【TODO】Tomcat与线程？（雾）

Tencent问了什么？

Tomcat是多线程的吗？

Tomcat是多线程的，Tomcat的Connector 最重要的功能就是接收连接请求然后分配线程让 Container来处理这个请求，所以这必然是多线程的，多线程的处理是 Connector 设计的核心。

Tomcat的体系结构

Tomcat的两个核心组件：Connector和Container

1.Connector组件

一个Connector组件将在某个指定的端口上侦听客户请求，接收浏览器发过来的tcp连接请求，创建一个Request和一个Response对象分别用于和其你去端交换数据，然后会产生一个线程来处理这个请求并把产生的Request和Response对象传给Engine，从Engine中获得响应并返回给客户端。 Tomcat有两个经典的Connector，一个直接侦听来自浏览器的HTTP请求，另外一个侦听来自其他的WebServer的请求。Cotote HTTP/1.1 Connector在端口8080处侦听来自客户浏览器的HTTP请求，Coyote JK2 Connector在端口8009处侦听其他WebServer的Servlet/JSP请求。 Connector 最重要的功能就是接收连接请求然后分配线程让 Container来处理这个请求，所以这必然是多线程的，多线程的处理是 Connector 设计的核心。

2.Container组件

Container组件的体系结构如下：

Container

Container是容器的父接口，该容器的设计用的是典型的责任链的设计模式，它由四个自容器组件构成，分别是Engine、Host、Context、Wrapper。这四个组件是负责关系，存在包含关系。通常一个Servlet class对应一个Wrapper，如果有多个Servlet则定义多个Wrapper，如果有多个Wrapper就要定义一个更高的Container，如Context。 Context定义在父容器 Host 中，其中Host 不是必须的，但是要运行 war 程序，就必须要 Host，因为 war 中必有 web.xml 文件，这个文件的解析就需要 Host 了，如果要有多个 Host 就要定义一个 top 容器 Engine 了。而 Engine 没有父容器了，一个 Engine 代表一个完整的 Servlet 引擎。

Engine

Engine 容器比较简单，它只定义了一些基本的关联关系。

Host

Host 是 Engine 的字容器，一个 Host 在 Engine 中代表一个虚拟主机，这个虚拟主机的作用就是运行多个应用，它负责安装和展开这些应用，并且标识这个应用以便能够区分它们。它的子容器通常是 Context，它除了关联子容器外，还有就是保存一个主机应该有的信息。

Context

Context 代表 Servlet 的 Context，它具备了 Servlet 运行的基本环境，理论上只要有 Context 就能运行 Servlet 了。简单的 Tomcat 可以没有 Engine 和 Host。Context 最重要的功能就是管理它里面的 Servlet 实例，Servlet 实例在 Context 中是以 Wrapper 出现的，还有一点就是 Context 如何才能找到正确的 Servlet 来执行它呢？ Tomcat5 以前是通过一个 Mapper 类来管理的，Tomcat5 以后这个功能被移到了 request 中，在前面的时序图中就可以发现获取子容器都是通过 request 来分配的。

Wrapper

Wrapper 代表一个 Servlet，它负责管理一个 Servlet，包括的 Servlet 的装载、初始化、执行以及资源回收。Wrapper 是最底层的容器，它没有子容器了，所以调用它的 addChild 将会报错。 Wrapper 的实现类是 StandardWrapper，StandardWrapper 还实现了拥有一个 Servlet 初始化信息的 ServletConfig，由此看出 StandardWrapper 将直接和 Servlet 的各种信息打交道。

说明：除了上述组件外，Tomcat中还有其他重要的组件，如安全组件security、logger日志组件、session、mbeans、naming等其他组件。这些组件共同为Connector和Container提供必要的服务。

Tomcat如何关联servlet与HTTP请求？

Servlet

Servlet与Servlet容器

Java Servlet（Java服务器小程序）是一个基于Java技术的Web组件，运行在服务器端，它由Servlet容器所管理，用于生成动态的内容。 Servlet是平***立的Java类，编写一个Servlet，实际上就是按照Servlet规范编写一个Java类。Servlet被编译为平***立的字节码，可以被动态地加载到支持Java技术的Web服务器中运行。

Servlet容器也叫做Servlet引擎，是Web服务器或应用程序服务器的一部分，用于在发送的请求和响应之上提供网络服务，解码基于 MIME的请求，格式化基于MIME的响应。Servlet没有main方法，不能独立运行，它必须被部署到Servlet容器中，由容器来实例化和调用 Servlet的方法（如doGet()和doPost()），Servlet容器在Servlet的生命周期内包容和管理Servlet。在JSP技术推出后，管理和运行Servlet/JSP的容器也称为Web容器。

（注：常用的MIME类型：text/html，application/pdf，video/quicktime，application /java，image/jpeg，application/jar，application/octet-stream，application/x- zip）

有了servlet之后，用户通过单击某个链接或者直接在浏览器的地址栏中输入URL来访问Servlet，Web服务器接收到该请求后，并不是将请求直接交给Servlet，而是交给Servlet容器。Servlet容器实例化Servlet，调用Servlet的一个特定方法对请求进行处理，并产生一个响应。这个响应由Servlet容器返回给Web服务器，Web服务器包装这个响应，以HTTP响应的形式发送给Web浏览器。

servlet容器能提供什么？

我们知道需要由servlet容器来管理和运行servlet，但是为什么要这样做呢？使用servlet容器的原因有：

通信支持：利用容器提供的方法，你能轻松的让servlet与web服务器对话，而不用自己建立serversocket、监听某个端口、创建流等等。容器知道自己与web服务器之间的协议，所以你的servlet不用担心web服务器（如Apache）和你自己的web代码之间的API，只需要考虑如何在servlet中实现业务逻辑（如处理一个订单）。
生命周期管理：servlet容器控制着servlet的生与死，它负责加载类、实例化和初始化servlet，调用servlet方法，以及使servlet实例被垃圾回收，有了servlet容器，你不需要太多的考虑资源管理。
多线程支持：容器会自动为它所接收的每个servlet请求创建一个新的java线程。针对用户的请求，如果servlet已经运行完相应的http服务方法，这个线程就会结束。这并不是说你不需要考虑线程安全性，其实你还会遇到同步问题，不过这样能使你少做很多工作。
声明方式实现安全：利用servlet容器，你可以使用xml部署描述文件来配置和修改安全性，而不必将其硬编码写到servlet类代码中。
JSP支持：servlet容器负责将jsp代码翻译为真正的java代码。

用与CGI程序相比，Servlet具有以下优点：

Servlet是单实例多线程的运行方式，每个请求在一个独立的线程中运行，而提供服务的Servlet实例只有一个。
Servlet具有可升级性，能响应更多的请求，因为Servlet容器使用一个线程而不是操作系统进程，而线程仅占用有限的系统资源。
Servlet使用标准的API，被更多的Web服务器所支持。
Servlet使用Java语言编写，因此拥有Java程序语言的所有优点，包括容易开发和平***立性。
Servlet可以访问Java平台丰富的类库，使得各种应用的开发更为容易。
Servlet容器给Servlet提供额外的功能，如错误处理和安全。

Servlet的方法：
public void init(ServletConfig config) throws ServletException
public void service(ServletRequest request, ServletResponse response) throws ServletException, java.io.IOException
public void destory()
public ServletConfig getServletConfig()
public java.lang.String getServletInfo()
init，service和destory是Servlet的生命周期方法，在servlet类初始化后，init方法会被Servlet容器调用，且只调用一次，以表明servlet已经被加载进服务中。init方法必须在servlet可以接受任何请求之前成功运行完毕。

因此，可以通过覆盖这个方法实现仅仅需要运行一次的初始化代码，例如加载数据库驱动、值初始化等。在其他情况下，这个方法通常是留空的。

Servlet容器为servlet请求调用它的service方法。Servlet容器传递一个java.servlet.ServletRequest对象和一个java.servlet.ServletResponse对象。ServletRequest对象包括客户端的HTTP请求信息，而ServletResponse对象封装servlet的响应。在servlet的生命周期中，service方法将会调用多次。

当从服务中移除一个servlet实例的时候，Servlet容器调用servlet的destory方法。这通常发生在Servlet容器正在被关闭或者Servlet容器需要一定空闲内存的时候。仅仅在所有servlet线程的service方法已经退出或者超时淘汰的时候，这个方法才被调用。在Servlet容器已经调用完destory方法之后，在同一个servlet中将不会再调用service方法。destory方法提供了一个机会来清理任何已经被占用的资源，例如内存、文件句柄和线程，并确保任何持久化状态和servlet的内存当前状态是同步的。

servlet的service方法从Servlet容器中接收一个javax.servlet.ServletRequest实例和一个javax.servlet.ServletResponse实例。也就是说，对于每个HTTP请求，Servlet容器必须构造一个ServletRequest对象和一个ServletResponse对象并把它们传递给对应的正在服务的servlet的service方法。