一次请求的来龙去脉 - Tomcat架构解析(一)

末蓝、 2023-10-10 15:27 30阅读 0赞

> Tomcat作为我们学习JavaEE的一个重要的web服务器，对整个请求的来龙去脉有所了解，将直接使得我们对JavaEE的学习更加的事半功倍。并且深入了解Tomcat架构设计之后，将使得我们在以后搭建自己的项目架构提供借鉴。那么接下来，我们先给大家阐述一下Tomcat的架构是如何设计的，在设计的时候又是如何一步一步的考虑进行的优化升级。

1.总体架构

> 其实只要我们使用过Tomcat，那么就应该可以猜测得出，Tomcat其实是包含了两个核心功能：

处理socket请求，实现字节流数据和Request对象、Response对象的转化

管理Servlet，执行servlet来处理请求，响应请求

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2. 连接器

> 为了更好的处理上面的两件事情，Tomcat 设计出来了两个组件：连接器和容器， 其中连接器用来接收请求，处理数据，封装成Request和response对象，对请求作出响应。容器负责管理servlet，调用servlet，得到响应返回给连接器，然后返回给客户端。

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2.1 Service组件

> 连接器和容器单独工作，并不能完成所有的内容。必须让它们组合起来一起协作。为了更好的管理他们，Tomcat使用了叫做： Service的组件来包装它们， Service并没有任何的新鲜的功能，仅仅是包装了连接器和容器而已。事实上，在Tomcat中，可以配置很多组service组件， 这样就可以通过不同的端口号来访问在Tomcat中部署的不同项目了。

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从上图可以看出在在一个Tomcat可以包含一个Server实例，其实Server实例就是Tomcat实例。而一个Server实例可以拥有一个或者多个Service实例，一个 Service 中有多个连接器和一个容器。连接器之所以设计为多个，主要是为了方便客户端可以通过不同的协议来发送请求。而容器只需要一份即可，因为它只需要管理servlet即可。连接器和容器是通过标准的ServletRequest和ServletResponse对象通讯的。

2.1.1 连接器

> 连接器的作用： 是为了接收客户端的请求，并且对socket请求进行数据读取，分析，然后封装成\`ServletRequest\` 对象，传输给容器。为了更好的实现功能内聚、分工明确，Tomcat设计了3个组件来完成这些功能： Endpoint、Processor和Adapter。 为了更好的处理协议，Tomcat还使用 ProtocolHandler来对Endpoint和Processor进行了封装。

Endpoint

> Endpoint 作为通信端点，是一个接口 , 具体的 Socket 接收和发送处理器 ，属于TCP/IP的具体实现。 具体的实现类有： AbstractEndpoint 。 它有两个重要的组件：Acceptor 和 SocketProcessor 。 其中： Acceptor用来监听请求，SocketProcessor用来处理接收到的socket请求，它实现了Runnable接口，最终会被提交到线程池里面执行。

Processor

> Processor则是实现Http协议的具体实现。负责把Endpoint接收到的请求里面的数据解析成Tomcat的Request对象。

Adapter

> 由于客户端可以使用不同的协议来发送请求，Tomcat 接收到请求后，交由ProtocolHandler来解析并且封装成Request对象。但是想要传输给Servlet，还需要经过一次转化。这个转化的重任就落在了Adapter身上。

> 它的具体实现是： CoyoteAdapter，这个哥们属于典型的适配器模式。把传递过来的Tomcat的Request类型转化成了后续容器需要用到的ServletRequest对象。

3. 总结

Tomcat 的整体架构包含了两个核心组件连接器和容器。连接器负责对外交流，容器负责内部处理。连接器用 ProtocolHandler 接口来封装通信协议和 I/O 模型的差异，ProtocolHandler 内部又分为 Endpoint 和 Processor 模块，Endpoint 负责底层 Socket 通信，Processor 负责应用层协议解析。连接器通过适配器 Adapter 调用容器。

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