Tomcat有两个核心功能:
1.处理 Socket 连接,负责网络字节流与 Request 和 Response 对象的转化。
2.加载和管理 Servlet,以及具体处理 Request 请求。
因此 Tomcat 设计了两个核心组件连接器(Connector)和容器(Container)来分别做 这两件事情。连接器负责对外交流,容器负责内部处理。
首先,Tomcat支持的I/O模型有:
NIO:非阻塞 I/O,采用 Java NIO 类库实现。
NIO2:异步 I/O,采用 JDK 7 最新的 NIO2 类库实现。
APR:采用 Apache 可移植运行库实现,是 C/C++ 编写的本地库。
Tomcat 支持的应用层协议有:
HTTP/1.1:这是大部分 Web 应用采用的访问协议。
AJP:用于和 Web 服务器集成(如 Apache)。
HTTP/2:HTTP 2.0 大幅度的提升了 Web 性能。
Tomcat 为了实现支持多种 I/O 模型和应用层协议,一个容器可能对接多个连接器。但是单独的连接器或者容器都不能对外提供服务,需要把它们组装起来 才能工作,组装后这个整体叫作 Service 组件。Service 本身没有做什么重 要的事情,只是在连接器和容器外面多包了一层,把它们组装在一起。Tomcat 内可能有多 个 Service,这样的设计也是出于灵活性的考虑。通过在 Tomcat 中配置多个 Service,可 以实现通过不同的端口号来访问同一台机器上部署的不同应用。
最顶层是 Server,这里的 Server 指的就是一个 Tomcat 实例。一个 Server 中有一个或者多个 Service,一个 Service 中有多个连接器和一个容器。连接器与容 器之间通过标准的 ServletRequest 和 ServletResponse 通信。
连接器对 Servlet 容器屏蔽了协议及 I/O 模型等的区别,无论是 HTTP 还是 AJP,在容器 中获取到的都是一个标准的 ServletRequest 对象。
连接器的工作流程可分为:
监听网络端口。
接受网络连接请求。
读取请求网络字节流。
根据具体应用层协议(HTTP/AJP)解析字节流,生成统一的 Tomcat Request 对象。
将 Tomcat Request 对象转成标准的 ServletRequest。
调用 Servlet 容器,得到 ServletResponse。
将 Tomcat Response 转成网络字节流。
将响应字节流写回给浏览器。
连接器需要完成 3 个高内聚的功能。
网络通信。
应用层协议解析。
Tomcat Request/Response 与 ServletRequest/ServletResponse 的转化。
将 ServletResponse 转成 Tomcat Response 对象。
因此 Tomcat 设计了 3 个组件来实现这 3 个功能,分别是 EndPoint、Processor 和 Adapter。
网络通信的 I/O 模型是变化的,可能是非阻塞 I/O、异步 I/O 或者 APR。应用层协议也是 变化的,可能是 HTTP、HTTPS、AJP。浏览器端发送的请求信息也是变化的。 但是整体的处理逻辑是不变的,EndPoint 负责提供字节流给 Processor,Processor 负责 提供 Tomcat Request 对象给 Adapter,Adapter 负责提供 ServletRequest 对象给容 器。
连接器用 ProtocolHandler 来处理网络连接和应用层协议,包含了 2 个 重要部件:EndPoint 和 Processor
系统也存在一些相对稳定的部分,因此 Tomcat 设计了一系列抽象基类 来封装这些稳定的部分,抽象基类 AbstractProtocol 实现了 ProtocolHandler 接口。每 一种应用层协议有自己的抽象基类,比如 AbstractAjpProtocol 和 AbstractHttp11Protocol,具体协议的实现类扩展了协议层抽象基类。
EndPoint 是通信端点,即通信监听的接口,是具体的 Socket 接收和发送处理器,是对传 输层的抽象,因此 EndPoint 是用来实现 TCP/IP 协议的。 EndPoint 是一个接口,对应的抽象实现类是 AbstractEndpoint,而 AbstractEndpoint 的具体子类,比如在 NioEndpoint 和 Nio2Endpoint 中,有两个重要的子组件: Acceptor 和 SocketProcessor。
其中 Acceptor 用于监听 Socket 连接请求。SocketProcessor 用于处理接收到的 Socket 请求,它实现 Runnable 接口,在 Run 方法里调用协议处理组件 Processor 进行处理。为 了提高处理能力,SocketProcessor 被提交到线程池来执行。而这个线程池叫作执行器 (Executor),。
如果说 EndPoint 是用来实现 TCP/IP 协议的,那么 Processor 用来实现 HTTP 协议, Processor 接收来自 EndPoint 的 Socket,读取字节流解析成 Tomcat Request 和Response 对象,并通过 Adapter 将其提交到容器处理,Processor 是对应用层协议的抽 象。Processor 是一个接口,定义了请求的处理等方法。它的抽象实现类 AbstractProcessor 对一些协议共有的属性进行封装,没有对方法进行实现。具体的实现有 AJPProcessor、 HTTP11Processor 等,这些具体实现类实现了特定协议的解析方法和请求处理方式。
EndPoint 接收到 Socket 连接后,生成一个 SocketProcessor 任务提交 到线程池去处理,SocketProcessor 的 Run 方法会调用 Processor 组件去解析应用层协 议,Processor 通过解析生成 Request 对象后,会调用 Adapter 的 Service 方法。
我在前面说过,由于协议不同,客户端发过来的请求信息也不尽相同,Tomcat 定义了自己 的 Request 类来“存放”这些请求信息。ProtocolHandler 接口负责解析请求并生成 Tomcat Request 类。但是这个 Request 对象不是标准的 ServletRequest,也就意味着, 不能用 Tomcat Request 作为参数来调用容器。Tomcat 设计者的解决方案是引入 CoyoteAdapter,这是适配器模式的经典运用,连接器调用 CoyoteAdapter 的 Sevice 方法,传入的是 Tomcat Request 对象,CoyoteAdapter 负责将 Tomcat Request 转成 ServletRequest,再调用容器的 Service 方法。
原文:https://www.cnblogs.com/moonyaoo/p/13040894.html