深层源码解析之Tomcat 构架笔记，堪称一绝

科技 08-03 来源：南方葵籽

众所周知，Tomcat 作为一个「Http 服务器 + Servlet 容器」，对我们屏蔽了应用层协议和网络通信细节，给我们的是标准的 Request 和 Response 对象。但是我们使用了SpringMVC 之类的框架，却从来不用考虑 TCP 、 Http 协议的数据处理与响应，就是因为 Tomcat 已经为我们解决了这些问题。

今天咱们就来一步一步解析 Tomcat 的构架设计思路，一方面我们可以学到 Tomcat 的总体架构，学会从宏观上怎么去设计一个复杂系统，怎么设计顶层模块，以及模块之间的关系；另一方面也为我们深入学习 Tomcat 的工作原理打下基础，此份笔记适用于所有Tamcat的程序猿（媛）！

笔记的内容丰富，涵盖的知识面广，不同的读者可以根据自己的背景和兴趣挑选相应的章节进行学习，而不必逐章阅读。

注意：由于篇幅有限，这份笔记，已整理成完整的PDF文件，如需参考学习，转发+私信我（学习）即可免费获取文档

大致目录：

章节一：

Tomcat最初由Sun公司的软件架构师James Duncan Davidson开发，名称为“JavaWebServer" ,该项目作为Servlet容器的参考实现，以展示Servlet容器相关技术。随后在Davidson的帮助下，该项目于1999年与Apache软件基金会旗下的JServ项目合并,即为现在的Tomcato

章节二：

本章从多个方面讲述了Tomceat的总体架构。首先,以一种逐渐演进的方式讲解了Tomcat核心组件的设计以及如此设计的原因，便于读者更好地理解相关概念。其次，讲解了主要组件概念及Tomneat的启动和请求处理过程,动态地描述了组件如何相互协作以实现服务器的基本功能。最后，讲述了Tomcat的类加载机制，包括JVM和Tomcat为我们提供的类加载特性，以及这些特性在架构层面的意义。

章节三：

本章主要介绍了Tomcat提供的Servlet容器实现Catalina，包括如下几个方面。口使用Digester解析配置文件并实例化Scrvlet容器。web应用的加载。Web请求的映射及处理。两个默认的Scrvlet配置:DefaultServlet和lJspScrvlet。

章节四：

本章我们介绍了Tomcat链接器框架Coyote以及目前支持的协议、I/O方式。通过本章可以了解到客户端请求从接收到交由Servlet容器处理的整个过程。对于每种协议,Tomcat均提供了对应IO方式的实现，而且Tomcat官方还提供了在每种协议下每种IO实现方案的差异。

章节五：

本章我们重点介绍了Tomcat的JSP引擎——Jasper。讲解了Jasper提供的几种编译方式(运行时编译、预编译)，支持的编译器类型（Ant、JDT)，以及代码生成和编译过程。了解Jasper原理可以帮助我们解决JSP编译阶段的相关问题，针对编译阶段进行优化，提升系统访问性能，也可以更改编译配置,以满足开发或者部署层面的要求。

章节六：

本章从多个方面介绍了Tomcat的配置。首先是JVM和服务器配置文件，如果希望深度定制及优化应用服务器，这是必须要详细了解的。

章节七：

通过本章的内容，你可以知道如何在不同平台下(Windows、Linux)安装Web服务器及其集成模块，如何配置Web服务器完成多应用集成和负载均衡架构。

章节八：

本章主要介绍了Tomcat Cluster的实现原理及其底层的通信框架Tribes，并对Tomcat Cluster的配置方式进行了简单说明，当集群规模较大时，我们还可以通过分组将集群进行拆分，从而缩小集群规模,这样无论Tomcat的集群还是会话集中管理的方式,都有可能满足我们的部署架构要求。

章节九：

本章讲解了Tomcat与安全相关的配置。在实际开发过程中，我们需要结合应用系统的业务场景，综合考虑，而非一味地堆积各种安全配置，否则不仅达不到预期效果，反而会影响系统的访问性能。此外，系统安全是一个非常复杂的领域,包括网络、应用、数据、操作系统等诸多方面，并不是通过简单的篇幅就可以概述的，本章也只是简单介绍了与Tomcat相关的安全配置，如需了解更详细的系统安全知识,还需要进一步阅读系统安全相关的图书。

章节十：

本章主要介绍了与Tomcat性能优化相关的内容,包括常见的测性能测试方式、常用的性能测试工具，以及如何采集和分析操作系统、JVM以及数据库等的性能日志。最后介绍了针对JVM和Tomcat的性能优化,以及在应用开发过程中的一些性能优化建议。

章节十一：

本章分别介绍了Tomcat中3个独立的功能特性。首先是嵌入式启动，便于我们将Tomcat以第三方组件的方式集成到应用系统中。其次是Tomcat对JNDI的支持，通过它，我们可以在Tomcat中引用NDI资源。最后是服务器推送技术，包括Comet和HTML5中新增的WebSocket，采用这两项技术，我们可以开发实时性的Web应用系统。

附录server.xml配置：