浏览器访问流程

HTTP请求的处理流程如下：

浏览器访问服务器使用的是HTTP协议，HTTP是应用层的协议，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。

  • 用户输入 URL：用户在浏览器地址栏输入例如 https://www.example.com
  • URL 解析：浏览器将 URL 分解为协议、主机名、路径、端口
  • DNS 解析：浏览器向本地 DNS 服务器查询 IP 地址
  • 建立 TCP 连接（三次握手）
  • （HTTPS专属）进行 TLS 握手
  • 浏览器发送 HTTP 请求
  • 服务器处理请求并返回响应
  • 浏览器渲染页面

整体架构

大致流程

Tomcat 是一个 HTTP 服务器，我们使用浏览器向某一个网站发起请求，发出HTTP请求，那么在远程，HTTP服务器接收到这个请求之后，会调用具体的程序（Java类）进程处理，往往不同的请求由不同的Java类进行处理。

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接口调用业务的类，Servlet接口和Servlet容器这一整套内容叫做Servlet规范。

Tomcat既按照Servlet规范的要求去实现了Servlet容器，同时它也具有HTTP服务器的功能。

容器处理流程

当用户访问某个URL资源时：

  1. HTTP服务器会把请求信息使用ServletRequest对象封装起来
  2. 进一步去调用Servlet容器中某个具体的Servlet
  3. 在2中，Servle容器拿到请求之后，根据URL和Servlet的映射关系，找到相应的Servlet
  4. 如果Servlet还没有被加载，就用反射机制创建这个Servlet，并调用Servlet的init方法来完成对象的初始化
  5. 接着调用这个具体的Servlet的service方法来处理请求，请求处理结果使用ServletResponse对象封装
  6. 把ServletResponse 对象返回给HTTP服务器，HTTP服务器会把响应发送给客户端

总体架构

通过上面的讲解，我们发现Tomcat有两个非常重要的功能需要完成：

  • 和客户端浏览器进行交互，通过Socket通信，将字节流和Request、Response等对象进行转化
  • Servlet容器处理业务逻辑

Tomcat设计了两个核心组件：

  • 连接器（Connector）：负责对外交流，处理Socket连接，负责网络字节流与Request、Response对象的转化
  • 容器（Container）：加载和管理Servlet，以及具体处理Request请求

连接器组件 Coyote

Coyote 是 Tomcat 中连接器的组件名称，是对外的接口，客户端通过 Coyote 与服务器建立连接、发送请求并接受响应。

  • 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）与具体的请求协议及IO操作方式完全解耦
  • Coyote 将 Socket 输入转换封装为 Request 对象，进一步封装后交由 Catalina 容器进行处理，处理请求完成后，Catalina 通过 Coyote 提供的 Response 对象将结果写入输出流
  • Coyote 负责的是具体协议（应用层）和 IO（传输层）相关内容

Coyote 支持 IO 模型与协议

在 8.0 之前，Tomcat默认采用的是 I/O方式 BIO，之后改为 NIO。无论是 NIO、NIO2、APR，在性能方面优于以往的 BIO。如果采用 APR，甚至可以达到 Apache HTTP Server 的性能。