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Tomcat架构基础
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Tomcat

tomcat三大组件：Listener、Filter、Servlet
执行顺序：Listener > Filter > Servlet

Servlet

Servlet 是运行在 Web 服务器或应用服务器上的程序，它是作为来自 HTTP 客户端的请求和 HTTP 服务器上的数据库或应用程序之间的中间层。它负责处理用户的请求，并根据请求生成相应的返回信息提供给用户。
大致位置如下：
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请求处理过程

Servlet容器接收到请求，根据请求封装成HttpServletRequest和HttpServletResponse对象，用于后续调用Http请求，例如接受传参、处理返回消息。
在一个servlet中存在这样几种方法：

  • init()：servle容器初始化，第一次被调用

  • service()：根据方法请求，调用doGet或doPost方法

  • doGet、doPost：封装了HttpServletRequest和HttpServletResponse对象，用于逻辑处理程序

  • destroy()：容器销毁时调用

    Servlet生命周期

    1）服务器启动时 (web.xml 中配置 load-on-startup=1，默认为 0)或者第一次请求该 servlet 时，就会初始化一个 Servlet 对象，也就是会执行初始化方法 init(ServletConfig conf)。
    load-on-startup 元素标记容器是否应该在web应用程序启动的时候就加载这个servlet，(实例化并调用该Servlet的init()方法)。
    它的值必须是一个整数，表示servlet被加载的先后顺序。

  • 如果该元素的值为负数或者没有设置，则容器会当Servlet被请求时再加载。

  • 如果值为正整数或者0时，表示容器在应用启动时就加载并初始化这个servlet，值越小，servlet的优先级越高，就越先被加载。

  • 值相同时，容器就会自己选择顺序来加载。

2）servlet 对象去处理所有客户端请求，在 service(ServletRequest req，ServletResponse res) 方法中执行
3）服务器关闭时，销毁这个 servlet 对象，执行 destroy() 方法。
4）由 JVM 进行垃圾回收。

Filter

filter 也称之为过滤器，是对 Servlet 技术的一个强补充，其主要功能是在 HttpServletRequest 到达 Servlet 之前，拦截客户的 HttpServletRequest ，根据需要检查 HttpServletRequest，也可以修改 HttpServletRequest 头和数据；在 HttpServletResponse 到达客户端之前，拦截 HttpServletResponse ，根据需要检查 HttpServletResponse，也可以修改 HttpServletResponse 头和数据。
只要在 Filter.doFilter 方法中调用 FilterChain.doFilter 方法的语句前后增加某些程序代码，这样就可以在 Servlet 进行响应前后实现某些特殊功能。
主要用途为过滤，做wf、字符编码过滤等
Filter需要在web.xml中定义访问拦截路径，Filter.doFilter中有一条FilterChain.doFilter，当他执行完毕会调用Servlet.service()

Filter生命周期

与servlet一样，Filter的创建和销毁也由web容器负责。web 应用程序启动时，web 服务器将创建Filter 的实例对象，并调用其init方法，读取web.xml配置，完成对象的初始化功能，从而为后续的用户请求作好拦截的准备工作（filter对象只会创建一次，init方法也只会执行一次）。开发人员通过init方法的参数，可获得代表当前filter配置信息的FilterConfig对象。Filter对象创建后会驻留在内存，当web应用移除或服务器停止时才销毁。在Web容器卸载 Filter 对象之前被调用。该方法在Filter的生命周期中仅执行一次。在这个方法中，可以释放过滤器使用的资源。
也就是：init() [读取web.xml配置] –> doFilter() [执行filter逻辑] –> destroy()
大概包含如下信息：

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public class FilterTest implements Filter {  
    @Override  
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {  
        //读取web.xml配置信息及初始化操作
    }  
  
    @Override  
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {  
        // 在这里面进行 doGet 和 doPost 这种类似的  
 }  
  
    @Override  
    public void destroy() {  
        //完毕-销毁
    }  
}

Filter链

当多个 Filter 同时存在的时候，组成了 Filter 链。Web 服务器根据 Filter 在 web.xml 文件中的注册顺序，决定先调用哪个 Filter。当第一个 Filter 的 doFilter 方法被调用时，web服务器会创建一个代表 Filter 链的 FilterChain 对象传递给该方法，通过判断 FilterChain 中是否还有 Filter 决定后面是否还调用 Filter。
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Listener

Java Web 开发中的监听器（Listener）就是 Application、Session 和 Request 三大对象创建、销毁或者往其中添加、修改、删除属性时自动执行代码的功能组件。
ServletContextListener：对Servlet上下文的创建和销毁进行监听； ServletContextAttributeListener：监听 Servlet 上下文属性的添加、删除和替换；
HttpSessionListener：对 Session 的创建和销毁进行监听。Session 的销毁有两种情况，一个中 Session 超时，还有一种是通过调用 Session 对象的 invalidate() 方法使 session 失效。
HttpSessionAttributeListener：对 Session 对象中属性的添加、删除和替换进行监听；
ServletRequestListener：对请求对象的初始化和销毁进行监听； ServletRequestAttributeListener：对请求对象属性的添加、删除和替换进行监听。
Listener监听器用于监听客户端的请求和服务端的操作，通常用于监听网站在线人数、统计访问量、访问监控等。

Tomcat架构

tomcat作为一个 Web 服务器，实现了两个非常核心的功能：

  • Http 服务器功能：进行 Socket 通信(基于 TCP/IP)，解析 HTTP 报文
  • Servlet 容器功能：接受Request和返回Response，加载和管理 Servlet

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两个核心功能分别对应两个组件：Connector连接器和Container容器
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  • Server
    Server 服务器的意思，代表整个 tomcat 服务器，一个 tomcat 只有一个 Server Server 中包含至少一个 Service 组件，用于提供具体服务。

  • Service
    服务是 Server 内部的组件，一个Server可以包括多个Service。它将若干个 Connector 组件绑定到一个 Container

  • Connector
    称作连接器，是 Service 的核心组件之一，一个 Service 可以有多个 Connector，主要连接客户端请求,用于接受请求并将请求封装成 Request 和 Response，然后交给 Container 进 行处理，Container 处理完之后在交给 Connector 返回给客户端。

  • Container
    负责处理用户的 servlet 请求

    Connetor连接器

    连接器主要完成以下三个核心功能：

  • socket 通信，也就是网络编程

  • 解析处理应用层协议，封装成一个 Request 对象

  • 将 Request 转换为 ServletRequest，将 Response 转换为 ServletResponse

以上分别对应三个组件 EndPoint、Processor、Adapter 来完成。Endpoint 负责提供请求字节流给Processor，Processor 负责提供 Tomcat 定义的 Request 对象给 Adapter，Adapter 负责提供标准的 ServletRequest 对象给 Servlet 容器。大致如图：
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Container容器

Container组件又称作Catalina，其是Tomcat的核心，后面在分析内存马时将会导入tomcat-catalina分析源码。在Container中，有4种容器，分别是Engine、Host、Context、Wrapper。
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四种容器的作用：

  • Engine
    表示整个 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，每一个Context都有唯一的path，一个Web应用可包含多个 Wrapper
  • Wrapper
    表示一个Servlet，负责管理整个 Servlet 的生命周期，包括装载、初始化、资源回收等

实现方式：

  • Engine，实现类为 org.apache.catalina.core.StandardEngine
  • Host，实现类为 org.apache.catalina.core.StandardHost
  • Context，实现类为 org.apache.catalina.core.StandardContext
  • Wrapper，实现类为 org.apache.catalina.core.StandardWrapper

如以下图，a.com和b.com分别对应着两个Host
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总结

总体大致框架如下：
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