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一、Tomcat概述

1、Tomcat介绍

Tomcat是Apache 软件基金会（Apache Software Foundation）的Jakarta 项目中的一个核心项目，由Apache、Sun 和其他一些公司及个人共同开发而成。由于有了Sun 的参与和支持，最新的Servlet 和JSP 规范总是能在Tomcat 中得到体现，Tomcat 5支持最新的Servlet 2.4 和JSP 2.0 规范。因为Tomcat 技术先进、性能稳定，而且免费，因而深受Java 爱好者的喜爱并得到了部分软件开发商的认可，成为目前比较流行的Web 应用服务器。

Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器，属于轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP 程序的首选。对于一个初学者来说，可以这样认为，当在一台机器上配置好Apache 服务器，可利用它响应HTML（标准通用标记语言下的一个应用）页面的访问请求。实际上Tomcat是Apache 服务器的扩展，但运行时它是独立运行的，所以当你运行tomcat 时，它实际上作为一个与Apache 独立的进程单独运行的。

2、Tomcat历史

Tomcat 最初由Sun公司的软件架构师 James Duncan Davidson 开发，名称为“JavaWebServer”。
1999年，在 Davidson 的帮助下，该项目于1999年于apache软件基金会旗下的JServ项目合并，并发布第一个版本（3.x），即是现在的Tomcat，该版本实现了Servlet2.2和JSP 1.1规范。
2001年，Tomcat 发布了4.0版本，作为里程碑式的版本，Tomcat 完全重新设计了其架构，并实现了Servlet 2.3和JSP 1.2规范。
目前 Tomcat 已经更新到 10.0.x版本，但是目前企业中的Tomcat服务器，主流版本还是7.x 和 8.x，所以本课程是基于 8.5 版本进行讲解。

二、Tomcat原理分析

1、Http工作原理

HTTP协议（超文本传输协议）是浏览器与服务器之间的数据传送协议。作为应用层协议，HTTP是基于TCP/IP协议来传递数据的（HTML文件、图片、查询结果等），HTTP协议不涉及数据包（Packet）传输，主要规定了客户端和服务器之间的通信格式。它的整个过程如下图所示：

用户通过浏览器进行了一个操作，比如输入网址并回车，或者是点击链接，接着浏览器获取了这个事件。
浏览器向服务端发出TCP连接请求。
服务程序接受浏览器的连接请求并经过TCP三次握手建立连接。
浏览器将请求数据打包成一个HTTP协议格式的数据包。
浏览器将该数据包推入网络，数据包经过网络传输，最终达到端服务程序。
服务端程序拿到这个数据包后，同样以HTTP协议格式解包，获取到客户端的意图。
得知客户端意图后进行处理，比如提供静态文件或者调用服务端程序获得动态结果。
服务器将响应结果（可能是HTML或者图片等）按照HTTP协议格式打包。
服务器将响应数据包推入网络，数据包经过网络传输最终达到到浏览器。
浏览器拿到数据包后，以HTTP协议的格式解包，然后解析数据，假设这里的数据是 HTML。
浏览器将HTML文件展示在页面上。

2、Tomcat整体架构

（了解）

Tomcat要实现两个核心功能：

处理Socket连接，负责网络字节流与Request和Response对象的转化。
加载和管理Servlet，以及具体处理Request请求。

因此Tomcat设计了两个核心组件连接器（Connector）和容器（Container）来分别做这两件事情。连接器负责对外交流，容器负责内部处理。

3、Coyote连接器架构

Coyote是Tomcat的连接器框架的名称 , 是Tomcat服务器提供的供客户端访问的外部接口。客户端通过Coyote与服务器建立连接、发送请求并接受响应。

Coyote封装了底层的网络通信（Socket请求及响应处理），为Catalina容器提供了统一的接口，使Catalina容器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，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作为独立的模块，只负责具体协议和IO的相关操作，与Servlet规范实现没有直接关系，因此即便是Request和Response对象也并未实现Servlet规范对应的接口，而是在Catalina中将他们进一步封装为ServletRequest和ServletResponse。