Tomcat

Tomcat學藝

Tomcat，熟悉的陌生人。咱們全部的項目都運行在它上面，而咱們卻每每對它視而不見。現實中也是如此，咱們周圍充滿了空氣，咱們無時無刻不在呼吸，但你歷來沒關心過它。一樣的，Tomcat於咱們而言，也只是在建立環境或者運行項目爆出各類錯誤時，纔會去看看它。

上世紀90年代在大洋彼岸，有一家名喚SUN的公司，創造了一門全新的語言，叫Java。通過短短几年的發展，一躍成爲市場上最煊赫一時的語言。隨後又悟出「Java13絕技」，也就是所謂的JavaEE規範：JDBC，JNDI，EJB，RMI，JSP，Servlets，XML，JMS，Java IDL，JTS，JTA，JavaMail，JAF。

在大洋彼岸還有一家公司，準確來講它是一個組織，專門搞開源的，叫Apache。這家公司搞出了一個叫Tomcat的服務器。這個名字取得真好啊。中國有個詞叫三腳貓，專門來吐槽別人功夫不到家。巧了，Tomcat也沒徹底實現JavaEE規範。13種核心技術，Tomcat只實現了倆：Servlet和JSP。而其餘服務器好比JBoss、Weblogic啥的都是徹底支持的。因此人們每每更願意叫Tomcat爲輕量級的服務器，也有叫它Servlet/JSP容器的。

聽到這，你不由大叫：不對啊，我記得本身寫的程序裏有用到JDBC啊，還能夠運行哩！

啊，那是由於你導了JDBC包...可是你安裝了Tomcat後另外導過Servlet/JSP的包嗎？沒有嘛！人家實現了Servlet/JSP規範，都整到本身源碼裏了。

說到這，我也是淚流滿面。由於我才發現本身也是個三腳貓。上面「Java13絕技」我特麼也就學過JDBC/XML/JSP/Servlet...因此我更願意稱本身是JavaWeb程序員，而不是JavaEE程序員。JavaEE其實很重，我拿不動，打擾了。

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咱們爲何須要服務器？

在我看來，服務器最本質的做用有兩個：

• 將資源對外暴露
• 配合各類傳輸協議進行響應輸出

假設如今有個問題：

給你兩臺電腦，不經過藍牙/QQ/微信，也不經過網盤或USB等可移動設備作中介，你要如何把一張圖片從一臺電腦傳到另外一臺？

聽到這個問題，我估計大部分非科班的朋友都要懵。由於若是後期沒有刻意去學習計算機網絡，咱們對於網絡的瞭解基本僅限於基礎班4小時的「網絡編程」講解。而你們平時又太習慣地址欄鍵入"www.baidu.com"，無腦一回車就上網衝浪了。如今忽然讓你去訪問隔壁的電腦，確實有點一籌莫展。

解決這個問題的方法可能有多種，這裏介紹其中一種：經過服務器訪問。

請先了解如下三個概念：

• IP：電子設備（計算機）在網絡中的惟一標識，一個IP對應一臺實體電腦
• 端口：應用程序在計算機中的惟一標識，一個端口只能被惟一程序佔用
• 傳輸協議：數據傳輸的規則

中國有14億人口，每一個人都有惟一的身份標識：身份證，用以精肯定位某個個體。一樣的，網絡上有幾十億臺電腦，每臺電腦都有本身的一串特有IP（不一樣局域網內能夠相同），也就是說一個IP表明一臺特定的實體電腦。好比《唐伯虎點秋香》中華安的編號是9527，而華府的管家從不叫他名字，而是直接喊「9527」。由於「9527」就是華安。

雖然根據IP能夠精準定位一臺電腦，可是還不足以讓咱們訪問這臺電腦。就比如你知道了個人門牌號，可是我沒給你開門。所謂的門，就是一個端口，而端口的背後是應用程序。

通常來講，一個端口能夠定位一個軟件，但一個軟件能夠佔用多個端口（你家的門，只屬於你家，但能夠有先後門）。在現實生活中，你家的門若是被別人佔用了或者堵了，客人（請求）就進不去了。而在程序中，若是有兩個程序的端口相同，就會發生端口衝突，也就是所謂的「端口占用」。端口占用的後果每每是程序沒法啓動，更遑論運行。

關於端口，再舉個例子：

微信和QQ都是騰訊公司的，你的電腦上同時裝了這兩個軟件。爲何我用QQ給你發消息，你的微信收不到？正常人看起來很傻的問題，實際上並非那麼簡單。

每一個應用程序都有本身的端口號（可能有多個），它們一旦運行，就要去監聽這些端口。每一個程序都是電腦的囚犯，看不到外面的世界，而端口就是給這些囚犯送飯的窗口。應用程序們成天躲在電腦裏盯着本身的端口們，祈求着別的計算機來訪時能送個大雞腿(Request請求)。

其實QQ這些軟件屬於C/S架構，已經爲咱們屏蔽了太多底層，什麼IP、端口所有都是自動封裝的。相比來講，B/S架構更直觀一些。好比用瀏覽器訪問百度：

想要訪問一臺服務器，必須知道它的IP。但咱們人類不擅長記憶長串數字，因而人類搞了所謂的域名來指向IP。但實際請求時，最終仍是要換算成IP去訪問。總得來講有兩種換算的途徑：1.本機的hosts文件 2.DNS服務器

不知道有沒有細心的朋友注意到了下面的細節：

即便DNS解析域名獲得對應的IP後，Request請求裏仍是會帶上host。爲何？

由於：域名!=IP。

實際上一個IP能夠對應多個域名。也就是說一臺實體服務器（大鐵櫃），理論上能夠有多個域名（虛擬主機）。實體服務器和網站是兩個概念。IP只是對應實體服務器，而域名對應具體的網站。

好比上面百度服務器，雖然看起來115.239.210.27這個IP徹底等同於http://www.baidu.com，但也有可能這個IP對應的服務器上配置了兩個虛擬主機：www.baidu.com和tieba.baidu.com。因此即便找到了IP對應的服務器實體，Request請求仍是要帶上host主機名，以肯定是哪一個虛擬主機。

經過DNS解析域名獲得IP，而後根據IP+host找到服務器

另外，若是兩個域名對應同一個IP，那麼必須設置其中一個域名爲默認的，否則同一臺服務器有兩個虛擬主機，我該訪問誰？

已經知道IP，就無需DNS解析，可直接訪問服務器。若這個IP對應的服務器有兩個虛擬主機，而用戶Request請求行中又沒有指定host，則會訪問默認主機（所以服務器要事先指定默認主機！Tomcat默認localhost）

最後，再用Tomcat舉個例子。好比，如今我有一臺筆記本電腦（一個實體服務器），它的本機IP是192.168.112.1，我在上面裝了Tomcat。若是Tomcat不改動配置，則默認只有一個虛擬主機localhost（默認主機）。接着我開發了一個JavaWeb程序demo1部署到Tomcat，而後我同事在瀏覽器輸入下方地址

192.168.112.1:8080/demo1/index.html

訪問個人電腦。雖然沒有帶host，可是localhost是默認的，因而訪問它。

最後必須解釋的是，上面的百度服務器只是舉個例子，實際上百度搜索和百度貼吧的IP是不一樣的，也就是說它們不在同一臺服務器上。一般來講，一個IP對應一臺服務器，服務器上只有一個主機。拿到IP基本就能夠肯定要訪問哪一個網站。

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3個容易混淆的小概念

咱們常常開口閉口「服務器」、「服務器」的，其實「服務器」是個很容易引起歧義的概念，我能想到的就有3點：

• 軟件概念的服務器和硬件概念的服務器

軟件概念上，只要是一臺硬件配置正常、裝有操做系統、插着電能上網，而且安裝特定軟件的電腦，均可以稱爲服務器。好比你要學習數據庫了，因而你裝了MySQL服務端，那麼此時你的電腦就是一個MySQL服務器。而後你又裝了SVN服務端，那麼此時你的電腦既是MySQL服務器，又是SVN服務器。Tomcat服務器同理。

硬件概念上，服務器本質上也是一臺電腦，只不過配置高的同時長相醜了點，基本就是一個冰冷的大鐵櫃。咱們的筆記本電腦既能看片又能玩遊戲，而它們基本上專機專用。

• Web服務器？Web容器？

其實，Tomcat服務器 = Web服務器 + Servlet/JSP容器（Web容器）。

Web服務器的做用是接收客戶端的請求，給客戶端做出響應。可是很明顯，服務器不止靜態資源呀，因此客戶端發起請求後，若是是動態資源，Web服務器不可能直接把它響應回去（好比JSP），由於瀏覽器只認識靜態資源。因此對於JavaWeb程序而言，還須要JSP/Servlet容器，JSP/Servlet容器的基本功能是把動態資源轉換成靜態資源。咱們JavaWeb工程師須要使用Web服務器和JSP/Servlet容器，而一般這二者會集於一身，好比Tomcat。

Web服務器接收、響應客戶端請求，Web容器裝載Servlet/JSP，讓它們去處理動態資源[來自尚硅谷]

因此剛纔咱們畫的百度服務器，其實細節還能夠更豐滿些：

百度服務器細節圖

訪問百度完整的流程

• 咱們開發的Web應用都是半成品！

咱們寫代碼的時候，都知道相同代碼最好抽取成公共方法以複用。如今咱們來想想，上百上千的Web應用有什麼共性嗎？首先，資源確定不一樣，沒法抽取。好比優酷主打視頻，知乎基本都是文字。其次，業務也確定不一樣，好比百度主要是搜索，淘寶是電商。可是有一點是同樣的，這些網站都須要「接收用戶請求」+「響應用戶請求」。

嗯？橋多麻袋！！這兩個概念，好像哪裏見過！不錯，就是上面的Web服務器。仔細回想一下，咱們開發JavaWeb時，你操心過如何接收HTTP請求和響應HTTP請求嗎？顯然沒有嘛！由於你一直忙着debug。

因此，咱們用Java開發的Web應用只是一個半成品，相似於一個插件，而服務器則像一個收發器：

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什麼是動態資源？

其實對於何謂動態資源，我也沒有很精準的概念。要講清楚一個東西是什麼，有時是比較難的事。不如先說它不是什麼。

首先，動態資源不等同於動態頁面。所謂動態頁面，就是頁面會動，而會動的頁面不必定是動態資源。好比我能夠用JQuery執行一段代碼，讓一個Div不斷放大縮小，可是很顯然它仍是一個HTML頁面。

所謂動態資源，其實最顯著的特徵就是它能動態地生成HTML！好比JSP。動態資源有個「特點」：它的數據是「可拼裝」的、並且「能夠隨時間變化」。下面用號稱能夠抗住8個明星同時出軌的新浪服務器舉個例子：

忽然，新浪《花花世界》專欄的小編髮現，原來和bravo1988有緋聞的不是劉亦菲，而是佟麗婭，因而打開專欄作了修改：

此時，粉絲們再次打開《花花世界》專欄，看到的就是：佟麗婭深夜買醉bravo。

上面這個例子很好地說明了動態資源（JSP）的兩個特性：

• 可拼裝：${name}"深夜買醉bravo"
• 隨時間變化：劉亦菲→佟麗婭

那麼爲何說HTML就是靜態資源呢？我也能夠修改HTML頁面使它發生改變啊！很好，頗有想法。那麼請小編先學會Linux，而後遠程鏈接服務器進入到Tomcat目錄下修改吧。

動態資源和靜態資源雖然都在服務器裏，可是動態資源包含變量（「可拼裝」特性），而變量維繫着數據庫和程序之間的聯繫。

若是把JSP比做電子廣告牌，變量比做一根電線，而電線鏈接着一臺電腦（數據庫服務器）。那麼只要電腦上從新編輯文本，廣告牌的內容也會變，此謂動態。而靜態資源就像一張佈告，當初寫什麼就是什麼，任他風吹雨打，都不會再改變了。

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Tomcat架構

Tomcat的目錄結構就再也不多說，每一個機構的培訓視頻都會強調。

先看一下個人Tomcat目錄（免安裝版），我把它放在了F盤的develop文件夾下：

重點介紹一下Tomcat的架構：

嗯？這個connector的畫法，好像哪裏見過？

其實這張圖，應該結合Tomcat的一個配置文件(Server.xml)來看：

簡略解釋一下xml裏的配置：

• Server.xml文件中的配置結構和Tomcat的架構是一一對應的。根目錄是<Server>，表明服務器，<Server>下面有且僅有1個<Service>，表明服務。
• <Service>下有兩個<Connector>，表明鏈接（須要的話能夠再加）。
  其實這個Connector就是咱們在上面討論百度服務器時畫過的端口。你們能夠看到Tomcat默認配置了兩個端口，一個是HTTP/1.1協議的，一個是AJP/1.3協議（我也不知道是啥）。前者專門處理HTTP請求。
• 當咱們在瀏覽器輸入"http://localhost:8080/demo/index.html"時，瀏覽器是以HTTP協議發送的，當這個請求到了服務器後，會被識別爲HTTP類型，因而服務器就找來專門處理HTTP的Connector，它的默認端口正是上門Server.xml配置的8080。
• 與Connector平級的還有個<Engine>（Tomcat引擎），也就是說<Service>有兩個孩子，小兒子是<Connector>，大兒子是<Engine>。Connector的做用說穿了就是監聽端口，若是用戶訪問地址是「localhost:8080/xx/xx」，那就由監聽8080端口的Connector負責，若是是"https://www.baidu.com"，那麼就是443端口處理。其實Connector也不處理實際業務，它只是個孩子。但它會負責把客人（請求）帶到哥哥Engine那，而後Engine會處理。
• <Engine>下面有個Host，表明主機。

配置介紹到這裏，要先停一下，講個故事：

從前有個國家，叫The United States of Tomcat。
國王Service是個愛貓的人，家庭和諧美滿。

他立了一個太子，叫作Engine。

另外還有還幾個很小的兒子，不過都是親王（Connector），將來可能還要再生幾個Connector。

因爲Tomcat國實在過小了，全城上下就幾我的，因此親王Connector們被派去守城門。

爲了讓太子獲得鍛鍊，早日繼承衣鉢，國王Service告訴親王兒子們：他國使者若來拜訪，大家就帶他去大家哥哥Engine那去，他會處理一切。

Engine貴爲太子，有好幾處府邸，好比HOST1，HOST2，將來可能再建幾座府邸（新建虛擬主機），可是Engine說了，我通常都在localhost待着，來這找我即可。

每一座府邸裏，都有好幾個廂房（Context：咱們開發的Web應用）。Engine會根據來訪使者的通關文牒（localhost:8080/myWeb/index.html）安排他們去哪一個房間（myWeb），拿什麼禮品（index.html）。

最後結合文件目錄再看一次Tomcat架構：

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對JavaWeb(6)：淺談JSP的補充

有兩個Servlet很重要，可是在「淺談JSP」中沒有提到。

• DefaultServlet：該出手時就出手

TestDefaultServlet

上面案例中，我新建一個動態web工程，只是寫了一個HTML，沒有編寫Servlet，甚至一句Java代碼都沒寫。可是啓動Tomcat後我卻能夠經過瀏覽器訪問到剛纔編寫的haha.html。這是爲什麼？

咱們知道，對於像Tomcat這樣的Servlet容器來講，任何一個請求的背後確定有個Servlet在默默處理：

因此此次也不例外，確定也有對應的Servlet處理了本次請求。既然不是咱們寫的，那隻能是Tomcat提供的。查看Tomcat下的conf目錄，除了咱們熟悉的Server.xml，還有個web.xml。

不錯，咱們每一個動態web工程都有個web.xml，而conf裏的這個，是它們的「老爹」。它裏面的配置，若是動態web工程沒有覆蓋，就會被「繼承」下來。咱們會發現，conf/web.xml裏配置了一個DefaultServlet：

DefaultServlet的做用：最低級匹配，當沒有對應的Servlet處理當前請求時，才輪到它處理。要麼找到並響應請求的資源，要麼給出404頁面。

• JspServlet：JSP的卸妝師傅

咱們都知道JSP是「化了濃妝」的Servlet，可是好不容易假裝成了一個JSP，是誰幫它卸妝的呢？另外，你們仔細想一想，通常來講JavaWeb階段咱們訪問資源有三種「形式」：

localhost:8080/demo/AServlet：很明顯，咱們手動寫了一個AServlet處理它
localhost:8080/demo/haha.html：雖然咱們沒寫，可是Tomcat本身準備了DefaultServlet
localhost:8080/demo/index.jsp：我擦，誰來處理？

對呀，細思恐極，這*.jsp的資源，誰來處理？其實就是JspServlet。它的做用簡而言之就是：

• 首先，根據請求路徑找到JSP
• 而後，將它「翻譯成」Servlet

剛纔帶你們看conf/web.xml時，我把它隱藏了，由於同時講解DefaultServlet和JspServlet會比較亂。強烈建議你們如今暫停一下，打開本機的Tomcat找到conf/web.xml看一下。下面是JspServlet的配置：

因此最後總結一下Tomcat處理請求的幾種方式：

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動手實現"Tomcat"

最後，還有個很無聊的問題留給你們思考：JavaSE階段，咱們不管作什麼，都是上來先敲main()。學了JavaWeb後，我想問問，你有多久沒敲main()了？她去哪了呢？

動手實現Tomcat（黑馬公開課）：連接見評論區置頂。