Tomcat8-架构原理解析

　　Tomcat是JavaWeb组件架构中一款apache开源的服务器软件，通过对其的学习，总结并且分享了关于它的知识，下边是分享ppt内容，希望对想了解tomcat人有帮助。

Tomcat历史

  • 1999年第一个版本（3.x），基于Sun贡献代码，实现Servlet2.2和JSP1.1
  • 2001年里程碑版本4.0，实现Servlet2.3和JSP1.2规范
  • 当前Tomcat存在5个主要版本：
    • 　　6.x:JDK5以上
    • 　　7.x:JDK6以上
    • 　　8.x:JDK7以上
    • 　　8.5x:JDK7以上，发布于9.0之后，用于取代8，实现了部分9特性
    • 　　9.x:JDK8以上

 Tomcat许可

 

  1. 以Apache License许可方式发布
  2. 免费
  3. 修改并发布变更版本的用户不必公开修改部分源码
  4. 修改tomcat的用户不必变更捐献给Apache软件基金会
  5. 所有包含源码及二进制的重新发布均包含Apache许可
  6. 任何重新发布的资料必须经过Apache基金会批准
  7. 无Apache基金会许可并派生自Tomcat的源码产品不能命名为Tomcat,Jakarta,Apache

 Tomcat安装与启动　　　

  • Windows上安装
    • 　　.zip
    • 　　.exe
  • Linux上安装
    • 　　apache-tomcat-8.5.6.tar.gz
    • 　　修改$CATALINA_HOME/bin/catalina.sh修改Tomcat启动配置：JAVA_OPTS

 

 Tomcat嵌入使用支持

  • Tomcat支持嵌入到应用程序，比如：SpringBoot中的tomcat
  • 使系统以安装包形式独立提供
  • 为了满足PAAS环境下应用研发、交付、管理。
  • 绑定一个端口将HTTP导出为服务

 

 Tomcat Debug启动

  • bin>catalina jpda start
  • 依赖于JDK提供的JPDA
  • 默认调试端口：8000

 

 Tomcat主要目录结构

 

 Tomcat8.5之后新特性

  1. Servlet3.1、JSP2.3、EL3.0、WebSocket1.1、9.0开始支持Servlet4.0
  2. Servlet4.0预览API
  3. 默认的HTTP、AJP链接器采用NIO,而非BIO
  4. 全新的资源实现
  5. 链接器新增支持JDK7的NIO2
  6. 链接器新增支持HTTP/2协议
  7. 默认采用异步日志处理方式
  8. 大量代码重构

 

 Tomcat总体架构设计

 

 

 Tomcat启动流程

 

 Tomcat请求处理流程

 

 Tomcat类加载机制

  1. 从缓存中加载
  2. 如果没有，从JVM的Bootstrap类加载器加载
  3. 如果没有，则从当前类加载器加载（WEB-INF/classes 、WEB-INF/lib的顺序）
  4. 如果没有，则从父类加载器加载，由于父类加载器采用默认的委派模式，所以加载顺序为System、Common、Shared
  5. 如果启用Java委派模式(delegate=true)：缓存-Bootstrap-从父类（System、common、shared）-当前类加载器加载

 

 组件Catalina

 

  • 包含所有的容器组件
  • 通过松耦合方式集成Cotoye
  • 包含启动入口以及Shell
  • 使用Apache Digester解析XML配置文件并创建服务器

 

 Catalina依赖关系：

 Coyote组件：

  • Tomcat链接器名称
  • 外部访问接口服务
  • 建立链接，发送请求，并接收响应
  • 封装底层网络通信协议，为Catalina提供接口，使之与请求协议及I/O方式解耦
  • 将Socket输入转换为Request交由Catalina处理
  • 提供Response对象将Catalina的处理结果写入输出流
  • 此处的Request与Response与Servlet还未关联

 

 Coyote与Catalina交互关系：

 Cotoye支持的协议

 

  • HTTP/1.1
  • AJP
  • HTTP/2.0
  • 8.5/9之后移除BIO支持
  • NIO java类库实现
  • NIO2 JDK7最新的NIO2
  • APR(跨平台统一API工具) 采用Apache可移植运行库实现APR是使用C/C++编写的本地库

 Jasper:　　

 

  • 从Tomcat4.1开始重新设计了Jasper2
  • 运行时编译
  • 预编译：提供JspC用于支持JSP预编译
  • 转换为Servlet将页面内容输出

 JVM配置项

 

  • 例：JAVA_OPTS= “-server -Xms1024m -Xmx2048m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m”
  • Xms:堆内存的初始大小
  • Xmx:堆内存上限
  • XX:PermSize:非堆内存初始大小（JDK8中改为：-XX:MetaspaceSize）
  • XX:MaxPermSize:非堆内存上限，（JDK8:-XX:MaxMetaspaceSize）
  • 涉及：性能、调试、JVM行为、垃圾回收、可按需添加详见Oracle官网文档

 

 系统属性配置

  • 通过-Dproperty命令指定系统属性
  • 涉及：属性替换、集群、EL、Jasper、安全、规范、
  • 会话、日志、jar扫描等

 

 服务器配置

  • catalina.properties
  • server.xml
  • context.xml

 

 Web应用配置

 

  • SerlverContext初始化参数
  • 会话配置
  • Cookie
  • URL
  • SSL
  • Servlet声明及映射
  • 生命周期监听器
  • Filter定义及映射（比如：CorsFilter）
  • MIME类型映射
  • 欢迎页列表、错误页列表、本地化及编码映射
  • 安全配置
  • JNDI配置以及其他配置

 

 Web服务器集成

 

  • 静态资源优化
  • 多应用、虚拟机整合
  • 负载均衡
  • 复合场景
  • Apache HTTP Server
  • Ngnix(高并发、延迟处理、SSL、静态内容压缩缓存、请求限流、HTTP流媒体)

 

其它Tomcat内容

  • 集群
    • 　　可伸缩、高可用、高性能
    • 　　使用Apache Tribes通信模块，
    • 　　会话同步
  • 安全
    • 　　server.xml移除不必要组件、修改关键配置如shutdown端口
    • 　　应用安全
    • 　　传输安全：SSL ,TLS
    • 　　catalina.opolicy
  • 性能调优
    • 　　测试与诊断工具
    • 　　配置优化
    • 　　Appache Bench、JMeter
    • 　　Linux:nload、bmon slurm 套接字：iftop iptraf tcptrack pktstat netwatch等

 参考资料：

https://book.douban.com/subject/27034717/

 http://tomcat.apache.org/

 完

 

posted @ 2019-06-09 18:22  阿李云  阅读(2099)  评论(0)  编辑  收藏  举报