Tomcat是什么？

Tomcat 服務(wù)器Apache軟件基金會(huì)項(xiàng)目中的一個(gè)核心項(xiàng)目，是一個(gè)免費(fèi)的開(kāi)放源代碼的Web 應(yīng)用服務(wù)器，屬于輕量級(jí)應(yīng)用服務(wù)器，在中小型系統(tǒng)和并發(fā)訪問(wèn)用戶不是很多的場(chǎng)合下被普遍使用，是開(kāi)發(fā)和調(diào)試JSP 程序的首選。

Tomcat的缺省端口是多少，怎么修改

• 找到Tomcat目錄下的conf文件夾
• 進(jìn)入conf文件夾里面找到server.xml文件
• 打開(kāi)server.xml文件
• 在server.xml文件里面找到下列信息
• 把Connector標(biāo)簽的8080端口改成你想要的端口

<Service name="Catalina">
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" 
               connectionTimeout="20000" 
               redirectPort="8443" />

tomcat 有哪幾種Connector 運(yùn)行模式(優(yōu)化)？

下面，我們先大致了解Tomcat Connector的三種運(yùn)行模式。

• BIO：同步并阻塞 一個(gè)線程處理一個(gè)請(qǐng)求。缺點(diǎn)：并發(fā)量高時(shí)，線程數(shù)較多，浪費(fèi)資源。Tomcat7或以下，在Linux系統(tǒng)中默認(rèn)使用這種方式。

​ 配制項(xiàng)：protocol=”HTTP/1.1”

• NIO：同步非阻塞IO

利用Java的異步IO處理，可以通過(guò)少量的線程處理大量的請(qǐng)求，可以復(fù)用同一個(gè)線程處理多個(gè)connection(多路復(fù)用)。

Tomcat8在Linux系統(tǒng)中默認(rèn)使用這種方式。

Tomcat7必須修改Connector配置來(lái)啟動(dòng)。

配制項(xiàng)：protocol=”org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol”

備注：我們常用的Jetty，Mina，ZooKeeper等都是基于java nio實(shí)現(xiàn).

• APR：即Apache Portable Runtime，從操作系統(tǒng)層面解決io阻塞問(wèn)題。**AIO方式，**異步非阻塞IO(Java NIO2又叫AIO) 主要與NIO的區(qū)別主要是操作系統(tǒng)的底層區(qū)別.可以做個(gè)比喻:比作快遞，NIO就是網(wǎng)購(gòu)后要自己到官網(wǎng)查下快遞是否已經(jīng)到了(可能是多次)，然后自己去取快遞；AIO就是快遞員送貨上門了(不用關(guān)注快遞進(jìn)度)。

配制項(xiàng)：protocol=”org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol”

備注：需在本地服務(wù)器安裝APR庫(kù)。Tomcat7或Tomcat8在Win7或以上的系統(tǒng)中啟動(dòng)默認(rèn)使用這種方式。Linux如果安裝了apr和native，Tomcat直接啟動(dòng)就支持apr。

Tomcat有幾種部署方式？

在Tomcat中部署Web應(yīng)用的方式主要有如下幾種：

利用Tomcat的自動(dòng)部署。

把web應(yīng)用拷貝到webapps目錄。Tomcat在啟動(dòng)時(shí)會(huì)加載目錄下的應(yīng)用，并將編譯后的結(jié)果放入work目錄下。

使用Manager App控制臺(tái)部署。

在tomcat主頁(yè)點(diǎn)擊“Manager App” 進(jìn)入應(yīng)用管理控制臺(tái)，可以指定一個(gè)web應(yīng)用的路徑或war文件。

修改conf/server.xml文件部署。

修改conf/server.xml文件，增加Context節(jié)點(diǎn)可以部署應(yīng)用。

增加自定義的Web部署文件。

在conf/Catalina/localhost/ 路徑下增加 xyz.xml文件，內(nèi)容是Context節(jié)點(diǎn)，可以部署應(yīng)用。

tomcat容器是如何創(chuàng)建servlet類實(shí)例？用到了什么原理？

• 當(dāng)容器啟動(dòng)時(shí)，會(huì)讀取在webapps目錄下所有的web應(yīng)用中的web.xml文件，然后對(duì) xml文件進(jìn)行解析，并讀取servlet注冊(cè)信息。然后，將每個(gè)應(yīng)用中注冊(cè)的servlet類都進(jìn)行加載，并通過(guò) 反射的方式實(shí)例化。（有時(shí)候也是在第一次請(qǐng)求時(shí)實(shí)例化）
• 在servlet注冊(cè)時(shí)加上1如果為正數(shù)，則在一開(kāi)始就實(shí)例化，如果不寫(xiě)或?yàn)樨?fù)數(shù)，則第一次請(qǐng)求實(shí)例化。

Tomcat工作模式

Tomcat作為servlet容器，有三種工作模式：

1、獨(dú)立的servlet容器，servlet容器是web服務(wù)器的一部分；

2、進(jìn)程內(nèi)的servlet容器，servlet容器是作為web服務(wù)器的插件和java容器的實(shí)現(xiàn)，web服務(wù)器插件在內(nèi)部地址空間打開(kāi)一個(gè)jvm使得java容器在內(nèi)部得以運(yùn)行。反應(yīng)速度快但伸縮性不足；

3、進(jìn)程外的servlet容器，servlet容器運(yùn)行于web服務(wù)器之外的地址空間，并作為web服務(wù)器的插件和java容器實(shí)現(xiàn)的結(jié)合。反應(yīng)時(shí)間不如進(jìn)程內(nèi)但伸縮性和穩(wěn)定性比進(jìn)程內(nèi)優(yōu)；

進(jìn)入Tomcat的請(qǐng)求可以根據(jù)Tomcat的工作模式分為如下兩類：

• Tomcat作為應(yīng)用程序服務(wù)器：請(qǐng)求來(lái)自于前端的web服務(wù)器，這可能是Apache, IIS, Nginx等；
• Tomcat作為獨(dú)立服務(wù)器：請(qǐng)求來(lái)自于web瀏覽器；

面試時(shí)問(wèn)到Tomcat相關(guān)問(wèn)題的幾率并不高，正式因?yàn)槿绱?，很多人忽略了?duì)Tomcat相關(guān)技能的掌握，下面這一篇文章整理了Tomcat相關(guān)的系統(tǒng)架構(gòu)，介紹了Server、Service、Connector、Container之間的關(guān)系，各個(gè)模塊的功能，可以說(shuō)把這幾個(gè)掌握住了，Tomcat相關(guān)的面試題你就不會(huì)有任何問(wèn)題了！另外，在面試的時(shí)候你還要有意識(shí)無(wú)意識(shí)的往Tomcat這個(gè)地方引，就比如說(shuō)常見(jiàn)的Spring MVC的執(zhí)行流程，一個(gè)URL的完整調(diào)用鏈路，這些相關(guān)的題目你是可以往Tomcat處理請(qǐng)求的這個(gè)過(guò)程去說(shuō)的！掌握了Tomcat這些技能，面試官一定會(huì)佩服你的！

學(xué)了本章之后你應(yīng)該明白的是：

• Server、Service、Connector、Container四大組件之間的關(guān)系和聯(lián)系，以及他們的主要功能點(diǎn)；
• Tomcat執(zhí)行的整體架構(gòu)，請(qǐng)求是如何被一步步處理的；
• Engine、Host、Context、Wrapper相關(guān)的概念關(guān)系；
• Container是如何處理請(qǐng)求的；
• Tomcat用到的相關(guān)設(shè)計(jì)模式；

Tomcat頂層架構(gòu)

俗話說(shuō)，站在巨人的肩膀上看世界，一般學(xué)習(xí)的時(shí)候也是先總覽一下整體，然后逐個(gè)部分個(gè)個(gè)擊破，最后形成思路，了解具體細(xì)節(jié)，Tomcat的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，但是 Tomcat 非常的模塊化，找到了 Tomcat 最核心的模塊，問(wèn)題才可以游刃而解，了解了 Tomcat 的整體架構(gòu)對(duì)以后深入了解 Tomcat 來(lái)說(shuō)至關(guān)重要！

先上一張Tomcat的頂層結(jié)構(gòu)圖（圖A），如下：

Tomcat中最頂層的容器是Server，代表著整個(gè)服務(wù)器，從上圖中可以看出，一個(gè)Server可以包含至少一個(gè)Service，即可以包含多個(gè)Service，用于具體提供服務(wù)。

Service主要包含兩個(gè)部分：Connector和Container。從上圖中可以看出 Tomcat 的心臟就是這兩個(gè)組件，他們的作用如下：

• Connector用于處理連接相關(guān)的事情，并提供Socket與Request請(qǐng)求和Response響應(yīng)相關(guān)的轉(zhuǎn)化;
• Container用于封裝和管理Servlet，以及具體處理Request請(qǐng)求；

一個(gè)Tomcat中只有一個(gè)Server，一個(gè)Server可以包含多個(gè)Service，一個(gè)Service只有一個(gè)Container，但是可以有多個(gè)Connectors，這是因?yàn)橐粋€(gè)服務(wù)可以有多個(gè)連接，如同時(shí)提供Http和Https鏈接，也可以提供向相同協(xié)議不同端口的連接，示意圖如下（Engine、Host、Context下面會(huì)說(shuō)到）：

多個(gè) Connector 和一個(gè) Container 就形成了一個(gè) Service，有了 Service 就可以對(duì)外提供服務(wù)了，但是 Service 還要一個(gè)生存的環(huán)境，必須要有人能夠給她生命、掌握其生死大權(quán)，那就非 Server 莫屬了！所以整個(gè) Tomcat 的生命周期由 Server 控制。

另外，上述的包含關(guān)系或者說(shuō)是父子關(guān)系，都可以在tomcat的conf目錄下的server.xml配置文件中看出，下圖是刪除了注釋內(nèi)容之后的一個(gè)完整的server.xml配置文件（Tomcat版本為8.0）

詳細(xì)的配置文件內(nèi)容可以到Tomcat官網(wǎng)查看：Tomcat配置文件

上邊的配置文件，還可以通過(guò)下邊的一張結(jié)構(gòu)圖更清楚的理解：

Server標(biāo)簽設(shè)置的端口號(hào)為8005，shutdown=”SHUTDOWN” ，表示在8005端口監(jiān)聽(tīng)“SHUTDOWN”命令，如果接收到了就會(huì)關(guān)閉Tomcat。一個(gè)Server有一個(gè)Service，當(dāng)然還可以進(jìn)行配置，一個(gè)Service有多個(gè)Connector，Service左邊的內(nèi)容都屬于Container的，Service下邊是Connector。

Tomcat頂層架構(gòu)小結(jié)

1. Tomcat中只有一個(gè)Server，一個(gè)Server可以有多個(gè)Service，一個(gè)Service可以有多個(gè)Connector和一個(gè)Container；
2. Server掌管著整個(gè)Tomcat的生死大權(quán)；
3. Service 是對(duì)外提供服務(wù)的；
4. Connector用于接受請(qǐng)求并將請(qǐng)求封裝成Request和Response來(lái)具體處理；
5. Container用于封裝和管理Servlet，以及具體處理request請(qǐng)求；

知道了整個(gè)Tomcat頂層的分層架構(gòu)和各個(gè)組件之間的關(guān)系以及作用，對(duì)于絕大多數(shù)的開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)Server和Service對(duì)我們來(lái)說(shuō)確實(shí)很遠(yuǎn)，而我們開(kāi)發(fā)中絕大部分進(jìn)行配置的內(nèi)容是屬于Connector和Container的，所以接下來(lái)介紹一下Connector和Container。

Connector和Container的微妙關(guān)系

由上述內(nèi)容我們大致可以知道一個(gè)請(qǐng)求發(fā)送到Tomcat之后，首先經(jīng)過(guò)Service然后會(huì)交給我們的Connector，Connector用于接收請(qǐng)求并將接收的請(qǐng)求封裝為Request和Response來(lái)具體處理，Request和Response封裝完之后再交由Container進(jìn)行處理，Container處理完請(qǐng)求之后再返回給Connector，最后在由Connector通過(guò)Socket將處理的結(jié)果返回給客戶端，這樣整個(gè)請(qǐng)求的就處理完了！

Connector最底層使用的是Socket來(lái)進(jìn)行連接的，Request和Response是按照HTTP協(xié)議來(lái)封裝的，所以Connector同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議和HTTP協(xié)議！

Tomcat既然需要處理請(qǐng)求，那么肯定需要先接收到這個(gè)請(qǐng)求，接收請(qǐng)求這個(gè)東西我們首先就需要看一下Connector！

Connector架構(gòu)分析

Connector用于接受請(qǐng)求并將請(qǐng)求封裝成Request和Response，然后交給Container進(jìn)行處理，Container處理完之后在交給Connector返回給客戶端。

因此，我們可以把Connector分為四個(gè)方面進(jìn)行理解：

1. Connector如何接受請(qǐng)求的？
2. 如何將請(qǐng)求封裝成Request和Response的？
3. 封裝完之后的Request和Response如何交給Container進(jìn)行處理的？
4. Container處理完之后如何交給Connector并返回給客戶端的？

首先看一下Connector的結(jié)構(gòu)圖（圖B），如下所示：

Connector就是使用ProtocolHandler來(lái)處理請(qǐng)求的，不同的ProtocolHandler代表不同的連接類型，比如：Http11Protocol使用的是普通Socket來(lái)連接的，Http11NioProtocol使用的是NioSocket來(lái)連接的。

其中ProtocolHandler由包含了三個(gè)部件：Endpoint、Processor、Adapter。

1. Endpoint用來(lái)處理底層Socket的網(wǎng)絡(luò)連接，Processor用于將Endpoint接收到的Socket封裝成Request，Adapter用于將Request交給Container進(jìn)行具體的處理。
2. Endpoint由于是處理底層的Socket網(wǎng)絡(luò)連接，因此Endpoint是用來(lái)實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議的，而Processor用來(lái)實(shí)現(xiàn)HTTP協(xié)議的，Adapter將請(qǐng)求適配到Servlet容器進(jìn)行具體的處理。
3. Endpoint的抽象實(shí)現(xiàn)AbstractEndpoint里面定義的Acceptor和AsyncTimeout兩個(gè)內(nèi)部類和一個(gè)Handler接口。Acceptor用于監(jiān)聽(tīng)請(qǐng)求，AsyncTimeout用于檢查異步Request的超時(shí)，Handler用于處理接收到的Socket，在內(nèi)部調(diào)用Processor進(jìn)行處理。

至此，我們應(yīng)該很輕松的回答1，2，3的問(wèn)題了，但是4還是不知道，那么我們就來(lái)看一下Container是如何進(jìn)行處理的以及處理完之后是如何將處理完的結(jié)果返回給Connector的？

Container架構(gòu)分析

Container用于封裝和管理Servlet，以及具體處理Request請(qǐng)求，在Container內(nèi)部包含了4個(gè)子容器，結(jié)構(gòu)圖如下（圖C）：

4個(gè)子容器的作用分別是：

• Engine：引擎，用來(lái)管理多個(gè)站點(diǎn)，一個(gè)Service最多只能有一個(gè)Engine；
• Host：代表一個(gè)站點(diǎn)，也可以叫虛擬主機(jī)，通過(guò)配置Host就可以添加站點(diǎn)；
• Context：代表一個(gè)應(yīng)用程序，對(duì)應(yīng)著平時(shí)開(kāi)發(fā)的一套程序，或者一個(gè)WEB-INF目錄以及下面的web.xml文件；
• Wrapper：每一Wrapper封裝著一個(gè)Servlet；

下面找一個(gè)Tomcat的文件目錄對(duì)照一下，如下圖所示：

Context和Host的區(qū)別是Context表示一個(gè)應(yīng)用，我們的Tomcat中默認(rèn)的配置下webapps下的每一個(gè)文件夾目錄都是一個(gè)Context，其中ROOT目錄中存放著主應(yīng)用，其他目錄存放著子應(yīng)用，而整個(gè)webapps就是一個(gè)Host站點(diǎn)。

我們?cè)L問(wèn)應(yīng)用Context的時(shí)候，如果是ROOT下的則直接使用域名就可以訪問(wèn)，例如：www.baidu.com，如果是Host（webapps）下的其他應(yīng)用，則可以使用www.baidu.com/docs進(jìn)行訪問(wèn)，當(dāng)然默認(rèn)指定的根應(yīng)用（ROOT）是可以進(jìn)行設(shè)定的，只不過(guò)Host站點(diǎn)下默認(rèn)的主應(yīng)用是ROOT目錄下的。

看到這里我們知道Container是什么，但是還是不知道Container是如何進(jìn)行請(qǐng)求處理的以及處理完之后是如何將處理完的結(jié)果返回給Connector的？別急！下邊就開(kāi)始探討一下Container是如何進(jìn)行處理的！

Container如何處理請(qǐng)求的

Container處理請(qǐng)求是使用Pipeline-Valve管道來(lái)處理的?。╒alve是閥門之意）

Pipeline-Valve是責(zé)任鏈模式，責(zé)任鏈模式是指在一個(gè)請(qǐng)求處理的過(guò)程中有很多處理者依次對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行處理，每個(gè)處理者負(fù)責(zé)做自己相應(yīng)的處理，處理完之后將處理后的結(jié)果返回，再讓下一個(gè)處理者繼續(xù)處理。

但是！Pipeline-Valve使用的責(zé)任鏈模式和普通的責(zé)任鏈模式有些不同！區(qū)別主要有以下兩點(diǎn)：

• 每個(gè)Pipeline都有特定的Valve，而且是在管道的最后一個(gè)執(zhí)行，這個(gè)Valve叫做BaseValve，BaseValve是不可刪除的；
• 在上層容器的管道的BaseValve中會(huì)調(diào)用下層容器的管道。

我們知道Container包含四個(gè)子容器，而這四個(gè)子容器對(duì)應(yīng)的BaseValve分別在：StandardEngineValve、StandardHostValve、StandardContextValve、StandardWrapperValve。

Pipeline的處理流程圖如下（圖D）：

Connector在接收到請(qǐng)求后會(huì)首先調(diào)用最頂層容器的Pipeline來(lái)處理，這里的最頂層容器的Pipeline就是EnginePipeline（Engine的管道）；

在Engine的管道中依次會(huì)執(zhí)行EngineValve1、EngineValve2等等，最后會(huì)執(zhí)行StandardEngineValve，在StandardEngineValve中會(huì)調(diào)用Host管道，然后再依次執(zhí)行Host的HostValve1、HostValve2等，最后在執(zhí)行StandardHostValve，然后再依次調(diào)用Context的管道和Wrapper的管道，最后執(zhí)行到StandardWrapperValve。

當(dāng)執(zhí)行到StandardWrapperValve的時(shí)候，會(huì)在StandardWrapperValve中創(chuàng)建FilterChain，并調(diào)用其doFilter方法來(lái)處理請(qǐng)求，這個(gè)FilterChain包含著我們配置的與請(qǐng)求相匹配的Filter和Servlet，其doFilter方法會(huì)依次調(diào)用所有的Filter的doFilter方法和Servlet的service方法，這樣請(qǐng)求就得到了處理！

當(dāng)所有的Pipeline-Valve都執(zhí)行完之后，并且處理完了具體的請(qǐng)求，這個(gè)時(shí)候就可以將返回的結(jié)果交給Connector了，Connector在通過(guò)Socket的方式將結(jié)果返回給客戶端。

總結(jié)

至此，我們已經(jīng)對(duì)Tomcat的整體架構(gòu)有了大致的了解，從圖A、B、C、D可以看出來(lái)每一個(gè)組件的基本要素和作用。我們?cè)谀X海里應(yīng)該有一個(gè)大概的輪廓了！如果你面試的時(shí)候，讓你簡(jiǎn)單的聊一下Tomcat，上面的內(nèi)容你能脫口而出嗎？當(dāng)你能夠脫口而出的時(shí)候，面試官一定會(huì)對(duì)你刮目相看的！

到此這篇關(guān)于2020最新版Tomcat面試題小結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Tomcat面試題內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持腳本之家！

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