1. 背景
Apache Tomcat 是一个开源的 Java Servlet 容器，由 Apache 软件基金会（ASF） 开发和维护，最初由 Sun Microsystems 的软件架构师 James Duncan Davidson 设计，并贡献给 Apache 基金会。
Tomcat 主要用于运行 Java Web 应用程序，支持 Servlet、JSP（JavaServer Pages）、WebSocket 等技术，并提供了 HTTP/1.1 和 HTTP/2 协议支持。它既可以作为 独立的 Web 服务器，也可以与 Apache HTTP Server 等搭配使用，形成 动静分离 的架构（Apache 处理静态内容，Tomcat 处理动态 Java 内容）。
Tomcat 的 Logo 是一只公猫（Tomcat），寓意其独立、自主的特性，就像公猫一样不需要依赖其他大型服务器也能运行。
2. Tomcat 的优势
（1）轻量级 & 易部署
- 相比 商业应用服务器（如 WebLogic、WebSphere、JBoss），Tomcat 更轻量、更简单，适合 中小型项目 和 开发测试环境。
- 无需复杂的配置，解压即用，支持 热部署（WAR 文件无需重启即可更新）。
（2）开源免费
- 完全免费，遵循 Apache 2.0 许可证，可以自由用于 商业或个人项目。
- 社区活跃，遇到问题容易找到解决方案，官方文档完善。
（3）支持标准 Java Web 技术
- Servlet & JSP：Tomcat 是 Servlet 容器，专门优化了 Java Web 应用的运行环境。
- WebSocket：支持 实时通信（如聊天应用、股票行情推送）。
- HTTP/1.1 & HTTP/2：提供 高性能的 Web 通信。
（4）可扩展 & 可嵌入
- 支持嵌入式模式，可以 不依赖独立服务器，直接在 Java 应用中运行（如 Spring Boot 内嵌 Tomcat）。
- 支持 Valve（阀门）机制，可以 自定义请求处理逻辑（如日志、安全过滤）。
（5）高可用 & 集群支持
- 支持 集群部署，可以实现 负载均衡 和 会话复制（Session Replication）。
- 适用于 生产环境，能够处理 高并发请求。
3. Tomcat 的目录结构
Tomcat 解压后包含多个重要目录，每个目录都有特定用途（参考 材料1、5、9、12）：
| 目录 | 说明 |
|---|---|
| bin | 命令中心，存放启动/关闭脚本（startup.sh、shutdown.sh、catalina.sh），以及 JVM 内存配置（如 setenv.sh）。Windows： .bat 文件；Linux：.sh 文件。 |
| conf | 配置中心，存放 Tomcat 的核心配置文件： - server.xml（核心配置，定义端口、连接器、虚拟主机等）- web.xml（全局 Web 应用配置，如 MIME 类型）- context.xml（应用上下文配置，如数据源）- tomcat-users.xml（用户权限管理，用于 Tomcat Manager） |
| lib | Tomcat 的库文件，存放 Tomcat 运行所需的 JAR 包（如 Servlet API）。 注意：如果放在这里，所有 Web 应用都能访问这些 JAR。 |
| logs | 日志文件，记录 Tomcat 运行日志： - catalina.out（Linux 控制台日志）- catalina.xxxx-xx-xx.log（Windows 控制台日志）- localhost.xxxx-xx-xx.log（应用日志） |
| temp | 临时文件，存放 Tomcat 运行时生成的临时文件（如 JSP 编译缓存），可安全删除。 |
| webapps | Web 应用部署目录，存放 WAR 包、文件夹或 JAR 包，Tomcat 启动时会自动加载。 - 直接放入 .war 文件会自动解压部署。- ROOT 是默认项目（访问 http://localhost:8080 即可看到）。 |
| work | JSP 编译后的 Class 文件，存放 Tomcat 运行时生成的 编译缓存（如 JSP → Servlet）。 清空 work 目录可清除 JSP 缓存。 |
关键文件详解（参考材料5、9）：
-
server.xml：定义 Connector（连接器，如 8080 端口）、Engine（引擎）、Host（虚拟主机）。 -
web.xml：定义 Servlet、Filter、Listener 等 Web 组件。 -
tomcat-users.xml：配置 Tomcat Manager 用户（用于管理应用部署）。
4. Tomcat 的版本介绍
Tomcat 版本随着 Java EE / Jakarta EE 规范 的演进而更新（参考 材料2、6、10）：
| 版本 | 发布时间 | 支持的 Java EE / Jakarta EE 规范 | 主要特性 | 现状 |
|---|---|---|---|---|
| Tomcat 6 | 2007 | Java EE 5（Servlet 2.5, JSP 2.1） | 稳定但老旧，官方已停止支持 | 仅遗留系统使用 |
| Tomcat 7 | 2010 | Java EE 6（Servlet 3.0, JSP 2.2） | 支持 异步 Servlet、注解 | 部分企业仍在使用 |
| Tomcat 8 | 2014 | Java EE 7（Servlet 3.1, JSP 2.3） | 支持 WebSocket、HTTP/1.1 优化 | 广泛使用 |
| Tomcat 9 | 2018 | Jakarta EE 8（Servlet 4.0, JSP 2.3） | 支持 HTTP/2 | 稳定推荐版本 |
| Tomcat 10 | 2020 | Jakarta EE 9+（包名从 javax.* 改为 jakarta.*） |
Servlet 5.0, JSP 3.0, WebSocket 2.0 | 最新版本，但需兼容性调整 |
版本选择建议：
- 新手/学习：推荐 Tomcat 9 或 10（长期支持 LTS）。
- 企业生产：Tomcat 8.5+ 或 9（稳定、兼容性好）。
- 最新技术：Tomcat 10（但需注意
javax→jakarta包名变更）。
5. Tomcat 的市场占比
- 全球超过 60% 的 Java Web 应用部署在 Tomcat 上（参考 材料2、7）。
- 在 网站排名前 1,000,000 的网站中，56.6% 使用 Apache HTTP Server，但许多搭配 Tomcat 运行 Java 应用（参考 材料7）。
- Spring Boot 默认内嵌 Tomcat，进一步推动其市场份额（参考 材料3、11）。
对比其他 Java 服务器（参考材料2）：
| 服务器 | 定位 | 体积 | 启动速度 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| Tomcat | 轻量级 Servlet 容器 | ~100MB | 较快 | 中小型 Java Web 应用 |
| Jetty | 嵌入式轻量级 | ~20MB | 极快 | 微服务、嵌入式 |
| WildFly/JBoss | 全功能 Java EE | ~1GB | 较慢 | 复杂企业级应用 |
| WebLogic | 商业级 Java EE | ~2GB | 慢 | 大型商业系统 |
6. 未来展望
- HTTP/3 支持（降低延迟，提升高并发性能）。
- 云原生 & Kubernetes 优化（如 Operator 自动化部署）。
- 更强的安全机制（TLS 1.3、WAF 集成）。
- GraalVM 原生镜像支持（提升启动速度）。
7. 总结
| 方面 | Tomcat 的特点 |
|---|---|
| 定位 | 轻量级 Java Web 服务器 & Servlet 容器 |
| 优势 | 开源免费、易部署、支持 Servlet/JSP/WebSocket、可嵌入 |
| 目录结构 | bin（命令）、conf（配置）、webapps（应用）、logs（日志）、work（缓存） |
| 版本 | Tomcat 9/10 最主流，Tomcat 10 采用 jakarta.* 包名 |
| 市场占比 | 全球 60%+ Java Web 应用使用 Tomcat |
| 未来 | HTTP/3、云原生、安全增强 |