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Tomact高级使用及原理剖析

news 2026/7/3 13:04:05

tomact官方网站：https://tomcat.apache.org/

浏览器访问服务器流程

http请求处理流程：

注意：浏览器访问服务器使用的是Http协议，Http是应用层协议，用于定义数据通信的格式，具有的数据传输使用的是TCP/IP协议。

Tomcat是一个Http服务器（能够接收并且处理http请求，所以tomcat是一个http服务器）

我们使用浏览器向某一个网站发起请求，发出的是Http请求，那么在远程，Http服务器接收到这个请求之后，会调用具体的程序（Java类）进行处理，往往不同的请求由不同的Java类完成处理。

HTTP 服务器接收到请求之后把请求交给Servlet容器来处理，Servlet 容器通过Servlet接口调用业务类。Servlet接口和Servlet容器这一整套内容叫作Servlet规范。

注意：Tomcat既按照Servlet规范的要求去实现了Servlet容器，同时它也具有HTTP服务器的功能。

Tomcat的两个重要身份

1）http服务器

2）Tomcat是一个Servlet容器

当用户请求某个URL资源时

1）HTTP服务器会把请求信息使用ServletRequest对象封装起来

2）进一步去调用Servlet容器中某个具体的Servlet

3）在2）中，Servlet容器拿到请求后，根据URL和Servlet的映射关系，找到相应的Servlet

4）如果Servlet还没有被加载，就用反射机制创建这个Servlet，并调用Servlet的init方法来完成初始化

(5) 接着调用这个具体Servlet的service方法来处理请求, 请求处理结果使用ServletResponse对象封装。

6）把ServletResponse对象返回给HTTP服务器，HTTP服务器会把响应发送给客户端

通过上面的讲解，我们发现tomcat有两个非常重要的功能需要完成

1）和客户端浏览器进行交互，进行socket通信，将字节流和Request/Response等对象进行转换

2）Servlet容器处理业务逻辑

对应角色：http服务器功能

Tomcat 设计了两个核心组件连接器（Connector）和容器（Container）来完成 Tomcat 的两大核心功能。

连接器，负责对外交流：处理Socket连接，负责网络字节流与Request和Response对象的转化；

容器，负责内部处理：加载和管理Servlet，以及具体处理Request请求；

Coyote 是Tomcat 中连接器的组件名称，是对外的接口。客户端通过Coyote与服务器建立连接、发送请求并接受响应。

(1) Coyote 封装了底层的网络通信 (Socket 请求及响应处理)

(2) Coyote 使Catalina 容器（容器组件）与具体的请求协议及IO操作方式完全解耦

(3) Coyote 将 Socket 输入转换封装为 Request 对象，进一步封装后交由 Catalina 容器进行处理，处理请求完成后，Catalina 通过 Coyote 提供的 Response 对象将结果写入输出流

(4) Coyote 负责的是具体协议（应用层）和 IO（传输层）相关内容

Tomcat Coyote 支持的 IO模型与协议

Tomcat支持多种应用层协议和I/O模型，如下：

应用层	应用层协议	描述
	HTTP/1.1	这是大部分Web应用采用的访问协议。
	AJP	用于和WX集成（如Apache），以实现对静态资源的优化以及集群部署，当前支持AJP/1.3。
	HTTP/2	HTTP 2.0大幅度的提升了Web性能。下一代HTTP协议，自8.5以及9.0版本之后支持。

传输层	IO模型	描述
	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。如果选择该方案，需要单独安装APR库

应用层	应用层协议	描述默认的协议是Http/1.1 协议部分
	HTTP/1.1	这是大部分Web应用采用的访问协议。
	AJP	用于和WX集成(如Apache),以实现对静态资源的优化以及集群部署,当前支持AJP/1.3。
	HTTP/2	HTTP 2.0大幅度的提升了Web性能。下一代HTTP协议,自8.5以及9.0版本之后支持。
		Bio同步阻塞IO
传输层	IO模型	描述现在默认的IO模型是NIO io模型部分
	NIO	非阻塞I/O,采用Java NIO类库实现。
	NIO2	异步I/O,采用DK 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。如果选择该方案,需要单独安装APR库

在8.0之前，Tomcat默认采用的I/O方式为BIO，之后改为NIO。无论NIO、NIO2还是APR，在性能方面均优于以往的BIO。如果采用APR，甚至可以达到Apache HTTP Server 的影响性能。

Coyote 组件及作用

组件	作用描述
Endpoint	EndPoint是Coyote通信端点，即通信监听的接口，是具体Socket接收和发送处理器，是对传输层的抽象，因此Endpoint用来实现TCP/IP协议的
Processor	Processor是Coyote协议处理接口，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
ProtocolHandler	Coyote协议接口，通过Endpoint和Processor，实现针对具体协议的处理能力。Tomcat按照协议和I/O提供了6个实现类：AjpNioProtocol,AjpAprProtocol,AjpNio2Protocol,Http11NioProtocol,Http11Nio2Protocol,Http11AprProtocol
Adapter	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类来封装这些请求信息。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，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