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Tomcat解析

article 2025/1/8 21:06:40

架构图

核心功能

Tomcat是Apache开源的轻量级Java Servlet容器，其中一个Server（Tomcat实例）可以管理多个Service（服务），一个Service包含多个Connector和一个Engine，负责管理请求到应用的整个流程。

Tomcat要实现的两个核心功能：

处理Socket连接，负责网络字节流与Request、Response请求的封装与拆解
加载和管理Servlet，处理具体的Request请求

因此Tomcat设计了两个核心组件——连接器（Connector）和容器（Container），连接器负责接受、返回请求，容器负责内部处理。

组件

1. Server

Tomcat实例的顶层容器，负责管理整个实例的生命周期，可以管理多个Service（服务）。

2. Service

一个Service包含多个Connector和一个Engine，连接外部请求和内部处理。

3. Connector

在一个Service中，多个Connector负责不同协议的请求（Http，Https等）
Coyote为具体实现：

- 网络通信：封装了底层的（Socket请求及响应处理）
- 协议处理：（HTTP 1.1、HTTP 2、HTTPS）
- 为Catalina容器提供了统一接口，使Catalina容器与具体的请求协议及IO操作完全解耦。

4. Container（容器层级）

Engine：Tomcat核心处理模块，处理来自Connector的请求，并逐级匹配到合适的Host和Context

Host：表示一个虚拟主机，可以在同一个 Tomcat 实例中配置多个虚拟主机，用于支持多域名。
Context：表示一个 Web 应用程序，是最小的 Web 应用处理单元。
Wrapper：表示一个 Servlet，负责调用对应 Servlet 的 service()方法

客户端请求
    |
    V
Coyote (连接器)
    |-- 监听端口 (Endpoint)
    |-- 解析协议 (ProtocolHandler)
    |-- 构造内部的 Request 和空的 Response 对象
    |-- 将 Request 和 Response 对象传递给 Catalina 容器
    V
Catalina (Servlet 容器)
    |-- 封装为 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse（通过Facade 模式）
    |-- 找到目标 Servlet (通过 Engine -> Host -> Context -> Wrapper)
    |-- 调用 Servlet 的 service() 方法
    |-- 将 Response 数据传递给 Coyote
    V
Coyote (连接器)
    |-- 写入输出流 (Processor)：从 Response 对象中读取数据。
    |-- 生成响应字节流：将数据序列化为 HTTP 响应格式。
    |-- 返回数据：通过底层的网络 Socket 将响应发送给客户端。
    V
客户端接收响应

http://localhost:8080/app1
|       |          |    |
|       |          |    └── Context（路径）
|       |          └── Port（端口）
|       └── Host（主机）
└── Connector（协议）

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