Tomcat启动过程分析

今天想彻底搞清楚servlet的原理，在网上搜了一下，下面这个不错，于是转载，感谢作者

今天在独立的Tomcat中部署LifeRay Portal ，结果发现总是不能启动Tomcat，也没有抛出异常，所以就看了一些关于Tomcat启动过程的资料。分享一下。

Tomcat启动分析

1 - Tomcat Server的组成部分

1.1 - Server

A Server element represents the entire Catalina servlet container. (Singleton)

1.2 - Service

A Service element represents the combination of one or more Connector components that share a

single Engine
Service是这样一个集合：它由一个或者多个Connector组成，以及一个Engine，负责处理所有Connector所获得的客户请求

1.3 - Connector

一个Connector将在某个指定端口上侦听客户请求，并将获得的请求交给Engine来处理，从Engine处获得回应并返回客户
TOMCAT有两个典型的Connector，一个直接侦听来自browser的http请求，一个侦听来自其它WebServer的请求
Coyote Http/1.1 Connector 在端口8080处侦听来自客户browser的http请求
Coyote JK2 Connector 在端口8009处侦听来自其它WebServer(Apache)的servlet/jsp代理请求

1.4 - Engine

Engine下可以配置多个虚拟主机Virtual Host，每个虚拟主机都有一个域名
当Engine获得一个请求时，它把该请求匹配到某个Host上，然后把该请求交给该Host来处理Engine有一个默认虚拟主机，当请求无法匹配到任何一个Host上的时候，将交给该默认Host来处理

1.5 - Host

代表一个Virtual Host，虚拟主机，每个虚拟主机和某个网络域名Domain Name相匹配
每个虚拟主机下都可以部署(deploy)一个或者多个Web App，每个Web App对应于一个Context，有一个Context path
当Host获得一个请求时，将把该请求匹配到某个Context上，然后把该请求交给该Context来处理
匹配的方法是“最长匹配”，所以一个path==""的Context将成为该Host的默认Context
所有无法和其它Context的路径名匹配的请求都将最终和该默认Context匹配

1.6 - Context

一个Context对应于一个Web Application，一个Web Application由一个或者多个Servlet组成
Context在创建的时候将根据配置文件$CATALINA_HOME/conf/web.xml和$WEBAPP_HOME/WEB-INF/web.xml载入Servlet类
当Context获得请求时，将在自己的映射表(mapping table)中寻找相匹配的Servlet类
如果找到，则执行该类，获得请求的回应，并返回


2 - 配置文件$CATALI


NA_HOME/conf/server.xml的说明



1<!-- 启动Server     在端口8005处等待关闭命令     如果接受到"SHUTDOWN"字符串则关闭服务器     -->
2
3<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN" debug="0">
4
5 
6
7  <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.ServerLifecycleListener" debug="0"/>
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9  <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" debug="0"/>
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15  <GlobalNamingResources>
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17     
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19  </GlobalNamingResources>
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23  <!-- Tomcat的Standalone Service
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25       Service是一组Connector的集合       它们共用一个Engine来处理所有Connector收到的请求     -->
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27  <Service name="Tomcat-Standalone">
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29    <!-- Coyote HTTP/1.1 Connector
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31         className : 该Connector的实现类是org.apache.coyote.tomcat4.CoyoteConnector
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33         port : 在端口号8080处侦听来自客户browser的HTTP1.1请求
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35         minProcessors : 该Connector先创建5个线程等待客户请求，每个请求由一个线程负责
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37         maxProcessors : 当现有的线程不够服务客户请求时，若线程总数不足75个，则创建新线程来处理请求
38
39         acceptCount : 当现有线程已经达到最大数75时，为客户请求排队
40
41                       当队列中请求数超过100时，后来的请求返回Connection refused错误
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43         redirectport : 当客户请求是https时，把该请求转发到端口8443去
44
45         其它属性略         -->
46
47    <Connector className="org.apache.coyote.tomcat4.CoyoteConnector"
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49               port="8080"          minProcessors="5"     maxProcessors="75"    acceptCount="100"
50
51               enableLookups="true" redirectPort="8443"   debug="0"     connectionTimeout="20000"
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53               useURIValidationHack="false"                       disableUploadTimeout="true" />
54
55    <!-- Engine用来处理Connector收到的Http请求
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57         它将匹配请求和自己的虚拟主机，并把请求转交给对应的Host来处理  默认虚拟主机是localhost  -->
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59<Engine name="Standalone" defaultHost="localhost" debug="0">
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63      <Logger className="org.apache.catalina.logger.FileLogger" />
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67      <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm" />
68
69      <!-- 虚拟主机localhost
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71           appBase : 该虚拟主机的根目录是webapps/
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73           它将匹配请求和自己的Context的路径，并把请求转交给对应的Context来处理
74
75           -->
76
77      <Host name="localhost" debug="0" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true">        <!-- 日志类，目前没有看到，略去先 -->
78
79        <Logger className="org.apache.catalina.logger.FileLogger" />
80
81        <!-- Context，对应于一个Web App
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83             path : 该Context的路径名是""，故该Context是该Host的默认Context
84
85             docBase : 该Context的根目录是webapps/mycontext/              -->
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87        <Context path="" docBase="mycontext" debug="0"/>
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89<!-- 另外一个Context，路径名是/wsota -->
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91        <Context path="/wsota" docBase="wsotaProject" debug="0"/>         </Host>
92    </Engine>
93  </Service>
94</Server>
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该文件描述了如何启动Tomcat Server



4 - Context的部署配置文件web.xml的说明

一个Context对应于一个Web App，每个Web App是由一个或者多个servlet组成的当一个Web App被初始化的时候，它将用自己的ClassLoader对象载入“部署配置文件web.xml”中定义的每个servlet类它首先载入在$CATALINA_HOME/conf/web.xml中部署的servlet类然后载入在自己的Web App根目录下的WEB-INF/web.xml中部署的servlet类web.xml文件有两部分：servlet类定义和servlet映射定义
每个被载入的servlet类都有一个名字，且被填入该Context的映射表(mapping table)中，和某种URL PATTERN对应当该Context获得请求时，将查询mapping table，找到被请求的servlet，并执行以获得请求回应

分析一下所有的Context共享的web.xml文件，在其中定义的servlet被所有的Web App载入



  1<web-app>
  2
  3  <!-- 概述：
  4
  5       该文件是所有的WEB APP共用的部署配置文件，
  6
  7       每当一个WEB APP被DEPLOY，该文件都将先被处理，然后才是WEB APP自己的/WEB-INF/web.xml
  8
  9       -->
10
11  <!--  |    servlet类定义部分    |  -->
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13  <!-- DefaultServlet
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15       当用户的HTTP请求无法匹配任何一个servlet的时候，该servlet被执行
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17       URL PATTERN MAPPING : /        -->
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19    <servlet>
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21        <servlet-name>default</servlet-name>
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23        <servlet-class>
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25          org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet
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27        </servlet-class>
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29        <init-param>
30
31            <param-name>debug</param-name>
32
33            <param-value>0</param-value>
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35        </init-param>
36
37        <init-param>
38
39            <param-name>listings</param-name>
40
41            <param-value>true</param-value>
42
43        </init-param>
44
45        <load-on-startup>1</load-on-startup>
46
47    </servlet>
48
49
50
51  <!-- InvokerServlet
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53       处理一个WEB APP中的匿名servlet
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55       当一个servlet被编写并编译放入/WEB-INF/classes/中，却没有在/WEB-INF/web.xml中定义的时候
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57       该servlet被调用，把匿名servlet映射成/servlet/ClassName的形式
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59       URL PATTERN MAPPING : /servlet/*
60
61       -->
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63    <servlet>
64
65        <servlet-name>invoker</servlet-name>
66
67        <servlet-class>
68
69          org.apache.catalina.servlets.InvokerServlet
70
71        </servlet-class>
72
73        <init-param>
74
75            <param-name>debug</param-name>
76
77            <param-value>0</param-value>
78
79        </init-param>
80
81        <load-on-startup>2</load-on-startup>
82
83    </servlet>
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89  <!-- JspServlet
90
91       当请求的是一个JSP页面的时候（*.jsp）该servlet被调用
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93       它是一个JSP编译器，将请求的JSP页面编译成为servlet再执行
94
95       URL PATTERN MAPPING : *.jsp                          -->
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97    <servlet>
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99        <servlet-name>jsp</servlet-name>
100
101        <servlet-class>org.apache.jasper.servlet.JspServlet</servlet-class>
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103        <init-param>
104
105            <param-name>logVerbosityLevel</param-name>
106
107            <param-value>WARNING</param-value>
108
109        </init-param>
110
111        <load-on-startup>3</load-on-startup>
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113    </servlet>
114
115  <!--  |    servlet映射定义部分    |  -->
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117    <servlet-mapping>
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119        <servlet-name>default</servlet-name>
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121        <url-pattern>/</url-pattern>
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123    </servlet-mapping>
124
125    <servlet-mapping>
126
127        <servlet-name>invoker</servlet-name>
128
129        <url-pattern>/servlet/*</url-pattern>
130
131    </servlet-mapping>
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133
134
135    <servlet-mapping>
136
137        <servlet-name>jsp</servlet-name>
138
139        <url-pattern>*.jsp</url-pattern>
140
141    </servlet-mapping>
142
143  <!--  |    其它部分，略去先    |  -->
144
145     
146
147</web-app>
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5 - Tomcat Server处理一个http请求的过程

假设来自客户的请求为：
http://localhost:8080/wsota/wsota_index.jsp

1) 请求被发送到本机端口8080，被在那里侦听的Coyote HTTP/1.1 Connector获得
2) Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理，并等待来自Engine的回应
3) Engine获得请求localhost/wsota/wsota_index.jsp，匹配它所拥有的所有虚拟主机Host
4) Engine匹配到名为localhost的Host（即使匹配不到也把请求交给该Host处理，因为该Host被定义为该Engine的默认主机）
5) localhost Host获得请求/wsota/wsota_index.jsp，匹配它所拥有的所有Context
6) Host匹配到路径为/wsota的Context（如果匹配不到就把该请求交给路径名为""的Context去处理）
7) path="/wsota"的Context获得请求/wsota_index.jsp，在它的mapping table中寻找对应的servlet
8) Context匹配到URL PATTERN为*.jsp的servlet，对应于JspServlet类
9) 构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法
10)Context把执行完了之后的HttpServletResponse对象返回给Host
11)Host把HttpServletResponse对象返回给Engine
12)Engine把HttpServletResponse对象返回给Connector
13)Connector把HttpServletResponse对象返回给客户browser