throws ServletException

public void service(ServletRequest request, ServletResponse response)

throws ServletException, java.io.IOException

public void destroy()

public ServletConfig getServletConfig()

public java.lang.String getServletInfo()

在 Servlet 的五个方法中，init，service 和 destroy 是 servlet 的生命周期方法。在 servlet

类已经初始化之后，init 方法将会被 servlet 容器所调用。servlet 容器只调用一次，以此表明

servlet 已经被加载进服务中。init 方法必须在 servlet 可以接受任何请求之前成功运行完毕。

一个 servlet 程序员可以通过覆盖这个方法来写那些仅仅只要运行一次的初始化代码，例如加载

数据库驱动，值初始化等等。在其他情况下，这个方法通常是留空的。

servlet 容器为 servlet 请求调用它的 service 方法。 servlet 容器传递一个

javax.servlet.ServletRequest 对象和 javax.servlet.ServletResponse 对象。ServletRequest

对象包括客户端的 HTTP 请求信息，而 ServletResponse 对象封装 servlet 的响应。在 servlet

的生命周期中，service 方法将会给调用多次。

当从服务中移除一个 servlet 实例的时候，servlet 容器调用 destroy 方法。这通常发生在

servlet 容器正在被关闭或者 servlet 容器需要一些空闲内存的时候。仅仅在所有 servlet 线程

的 service 方法已经退出或者超时淘汰的时候，这个方法才被调用。在 servlet 容器已经调用完

destroy 方法之后，在同一个 servlet 里边将不会再调用 service 方法。destroy 方法提供了一

个机会来清理任何已经被占用的资源，例如内存，文件句柄和线程，并确保任何持久化状态和

servlet 的内存当前状态是同步的。

Listing 2.1 介绍了一个名为 PrimitiveServlet 的 servlet 的代码，是一个非常简单的的

servlet，你可以用来测试本章里边的 servlet 容器应用程序。PrimitiveServlet 类实现了

javax.servlet.Servlet(所有的 servlet 都必须这样做)，并为 Servlet 的这五个方法都提供了

实现。PrimitiveServlet 做的事情非常简单。在 init，service 或者 destroy 中的任何一个方

法每次被调用的时候，servlet 把方法名写到标准控制台上面去。另外，service 方法从

ServletResponse 对象获得 java.io.PrintWriter 实例，并发送字符串到浏览器去。

应用程序 1

现在，让我们从一个 servlet 容器的角度来研究一下 servlet 编程。总的来说，一个全功能

的 servlet 容器会为 servlet 的每个 HTTP 请求做下面一些工作：

 当第一次调用 servlet 的时候，加载该 servlet 类并调用 servlet 的 init 方法(仅仅一

次)。

 对每次请求，构造一个 javax.servlet.ServletRequest 实例和一个

javax.servlet.ServletResponse 实例。

 调用 servlet 的 service 方法，同时传递 ServletRequest 和 ServletResponse 对象。

 当 servlet 类被关闭的时候，调用 servlet 的 destroy 方法并卸载 servlet 类。

本章的第一个 servlet 容器不是全功能的。因此，她不能运行什么除了非常简单的 servlet，

而且也不调用 servlet 的 init 方法和 destroy 方法。相反它做了下面的事情：

 等待 HTTP 请求。

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Tomcat内部机制探索：How Tomcat Works 中文解析

tomcat工作原理深入详解——HowTomcatWorks中文版.pdf

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How Tomcat Works

1. Use the following example to explain how an implicit list works.

ncurses programming howto.pdf

Type `help to learn how to use Xshell prompt.’

hint: invocation. Need to specify how to reconcile divergent branches.

Need to specify how to reconcile divergent branches.

In your own words, explain, using a most easy example, how the this reference works. What is an advantage of using this reference?

describe in your own words how an SR latch works . Your answer must also include a labelled schematic diagram of your SR latch

In your own words, explain, using an example, how the this reference works. What is an advantage of using this reference?

fatal: Need to specify how to reconcile divergent branches.

describe in your own words how a clocked SR latch works. Your answer must also include a labelled schematic diagram of your clocked SR latch.

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Type `help' to learn how to use Xshell prompt.

how to login Dark web.

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