Tomcat的简单介绍

Tomcat是Apache 软件基金会（Apache Software Foundation）的Jakarta 项目中的一个核心项目，由Apache、Sun 和其他一些公司及个人共同开发而成。由于有了Sun 的参与和支持，最新的Servlet 和JSP 规范总是能在Tomcat 中得到体现。因为Tomcat 技术先进、性能稳定，而且免费，因而深受Java 爱好者的喜爱并得到了部分软件开发商的认可，成为目前比较流行的Web 应用服务器。目前最新版本是8.0。

Tomcat服务器是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器，属于轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP 程序的首选。对于一个初学者来说，可以这样认为，当在一台机器上配置好Apache 服务器，可利用它响应HTML（标准通用标记语言下的一个应用）页面的访问请求。实际上Tomcat 部分是Apache 服务器的扩展，但它是独立运行的，所以当你运行tomcat 时，它实际上作为一个与Apache 独立的进程单独运行的。

更多资料可以查看tomcat的官网：http://tomcat.apache.org/

一、tomcat的安装
注：在安装tomcat之前，你需要安装JDK，并且配置好环境变量
tomcat下载后解压即可使用，需要配置以下的环境变量：
CATALINA_HOME
PATH中加入：%CATALINA_HOME%\bin;%CATALINA_HOME%\lib

二、tomcat目录介绍

image.png

bin：存放各种平台下启动和关闭Tomcat的脚本文件
conf：存放Tomcat服务器的各种全局配置文件，其中最重要的是server.xml和web.xml
lib：存放Tomcat运行需要的库文件（JARS）；
logs：存放Tomcat执行时的LOG文件；
temp： 存放Tomcat运行时所产生的临时文件
webapps：Tomcat的主要Web发布目录，默认情况下把Web应用文件放于此目录
work：存放jsp编译后产生的class文件；

conf目录中一些关键文件说明：
server.xml文件:该文件用于配置和server相关的信息，比如tomcat启动的端口号、配置host主机、配置Context
web.xml文件：部署描述文件，这个web.xml中描述了一些默认的servlet，部署每个webapp时，都会调用这个文件，配置该web应用的默认servlet。
tomcat-users.xml文件：配置tomcat的用户密码与权限。
context.xml：定义web应用的默认行为。

三、Tomcat Server的组成部分
1.1 - Server
A Server element represents the entire Catalina servlet container. (Singleton)

1.2 - Service
A Service element represents the combination of one or more Connector components that share a single Engine
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
The Engine element represents the entire request processing machinery associated with a particular Service
It receives and processes all requests from one or more Connectors
and returns the completed response to the Connector for ultimate transmission back to the client
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
如果找到，则执行该类，获得请求的回应，并返回

四、Tomcat Server的结构图

image.png

【Tomcat的启动过程】
Tomcat 先根据/conf/server.xml 下的配置启动Server，再加载Service，对于与Engine相匹配的Host，每个Host 下面都有一个或多个Context。

注意：Context 既可配置在server.xml 下，也可配置成一单独的文件，放在conf\Catalina\localhost 下，简称应用配置文件。

Web Application 对应一个Context，每个Web Application 由一个或多个Servlet 组成。当一个Web Application 被初始化的时候，它将用自己的ClassLoader 对象载入部署配置文件web.xml 中定义的每个Servlet 类：它首先载入在$CATALINA_HOME/conf/web.xml中部署的Servlet 类，然后载入在自己的Web Application 根目录下WEB-INF/web.xml 中部署的Servlet 类。

web.xml 文件有两部分：Servlet 类定义和Servlet 映射定义。

每个被载入的Servlet 类都有一个名字，且被填入该Context 的映射表(mapping table)中，和某种URL 路径对应。当该Context 获得请求时，将查询mapping table，找到被请求的Servlet，并执行以获得请求响应。
　　所以，对于Tomcat 来说，主要就是以下这几个文件：conf 下的server.xml、web.xml，以及项目下的web.xml，加载就是读取这些配置文件。

五、server.xml说明


<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN" debug="0">

<Listener className="org.apache.catalina.mbeans.ServerLifecycleListener" debug="0"/>
<Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" debug="0"/>

<Service name="Tomcat-Standalone">

<Connector className="org.apache.coyote.tomcat4.CoyoteConnector"
port="8080"
minProcessors="5" maxProcessors="75" acceptCount="100"
enableLookups="true"
redirectPort="8443"
debug="0"
connectionTimeout="20000"
useURIValidationHack="false"
disableUploadTimeout="true" />

<Engine name="Standalone" defaultHost="localhost" debug="0">

<Logger className="org.apache.catalina.logger.FileLogger" .../>

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

<Host name="localhost" debug="0" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true">

<Logger className="org.apache.catalina.logger.FileLogger" .../>

<Context path="" docBase="mycontext" debug="0"/>

<Context path="/wsota" docBase="wsotaProject" debug="0"/>
</Host>
</Engine>
</Service>
</Server>

六、conf目录中context.xml和server.xml的Context节点说明
1、在tomcat 5.5之前
　　Context体现在/conf/server.xml中的<Host>里的<Context>元素，它由Context接口定义。每个<Context>元素代表了运行在虚拟主机上的单个Web应用

① path：即要建立的虚拟目录，,注意是/kaka，访问Web应用的 上下文根，如http://localhost:8080/kaka/****。这个属性必须是唯一的，对应一个webapp。
② docBase：为应用程序的路径或WAR文件存放的路径 ，可以是绝对路径 ，也可是相对路径，相对路径是相对于<Host >
③ reloadable：如果这个属性设为true，Tomcat服务器在运行状态下会监视在WEB-INF/classes和Web-INF /lib目录CLASS文件的改变，如果监视到有class文件被更新，服务器自动重新加载Web应用，这样我们可以在不重起tomcat的情况下改变应 用程序
　　一个Host元素中嵌套任意多的Context元素。每个Context的路径必须是惟一的，由path属性定义。另外，你必须定义一个path=“”的context，这个Context称为该虚拟主机的缺省web应用，用来处理那些不能匹配任何Context的Context路径的请求。

2、在tomcat 5.5之后
　　不推荐在server.xml中进行配置，而是在/conf/context.xml中进行独立的配置。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 context.xml 文件则不然， tomcat 服务器会定时去扫描这个文件。一旦发现文件被修改（时间戳改变了），就会自动重新加载这个文件，而不需要重启服务器*。

<Context path="/kaka" docBase="kaka" debug="0" reloadbale="true" privileged="true">
<WatchedResource>WEB-INF/web.xml</WatchedResource>
<WatchedResource>WEB-INF/kaka.xml</WatchedResource> 监控资源文件，如果web.xml || kaka.xml改变了，则自动重新加载改应用。 <Resource name="jdbc/testSiteds" 表示指定的jndi名称
auth="Container" 表示认证方式，一般为Container
type="javax.sql.DataSource" maxActive="100" 连接池支持的最大连接数
maxIdle="30" 连接池中最多可空闲maxIdle个连接
maxWait="10000" 连接池中连接用完时,新的请求等待时间,毫秒
username="root" 表示数据库用户名
password="root" 表示数据库用户的密码
driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver" 表示JDBC DRIVER
url="jdbc:mysql://localhost:3306/testSite" /> 表示数据库URL地址 </Context></pre>

3、context.xml的三个作用范围
① tomcat server级别：
在/conf/context.xml里配置。（因为这个contex.xml是每个webapp都会读取的，所以在这个文件里面定义的节点都是全局性的，即每个webapp都会出现）
② Host级别：（有多个虚拟主机的时候才会用到）
在/conf/Catalina/${hostName}里添加context.xml，继而进行配置
③ web app 级别：（这个context.xml是对应各自特定webapp的，属于webapp内部）
在/conf/Catalina/${hostName}里添加${webAppName}.xml，继而进行配置（这个Context）

七、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