Tomcat服务器知识整理

一、Tomcat服务器和Apache服务器的区别：（转载来源：水漫金山 ）

 Apache与Tomcat都是Apache开源组织开发的用于处理HTTP服务的项目，两者都是免费的，都可以做为独立的Web服务器运行。Apache是Web服务器而Tomcat是Java应用服务器。

Apache：是C语言实现的，专门用来提供HTTP服务。

特性：简单、速度快、性能稳定、可配置（代理）

1、主要用于解析静态文本，并发性能高，侧重于HTTP服务；

2、支持静态页（HTML），不支持动态请求如：CGI、Servlet/JSP、PHP、ASP等；

3、具有很强的可扩展性，可以通过插件支持PHP，还可以单向Apache连接Tomcat实现连通；

4、Apache是世界使用排名第一的Web服务器。

Tomcat：是Java开发的一个符合JavaEE的Servlet规范的JSP服务器（Servlet容器），是 Apache 的扩展。

特性：免费的Java应用服务器

1、主要用于解析JSP/Servlet，侧重于Servlet引擎；

2、支持静态页，但效率没有Apache高；支持Servlet、JSP请求；

3、Tomcat本身也内置了一个HTTP服务器用于支持静态内容，可以通过Tomcat的配置管理工具实现与Apache整合。

Apache + Tomcat：

两者整合后优点：

如果请求网页是静态网页则由Apache处理，并将结果返回；如果是动态请求，Apache会将解析工作转发给Tomcat处理，Tomcat处理后将结果通过Apache返回。这样可以达到分工合作，实现负载远衡，提高系统的性能。

Apache和tomcat的关系：

打个比方：Apache是一辆卡车，上面可以装一些东西如html等。但是不能装水（JSP），要装水必须要有容器（桶），Tomcat就是一个桶（装像JSP这样的水），而这个桶也可以不放在卡车上。

 

Tomcat与apache集成：    

  虽然tomcat也可以作web服务器,但其处理静态html的速度比不上apache,且其作为web服务器的功能远不如apache,因此我们想把apache和tomcat集成起来。   
  我们以linux系统为例介绍.   
  从apache网站下载apache1.3.22源代码版本，然后使用如下命令配置安装apache：  
  mkdir   /usr/local/apache    
  tar   zxvf   apache.1.32.tar.gz    
  cd   apache.1.32    
  ./configure   --prefix=/usr/local/apache   --enable-module=so   
  make    
  make   install    

  注意configure命令指定目标安装目录，并且加入DSO(Dynamic   Shared   Object)支持，注意一定不要忘了这一个选项。    
   
  然后下载webapp模块，将解压后mod_webapp.so文件放入apache的libexec目录，编辑apache的conf目录下的httpd.conf，在这个文件的最后加入下面三行：      
  LoadModule   webapp_module   libexec/mod_webapp.so   
  WebAppConnection   warpConnection   warp   localhost:8008   
  WebAppDeploy   examples   warpConnection   /examples/    
  第一行是加入webapp模块，如果编译apache时不增加DSO支持，则无法使用LoadModule指令，第二行指定tomcat与apache的连接，第三行指定部署那个应用，这两个指令使用格式如下：   
  WebAppConnection   [connection   name]   [provider]  [host:port]    
  WebAppDeploy   [application   name]   [connection  name]   [url   path]       
  其中connection   name指定连接名，provider只能是warp，port端口与你的tomcat的配置文件server.xml最后几行指定的要保持一致。文件如下：      
  port="8008"   minProcessors="5"  maxProcessors="75"    
  enableLookups="true"    
  acceptCount="10"   debug="0"/>    
  ******       
  application   name与你在tomcat中部署的应用名一致，url   path指定访问这个应用的url。例如上面的例子可以通过http://localhost/examples/来访问tomcat中的examples应用。   

二、Tomcat工作原理详解(转载来源：点击打开链接)

tomcat目录：

|---bin Tomcat：存放启动和关闭tomcat脚本；

|---confTomcat：存放不同的配置文件（server.xml和web.xml）；

|---doc：存放Tomcat文档；

|---lib/japser/common：存放Tomcat运行需要的库文件（JARS）；

|---logs：存放Tomcat执行时的LOG文件；

|---src：存放Tomcat的源代码；

|---webapps：Tomcat的主要Web发布目录（包括应用程序示例）；

|---work：存放jsp编译后产生的class文件

Tomcat Server的组成部分

1.1 - Server

A Server element represents the entire Catalina servletcontainer. (Singleton)

1.2 - Service

A Service element represents the combination of one ormore 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 requestprocessing 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 transmissionback 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VirtualHost，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WebApp，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WebApplication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(mappingtable)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

2 - Tomcat Server的结构图

3 - 配置文件$CATALINA_HOME/conf/server.xml的说明

该文件描述了如何启动TomcatServer
<!----------------------------------------------------------------------------------------------->
<web-app>
     <!-- 概述：
          该文件是所有的WEBAPP共用的部署配置文件，
          每当一个WEBAPP被DEPLOY，该文件都将先被处理，然后才是WEBAPP自己的/WEB-INF/web.xml
         -->     <!--    +-------------------------+     -->
     <!--    |       servlet类定义部分      |     -->
     <!--    +-------------------------+    -->     <!-- DefaultServlet
          当用户的HTTP请求无法匹配任何一个servlet的时候，该servlet被执行
          URL PATTERN MAPPING : /
         -->       <servlet>
          <servlet-name>default</servlet-name>
          <servlet-class>
            org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet
          </servlet-class>
           <init-param>
              <param-name>debug</param-name>
              <param-value>0</param-value>
          </init-param>
           <init-param>
              <param-name>listings</param-name>
              <param-value>true</param-value>
           </init-param>
          <load-on-startup>1</load-on-startup>
       </servlet>
     <!-- InvokerServlet
          处理一个WEBAPP中的匿名servlet
          当一个servlet被编写并编译放入/WEB-INF/classes/中，却没有在/WEB-INF/web.xml中定义的时候
          该servlet被调用，把匿名servlet映射成/servlet/ClassName的形式
          URL PATTERN MAPPING :/servlet/*
         -->       <servlet>
          <servlet-name>invoker</servlet-name>
          <servlet-class>
            org.apache.catalina.servlets.InvokerServlet
          </servlet-class>
           <init-param>
              <param-name>debug</param-name>
              <param-value>0</param-value>
           </init-param>
          <load-on-startup>2</load-on-startup>
       </servlet>
     <!-- JspServlet
          当请求的是一个JSP页面的时候（*.jsp）该servlet被调用
          它是一个JSP编译器，将请求的JSP页面编译成为servlet再执行
          URL PATTERN MAPPING :*.jsp
         -->       <servlet>
          <servlet-name>jsp</servlet-name>
          <servlet-class>org.apache.jasper.servlet.JspServlet</servlet-class>
           <init-param>
              <param-name>logVerbosityLevel</param-name>
              <param-value>WARNING</param-value>
          </init-param>
          <load-on-startup>3</load-on-startup>
       </servlet>    <!--     +---------------------------+    -->
     <!--    |       servlet映射定义部分      |     -->
     <!--    +---------------------------+     -->   
       <servlet-mapping>
          <servlet-name>default</servlet-name>
          <url-pattern>/</url-pattern>
      </servlet-mapping>      <servlet-mapping>
           <servlet-name>invoker</servlet-name>
          <url-pattern>/servlet/*</url-pattern>
      </servlet-mapping>      <servlet-mapping>
          <servlet-name>jsp</servlet-name>
          <url-pattern>*.jsp</url-pattern>
       </servlet-mapping>
     <!--    +------------------------+     -->
     <!--    |       其它部分，略去先      |     -->
     <!--    +------------------------+    -->       ... ... ......</web-app><!-- 启动Server
        在端口8005处等待关闭命令
        如果接受到"SHUTDOWN"字符串则关闭服务器
        --><Serverport="8005" shutdown="SHUTDOWN" debug="0">
     <!-- Listener ???
          目前没有看到这里
         -->     <ListenerclassName="org.apache.catalina.mbeans.ServerLifecycleListener"debug="0"/>
     <ListenerclassName="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener"debug="0"/>
     <!-- Global JNDI resources ???
          目前没有看到这里，先略去
         -->     <GlobalNamingResources>
       ... ... ... ...
     </GlobalNamingResources>
     <!-- Tomcat的StandaloneService
          Service是一组Connector的集合
          它们共用一个Engine来处理所有Connector收到的请求
         -->     <Servicename="Tomcat-Standalone">
       <!-- Coyote HTTP/1.1 Connector
            className : 该Connector的实现类是org.apache.coyote.tomcat4.CoyoteConnector
            port : 在端口号8080处侦听来自客户browser的HTTP1.1请求
           minProcessors : 该Connector先创建5个线程等待客户请求，每个请求由一个线程负责
           maxProcessors : 当现有的线程不够服务客户请求时，若线程总数不足75个，则创建新线程来处理请求
            acceptCount: 当现有线程已经达到最大数75时，为客户请求排队
                         当队列中请求数超过100时，后来的请求返回Connectionrefused错误
            redirectport: 当客户请求是https时，把该请求转发到端口8443去
            其它属性略
           -->       <ConnectorclassName="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用来处理Connector收到的Http请求
            它将匹配请求和自己的虚拟主机，并把请求转交给对应的Host来处理
            默认虚拟主机是localhost
           -->       <Enginename="Standalone" defaultHost="localhost"debug="0">
            <!-- 日志类，目前没有看到，略去先-->         <LoggerclassName="org.apache.catalina.logger.FileLogger".../>         <!-- Realm，目前没有看到，略去先-->         <RealmclassName="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm" .../>
         <!-- 虚拟主机localhost
             appBase : 该虚拟主机的根目录是webapps/
              它将匹配请求和自己的Context的路径，并把请求转交给对应的Context来处理
             -->         <Host name="localhost"debug="0" appBase="webapps" unpackWARs="true"autoDeploy="true">
               <!-- 日志类，目前没有看到，略去先-->           <LoggerclassName="org.apache.catalina.logger.FileLogger" .../>
               <!-- Context，对应于一个Web App
               path : 该Context的路径名是""，故该Context是该Host的默认Context
               docBase : 该Context的根目录是webapps/mycontext/
               -->           <Contextpath="" docBase="mycontext" debug="0"/>
                 <!-- 另外一个Context，路径名是/wsota-->           <Contextpath="/wsota" docBase="wsotaProject"debug="0"/>  </Host>      </Engine></Service></Server>

4 - Context的部署配置文件web.xml的说明

一个Context对应于一个Web App，每个Web App是由一个或者多个servlet组成的
当一个Web App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 App根目录下的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 PATTERN对应
当该Context获得请求时，将查询mapping table，找到被请求的servlet，并执行以获得请求回应

分析一下所有的Context共享的web.xml文件，在其中定义的servlet被所有的Web App载入

5 - 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

tomcat启动脚本分析

1. startup.bat脚本解析下面我们首先来看看startup.bat脚本是如何启动Tomcat的。Startup脚本非常明了，它的主要任务就是先设置CATALINA_HOME的环境变量，让该环境变量指向Tomcat的安装目录；然后在安装目录的bin子目录下找catalina.bat文件，如果找不到，就打印出错误信息并退出，如果在bin目录下找到catalina.bat文件，就准备执行该文件。不过，在执行该文件之前，startup脚本还做了一件工作，那就是寻找参数。startup脚本可以带多个参数，在Java主类中，第一个参数为args[0]，而在MS-DOS脚本中，第一个参数可以通过”%1”得到，如果您想要得到DOS脚本中得到第二个参数，调用”%2”。但是，在脚本参数数目未知的情况下，我们就只能通过goto循环调用shift命令来获得脚本的所有参数，下面这个简单的实验脚本有助于我们理解如何使用shift命令。 @echo off 

echo Print parameters by %%1 andshift loop
:loopStart
if""%1""=="""" goto loopEnd
echo Paramter is %1
shift
goto loopStart
:loopEnd
如果把上面的脚本保存成test.bat并在DOS中执行该脚本，执行结果如下。
下面就是Startup.bat脚本的详细注释，如果想要在DOS脚本中注释一行，前面加上rem即可，这相当于Java的双斜杠(//)注释，下面程序中，凡是以REM开头然后接着中文的行，都是笔者加上的注释，以帮助读者理解该脚本。@echo off
if "%OS%" == "Windows_NT" setlocal
rem ---------------------------------------------------------------------------
rem Start script for the CATALINA Server
rem
rem $Id: startup.bat,v 1.6 2004/05/27 18:25:11 yoavs Exp $
rem ---------------------------------------------------------------------------rem 首先定义一个变量CURRENT_DIR，然后把当前目录作为一个字符串赋给它
rem Guess CATALINA_HOME if not defined
set CURRENT_DIR=%cd% rem 如果CATALINA_HOME变量已经赋值，程序转到gotHome行继续
if not "%CATALINA_HOME%" == "" goto gotHome rem 把当前目录的值作为字符串赋给CATALINA_HOME变量
set CATALINA_HOME=%CURRENT_DIR% rem 如果当前目录的bin子目录下发现catalina.bat文件，程序转到okHome行继续
rem 否则执行下一行“cd..”。
Rem 因为缺省情况下当前目录就是bin目录，所以缺省情况下程序不转入okHome行
if exist "%CATALINA_HOME%\bin\catalina.bat" goto okHome rem 回上层目录
cd .. rem 把当前目录的上层目录作为字符串赋给再次CATALINA_HOME变量，覆盖第一次的赋值
set CATALINA_HOME=%cd% rem 重新回到当前目录
cd %CURRENT_DIR% :gotHome rem 如果在当前目录的父目录的bin子文件夹下发现catalina.bat文件，程序转到okHome行继续
rem 否则程序打印两行错误信息，然后退出
if exist "%CATALINA_HOME%\bin\catalina.bat" goto okHome
echo The CATALINA_HOME environment variable is not defined correctly
echo This environment variable is needed to run this program
goto end
:okHome rem 设置一个变量，存储catalina.bat的完整路径
set EXECUTABLE=%CATALINA_HOME%\bin\catalina.bat rem 再次检查catalina.bat是否存在，如果不存在，打印两行错误信息，退出
rem Check that target executable exists
if exist "%EXECUTABLE%" goto okExec
echo Cannot find %EXECUTABLE%
echo This file is needed to run this program
goto end
:okExec rem 检查脚本是否带参数，如果发现参数，把第一个参数赋值给 CMD_LINE_ARGS变量
rem 如果脚本带有多个参数，程序设置了一个循环setArgs，
rem 不断把所带的参数加到CMD_LINE_ARGS变量中
rem Get remaining unshifted command line arguments and save them in the
set CMD_LINE_ARGS=
:setArgs
if ""%1""=="""" goto doneSetArgs
set CMD_LINE_ARGS=%CMD_LINE_ARGS% %1
shift
goto setArgs
:doneSetArgs rem 执行catalina.bat脚本，该脚本的第一个参数为start，后面的参数是从本脚本中传入的
call "%EXECUTABLE%" start %CMD_LINE_ARGS% :end 那么读者也许要问，问什么要通过startup脚本来调用catalina脚本，直接一个脚本不更方便吗？细心的读者或许会发现，在缺省情况下，startup脚本只能放在两个位置，一是Tomcat的安装目录，一个就是Tomcat安装目录的bin子目录。这是什么意思呢？如果Tomcat安装目录是C:\carl\it\tomcat_research\jakarta-tomcat-5.0.28，那么startup脚本只能放在C:\carl\it\tomcat_research\jakarta-tomcat-5.0.28\目录或者C:\carl\it\tomcat_research\jakarta-tomcat-5.0.28\bin目录下才能运行，如果拷贝startup文件到其它目录，我们就会看到下面的错误（以Tomcat运行在C:\carl目录下为例）： C:\carl>startup
CATALINA_HOME C:\
The CATALINA_HOME environment variable is not defined correctly
This environment variable is needed to run this program
那么，如果我们想让Tomcat在桌面上能成功启动，那么该怎么办呢？当然，我们首先想到的是为startup创建一个快捷方式，然后拷贝该快捷方式到桌面，这是一种办法。另一种办法就是修改startup.bat文件，在startup.bat脚本的第八行处添上一句脚本，让 CATALINA_HOME变量指向用户Tomcat的安装路径，这样，startup.bat就可以拷贝到机器的任何目录执行。这个startup.bat脚本就是提供给使用者用来修改的，我们可以在其中设置JAVA_HOME，CATALINA_HOME等环境变量，但我们并不需要深入到较为复杂的catalina.bat脚本中，这正是startup.bat脚本的真正用意所在。我们知道，软件设计模式中有一个重要的原则就是开闭原则，即我们可以允许别人扩展我们的程序，但在程序发布后，我们拒绝任何修改，因为修改会产生新的Bug，使得我们已经Bug-free的程序又要重新测试。开闭原则是面向对象世界中的一个非常重要的原则，我们可以把这个原则从Java类扩展至源代码级别。startup脚本就是要求用户不要修改catalina.bat脚本，这是符合软件设计思想的。我们如果想要彻底贯彻这个重要的软件设计原则，可以写一个新脚本tomcat.bat，脚本内容大致如下： set JAVA_HOME=C:\Program Files\Java\jdk1.5.0_09
set CATALINA_HOME=C:\carl\it\tomcat_research\jakarta-tomcat-5.0.28
call %CATALINA_HOME%\bin\startup.bat 这个tomcat.bat文件可以存放在任何目录并能执行，并且不需要修改tomcat自带的任何脚本及其它环境变量，这就彻底贯彻了开闭原则。