1. 浏览器访问服务器的流程

浏览器访问服务器使用的是 Http协议 ， Http协议 是应用层协议，用于定义数据通信的格式，具体的数据传输使用的是 TCP/IP协议 。

 

2. Tomcat 系统总体架构

Tomcat是一个 Http服务器 （能够接受并且处理 http 请求，所以 Tomcat 是一个 Http服务器 ）。

2.1. Tomcat 处理请求大致流程

 

HTTP服务器接收到请求之后把请求交给 Servlet容器 来处理， Servlet容器 通过 Servlet接⼝ 调⽤业务类。

Servlet接⼝和 Servlet容器 这⼀整套内容叫作 Servlet规范 。

Servlet容器有解耦的作用，避免 Http服务器 和 业务类 的直接耦合。

由于 Tomcat 根据 Servlet规范 实现了 Servlet容器 ，同时它又具有 Http服务器 的功能，所以 Tomcat 拥有两个重要身份：

• Servlet容器
• Http服务器

2.2. Tomcat Servlet容器处理流程

 

当用户请求某个URL资源时：

• 1) Http服务器 会把请求信息封装成 Request对象 ，再转化成 ServletRequest对象 ，传入 Servlet容器 ；
• 2) Servlet容器 接收到请求后，根据 URL 和 Servlet 的映射关系（必要的配置信息）,找到对应的 Servlet ；
• 3) 如果 Servlet 还没有被加载，使用 反射技术 创建该 Servlet ，并调用 Servlet 的 init 方法来完成初始化；
• 4) 调用 Servlet 的 service 方法处理请求，将请求处理结果封装成 ServletResponse 对象，返回给 Http服务器 ；
• 5) Http服务器 将接收到的 ServletResponse对象 转化成 Response对象 ，返回给客户端。

2.3. Tomcat 系统总体架构

 

Tomcat设计了两个核心组件 连接器（Connector） 和 容器（Container） 来完成 Tomcat 的两大核心功能：

• 连接器：负责对外交流 ，处理Socket连接，负责 网络字节流 和 Request/Response 对象的转化；
• 容器：负责内部处理 ，加载和管理Servlet，以及具体请求的处理。

3. Tomcat 连接器组件 Coyote

3.1. Coyote简介

Coyote是 Tomcat连接器组件 的名称，是对外的接口。客户端通过 Coyote 与服务端建立连接、发送请求并接受响应。

Coyote负责的是 具体协议（应用层） 和 IO（传输层） 的相关内容：

• Coyote 封装了底层的网络通信（Socket请求及响应处理）
• Coyote 使 Catalina容器（容器组件） 与具体的 请求协议 和 IO操作方式 完全解耦
• Coyote 将 Socket 输入转化封装为 Request对象 ，进一步交给 Catalina容器 处理，处理完成后， Catalina容器 通过 Coyote 提供的 Response对象 将结果写入输出流

 

Tomcat （Coyote）支持多种应用层协议和I/O模型：

 

在 8.0 版本之前， Tomcat 默认采用的 I/O模型 是 BIO ， 8.0 版本之后，改为 NIO 。

3.2. Coyote内部组件及流程

 

Coyote内部各组件的作用：

组件作用EndPointEndPoint 是 Coyote 的通信端点，即通信监听的接口，是具体 Socket 接收和发送的处理器，是对 传输层的抽象 。因此 EndPoint 用来实现 TCP/IP协议ProcessorProcessor 是 Coyote 的协议处理接口，用来实现 HTTP协议 ， Processor 接收来⾃ EndPoint 的 Socket ，读取字节流解析成 Tomcat Request 和 Response对象 ，并通过 Adapter 将其提交到容器处理， Processor 是对应⽤层协议的抽象ProtocolHandlerCoyote 协议接⼝，通过 Endpoint 和 Processor ， 实现针对具体协议的处理能⼒。 Tomcat 按照协议和I/O 提供了6个实现类 ： AjpNioProtocol ， AjpAprProtocol ， AjpNio2Protocol ， Http11NioProtocol ， Http11Nio2Protocol ， Http11AprProtocolAdapterCoyoteAdapter 负责将 Tomcat Request 转成 ServletRequest ，再调⽤容器

4. Tomcat Servlet 容器 Catalina

4.1. Tomcat模块分层结构图和Catalina的地位

Tomcat是由一系列可配置（conf/server.xml）的组件构成的 Web容器 ，而 Catalina 是 Tomcat 的 Servlet容器 。

Tomcat本质上就是⼀款 Servlet容器 ， 因为 Catalina 才是 Tomcat 的核⼼ ， 其他模块都是为 Catalina 提供⽀撑的。 ⽐如 ： 通过 Coyote 模块提供链接通信， Jasper 模块提供 JSP引擎 ， Naming 提供 JNDI服务 ， Juli 提供 ⽇志服务 。

 

4.2. Servlet 容器 Catalina 的结构

我们往往有⼀个认识， Tomcat 就是⼀个 Catalina 的实例，因为 Catalina 是 Tomcat 的核⼼。

Tomcat/Catalina实例：

 

其实，可以认为整个 Tomcat 就是⼀个 Catalina实例 ， Tomcat 启动的时候会初始化这个实例， Catalina实例 通过加 server.xml 完成其他实例的创建，创建并管理⼀个 Server ， Server 创建并管理多个 服务(Service) ，每个 服务(Service) ⼜可以有多个 Connector 和⼀个 Container 。

• Catalina负责解析Tomcat的配置文件（server.xml），以此来创建Server组件并进行管理
• Server负责组装并启动Servlaet引擎,Tomcat连接器。Server通过实现Lifecycle接⼝，提供了⼀种优雅的启动和关闭整个系统的⽅式
• Service服务是Server内部的组件，⼀个Server包含多个Service。它将若⼲个Connector组件绑定到⼀个Container
• Container容器，负责处理⽤户的servlet请求，并返回对象给web⽤户的模块

4.3. Container组件的具体结构

Container组件下有⼏种具体的组件，分别是 Engine 、 Host 、 Context 和 WrApper 。这4种组件（容器）是⽗⼦关系。 Tomcat 通过⼀种分层的架构，使得 Servlet 容器具有很好的灵活性。

• 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， ⼀个Web应⽤可包含多个Wrapper
• Wrapper表示⼀个Servlet，Wrapper 作为容器中的最底层，不能包含⼦容器