Tomcat面试必备
2025-09-09 09:58:04 0 举报AI智能生成
当准备面试涉及Tomcat服务器的职位时，关键是要熟悉Tomcat的架构及其核心组件。Tomcat，作为Apache软件基金会的一个顶级项目，是一个开源的Java Servlet容器，广泛用于部署和运行JavaServer Pages (JSP)和Servlet技术实现的web应用。 掌握Tomcat的内部工作原理是至关重要的。了解它的主要组件，如Connectors（负责网络连接）、Catalina（处理Servlet和JSP的容器）、Coyote（用于HTTP通信）、Jasper（JSP引擎）等。熟悉这些组件将帮助你理解Tomcat如何处理客户端请求和生成响应。 进一步深入，掌握Tomcat的配置文件（server.xml, web.xml等）及其作用域（全局、主机、上下文等）将显示你对细节的敏锐洞察力。理解其默认值以及如何进行适当调整是必要的。 另外，对Tomcat的性能调优，以及如何进行故障排查和安全加固的知识，都将让你在面试中脱颖而出。在面试中可能会被问及这些知识的实现方法，或者如何通过更改配置来优化特定性能指标。例如，如何通过连接器配置优化并发处理，或者如何配置安全证书来增强安全性。 在回答中运用恰当的修饰语，展现出对Tomcat面试必备知识的精通和热忱，可以让你在面试中更具有竞争力。例如：“我深入理解了Tomcat的架构设计，对其核心组件和配置文件有着详尽的掌握。对于如何优化Tomcat以实现高效的请求处理和卓越性能，我有着实战经验和深刻的见解。” 这样的回答展现了你的自信和专业。
作者其他创作
大纲/内容
应用程序部署的三种方式
将打包后的项目复制到webapps目录下面
可通过修改host标签下的appBase，修改部署的目录
在server.xml中配置context
在conf\Catalina\localhost 目录下创建一个已项目名为文件名的xml文件
http://localhost:8080/webDemo/serveletDemo1结构
webDemo是项目访问路径
会有一个xml映射真实的路径
serveletDemo1是servlet也可以是一个静态文件的相对地址
是servlet的时候对应的是servlet-mapping中的关系，找到对应的类
Jvm 类加载机制
三类加载器+自定义加载器
引导（启动）类加载器
负责加载核心类库，就是jre下面lib的
扩展类加载器
在lib下面有一个ext扩展类的文件夹
应用程序（系统）类加载器
负责加载ClassPath路径下的类包，主要就是加载你自己写的那些类
自定义加载器
双亲委派机制
加载器在jvm中打印出来是什么
在jvm中，顶层加载器，也就是启动加载器打印是null
扩展类加载器打印是ExtClassLoader
应用程序加载器打印是AppclassLoader
加载器的父子关系
应用程序加载器的加载器是扩展类加载器
扩展类加载器的父加载器是启动加载器
当加载一个类的时候，首先在缓存中找，
如果缓存中没有就从应用程序加载器加载
但是应用程序加载器会委托他的父加载器扩展类加载器加载
扩展类加载器也会先委托父加载器启动类加载器
启动类加载器如果加载成功就会缓存起来
如果启动类加载器没有加载成功，那么退给子类加载器自己加载
如果扩展类加载器没有加载成功，，退回给子类加载器
打破双亲委派机制
Tomcat自定义加载器WebAppClassLoader
原理
在findClass方法中，首先去找web应用下的类
也就是web应用部署的地方的Class文件和lib文件下的类
如果没有找到就交给父加载器去找
在loadClass方法中
首先在本地缓存中找是否已经加载了该类
然后在系统加载器的缓存中找
然后在扩展类加载器去加载
尝试在本地目录找
最后用系统类加载器AppClassLoader加载
这里才是跳出双亲委派机制之后，预防核心类库和扩展类被自定义类替代的地方
但是依然会过滤到核心类库和扩展类的加载
避免加载模仿核心类或扩展类的自定义类
Tomcat类加载器的层次结构
CommonLoader,Tomcat最基本的加载器
然后是WebApp共享的类sharedClassLoader：用于加载需要共享的类
可以通过配置设置需要加载的共享类
底层是WebAppClassLoader：Webapp的私有加载器，用于隔离多个servlet
他是context级别的加载，和context共存亡
Tomcat容器私有的类加载器CatalinaClassLoader,他并不是WebAppClassLoader的父加载器，他是独立的和ShardClassLoader加载器有共同的父加载器
Spring的加载问题
全盘负责委托机制
谁加载Spring，谁负责加载业务类，所以Spring作为一个bean工厂，需要负责加载业务类
但是Web应用之间共享的Jar包是由ShareClassLoader加载的，所以ShareClassLoader是不能直接加载业务类的
线程上下文加载器
它是一种类加载传递机制
类加载器是保存在线程的私有数据中，
只要在同一个线程中，并且设置了上下文线程加载器
就可以把这个加载器取出来使用
WebAppClassLoarder 类加载器，在启动 Web 应用的线程里设置线程上下文加载器
我们熟悉的 JDBC 就是通过上下文类加载器来加载不同的数据库驱动的
Tomcat和Spring热加载和热部署原理
基本原理都是通过周期性任务实现
一种java sevlet 容器，
是一种web服务器，用于在服务端运行java servlet 和JSP技术
是一款高效、稳定和易于使用的Web服务器。
idea相关设置和用法
idea添加tomcat server
在菜单的File->setting中
选择左侧的 Build, Execution, Deployment -> Application Servers。
点击右侧的加号，选择 Tomcat Server。
选择 Tomcat 的安装目录，并设置 Tomcat 的 JRE 路径。
项目设置tomcat启动
Edit configuration
左上角加好添加tomcat server - local
右侧页面Deployment选项中添加需要运行的项目
Application context可以设置servlet名字
servlet接口
实现类可以接收并处理请求
两种配置方式
第一种是在web.xml中配置
第二种是通过注解:@WebServlet
GenericServlet抽象类实现了servlet接口，并且有一些默认实现的方法，我们只需要处理service方法就行
HttpServlet抽象类继承了GenericServlet，并且在servlet中区分了get、post等请求，只需要重写doGet、doPost等接口即可实现Http请求的处理
tomcat整体架构
tomcat核心功能
处理socket连接，负责网络字节流与request和response对象转化
加载管理servlet容器，以及处理具体的request
核心组件
server,指的就是tomcat服务，包含多个service
service组件，包含若干connector组件和处理请求的Engine组件
不同的服务，需要修改不同的端口，在server.xml中添加service标签即可
连接器connector
监听固定端口接收外部请求，传递给 Container，并将Container
处理的结果返回给外部。
处理的结果返回给外部。
实现功能
1 监听端口
2 接收网络请求
3 读取网络字节流
4 根据应用层协议，解析Http/AJP,生成统一的Tomcat request
5 通过适配器(Adapter)转为ServletRequest
6 调用servlet 容器，得到ServletResponse
7 将ServletResponse转为网络字节流
8 将响应返回给客户端
高内聚
根据实现的功能可以看出三个高内聚的功能
网络通信
包含功能
1
2
3
8
EndPoint组件 : EndPoint负责提供字节流给Processor
和IO模型的封装，他的实现类是AbstractEndPoint
子类包含
NioEndPoint
主从reactor多线程
Nio2EndPoint
重要子组件
Acceptor
用于监听socket请求
在Nio模式下，他运行在一个单独的线程中，当收到请求的时候，accept方法会创建一个channel，并且将channel交给poller处理，poller本质上就是一个selector
SocketProcessor
用于处理接收到的socket请求
EndPoint 是用来实现 TCP/IP 协议的。
应用层协议解析
包含功能
4
Procssor组件：Processor接收到字节流以后解析成TomcatRequest,提供给Adapter
Tomcat Request/Response 与 Servlet Request/Response相互转化
包含功能
5
7
Adapter组件：Adapter负责提供ServletRequest给容器
低耦合
由于IO模型和应用层协议，可以自由组合，比如 NIO + HTTP 或者 NIO2 + AJP
Tomcat 的设
计者将网络通信和应用层协议解析放在一起考虑，设计了一个叫 ProtocolHandler的接口来封装这两
种变化点。
计者将网络通信和应用层协议解析放在一起考虑，设计了一个叫 ProtocolHandler的接口来封装这两
种变化点。
ProtocolHandler包含两个重要组件
EndPoint
负责提供字节流给 Processor；
Processor
负责提供字节流给 Processor；
容器container
分为四层
第一层：也叫顶层容器Engine
第二层:Host
第三层:context
第四层:wrapper
表示一个 Servlet，最底层的容器，是对 Servlet 的封装，负责 Servlet 实例的创建、执行
和销毁
和销毁
Web 应用上下文，包含多个 Wrapper，负责 web 配置的解析、管理所有的 Web 资源。一
个Context对应一个 Web 应用程序。
个Context对应一个 Web 应用程序。
负责 web 应用的部署和 Context 的创建
负责 web 应用的部署和 Context 的创建
通过父子容器，实现每一层的快速查找
pipeline-value 责任链模式
每个容器都可以看成是一个管道，多个管道连接在一起，形成一个链路，可以再每个管道上加载阀门（比如host加上黑名单）过滤条件
对Tomcat核心组件的流程和理解
首先server就是Tomcat，可以包含多个service
每个service代表一个服务或项目，每个服务有多个连接器
连接器负责监听端口，连接器用 ProtocolHandler 来处理网络连接和应用层协议
Protocol有两个重要的组件，EndPoint和Processor
Endpoint负责底层的socket通讯，就是说Endpoint监听端口，接收和发送socket的处理器，是对传输层的抽象
Endpoint的抽象类是AbstractEndiPoint,具体的子类包含NioEndPoint/Nio2EndPoint,
在NioEndPoint子类中有两个重要的子组件
Acceptor线程监听socket链接，当检测到链接请求后会创建socketwapper对象，并将对象交给工作线程socketProcessor
socketProcessor读取字节流解析成tomcat request，因为不是标准的servletRequest，所以他会调用adapter组件
Adaptor会将tomcat request转化为servletRequest,并且找到容器调用pipeline的fisrt valve的invoke方法
Adaptor通过找到service，在找到这个service上的容器
从这里开始就进入容器的流程了，首先容器里有pipeline-valve责任链模式，他是一个单向链表，
第一个接收到请求的就是顶层容器Engine，他的first valve就是standarEngineValve
Engine容器完成pipeline的任务后，找到对应的host容器，然后执行host的pipeline的fist valve的invoke方法
Host容器找到对应的context容器，并且继续执行context的pipeline的first valve的invoke方法
context容器找到对应的wrapper容器，这时候的wrapper管理的就是我们通常理解的servlet了，依然执行pipeline的first valve的invoke方法
Processor，用于处理接收到的socket请求，
Processor 用来实现 HTTP/AJP 协议
IO模型
Bio：阻塞式io
Nio：非阻塞io
不停的询问连接是否有消息，这里是两个循环，缺点是每次二循环都需要遍历socket，看是否有消息
Nio seletor：io 复用
多路复用选择器selector，可以理解为观察者模式
信号io
异步io，tomcat中是nio2EndPoint
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