Tomcat、Nginx深度剖析和调优
2020-08-05 22:26:49 0 举报
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Tomcat深度剖析
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大纲/内容
Tomcat
Tomcat系统架构和原理剖析
浏览器访问服务器的流程
浏览器访问服务器的流程图
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,具体的数据传输使用的是TCP/IP协议
Tomcat系统总体架构
Tomcat请求处理大致过程
Tomcat是一个Http服务器(能够接受并且处理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。这样造成的问题就和图中表示一样,tomcat和业务类耦合在一起。
那么tomcat是怎么运作的?
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做Servlet规范
从上面两个图中我们可以看到,Tomcat的两个重要的身份
http服务器
Tomcat是一个Servlet容器
Tomcat Servlet容器处理流程
HTTP服务器会把请求信息使用ServletRequest对象封装起来
进一步去调用Servlet容器中某个具体的Servlet
在2中,Servlet容器拿到请求后,根据URL和Servlet的映射关系,找到相应地Servlet
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
接着调用这个具体的Servlet的service方法来处理请求,请求处理结果使用ServletResponse对象封装
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
Tomcat系统总体架构
通过上面两个分支发现tomcat有两个非常重要的功能需要完成
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
Servlet处理业务逻辑
SO,Tomcat设计了两个核心组件连接器(Connector)和容器(Container)来完成Tomca的两大功能
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
Tomcat连接器组件Coyote
Coyote简介
概念: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。
Coyote的工作流程
Coyote封装了底层的网络通信(Socket请求及响应处理)
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
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
Coyote负责的是具体协议(应用层)和IO(传输层)相关内容
Coyote支持的IO模型与协议
如图
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的内部组件及流程
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是用来实现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接收耔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Service方法,传入的是Tomcat Request独享,CoyoteAdapter负责将Tomcat Request转成ServletRequest,再调用容器
Tomcat Servlet容器Catalina
Tomcat 模块分层结构图及Catalina位置
Tomcat是一个由一系列可配置(conf/server.xml)的组件构成的Web容器,而Catalina是Tomcat的servlet容器
从另一个角度说,Tomcat本质上就是一款Servlet容器,因为Catalina才是Tomcat的核心,其他模块都是为Catalina提供支撑的。
从另一个角度说,Tomcat本质上就是一款Servlet容器,因为Catalina才是Tomcat的核心,其他模块都是为Catalina提供支撑的。
结构图
Servlet容器Catalina的结构
可以认为整个Tomcat就是一个Catalina实例,Tomcat启动的时候会初始化这个实例,Catalina实例通过加载server.xml完成其他实例的创建,创建并管理一个Server,Server创建并管理多个服务,每个服务又可以有多个Connector和一个Container。
一个Catalina实例(容器)
一个Server实例(容器)
多个Service实例(容器)
每一个Service实例下可以有多个Connector实例和一个Container实例
一个Server实例(容器)
多个Service实例(容器)
每一个Service实例下可以有多个Connector实例和一个Container实例
Catalina:负责解析Tomcat的配置文件(server.xml),以此来创建爱你服务器Server组件并进行管理
Server:服务器表示整个Catalina Servlet容器以及其它组件,负责组装并启动Servlet引擎,Tomcat连接器。Server通过实现Lifecycle接口,提供了一种优雅的启动和关闭整个系统的方式。
Service:服务是Server内部的组件,一个Server包含多个Service。它将若干个Connector组件绑定到一个Container
Container:容器,负责处理用户的Servlet请求,并返回对象给web用户的模块
Container组件的具体结构
Container组件下有几种具体的组件,分别是Engine、Host、Context和Wrapper。这4种组件(容器)是父子关系。Tomcat通过一种分层的结构,使得Servlet容器具有很好的灵活性。
Engine:标识整个Catalina的Servlet引擎,用来管理多个虚拟站点,一个Service最多只能有一个Engine,但是一个引擎可包含多个Host
Host:代表一个虚拟主机,或者说一个站点,可以给Tomcat配置多个虚拟主机地址,而一个虚拟主机下可包含多个Context
Context:表示一个Web应用程序,一个Web应用可包含多个Wrapper
Tomcat服务器核心配置详解
主要标签结构
Server标签
Service标签
Executor标签
Connector标签:Connector标签用于创建链接器实例
默认情况下,server.xml配置了两个链接器,一个支持HTTP协议,一个支持AJP协议
大多数情况下,我们并不需要新增链接器配置,只是根据需要对已有链接器进行优化
默认情况下,server.xml配置了两个链接器,一个支持HTTP协议,一个支持AJP协议
大多数情况下,我们并不需要新增链接器配置,只是根据需要对已有链接器进行优化
Engine标签:表示Servlet引擎
Host标签:用于配置一个虚拟主机
Context标签:用于配置一个Web应用
手写miniTomcat
1.使用Socket来进行通信。
2.封装返回符合规则响应头,才能再页面展示
3.封装Request和Response对象,封装静态资源,返回到页面
4.通过配置,实现请求动态Servlet的需求
1.创建Servlet接口,HTTPServlet抽象类、具体实现类
2.配置web.xml
3.写一个方法,用来解析web.xml,并将servlet的urlPartten和对应的Servlet放到集合中对应起来
5.实现多线程的配置
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