Tomcat5啟動流程與配置詳解

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雖然版本已經更新蠻多的了，但是了解以前的還是有很大幫助的。

1．Tomcat5.0 目錄結構
??? Tomcat下有9個目錄,分別是bin,common,conf,logs,server,shared,temp,webapps,work 目錄,現在對每一目錄做介紹。Tomcat根目錄在tomcat中叫<CATALINA_HOME>。

-<CATALINA_HOME>/bin-
??? 存放各種平臺下啟動和關閉Tomcat的腳本文件。startup.bat是windows下啟動tomcat的文件,shutdown.bat是關閉tomcat的文件。

-<CATALINA_HOME>/common-
??? 在common目錄下的lib目錄,存放Tomcat服務器和所有web應用都能訪問的JAR。

-<CATALINA_HOME>/shared-
??? 在shared目錄下的lib目錄,存放所有web應用能訪問的,但Tomcat不能訪問的JAR。

-<CATALINA_HOME>/server-
??? 在server/webapps目錄中,存放Tomcat自帶的兩個APP-admin和manager應用,使用來管理Tomcat-web服務用的。在server/lib目錄中,存放tomcat服務器所需要的各web應用不能訪問種jar。

-<CATALINA_HOME>/work –
??? Tomcat把各種由jsp生成的servlet文件放在這個目錄下。

-<CATALINA_HOME>/temp –
??? 臨時活頁夾,Tomcat運行時候存放臨時文件用的。

-<CATALINA_HOME>/logs –
??? 存放Tomcat的日志文件。

-<CATALINA_HOME>/conf –
??? Tomcat的各種配置文件,最重要的是 server.xml。（下文將詳細介紹此文件）

-<CATALINA_HOME>/webapps-
??? web應用的發布目錄,把 java開發的web站點或war文件放入這個目錄下就可以通過tomcat服務器訪問了。

2．Tomcat的啟動
??? Tomcat的啟動是從解析bat文件開始，bat文件最終調用org.apache.catalina.startup.Bootstrap開始類的加載。

2.1 TOMCAT自己的類載入器(ClassLoader)加載流程如下：
?????? +---------------------------+
?????? |???????? Bootstrap???????? |
?????? |???????????? |???????????? |
?????? |????????? System?????????? |
?????? |???????????? |???????????? |
?????? |????????? Common?????????? |
?????? |???????? /????? \????????? |
?????? |???? Catalina? Shared????? |
?????? +---------------------------+
其中：
-Bootstrap –
??? 載入JVM自帶的類和$JAVA_HOME/jre/lib/ext/*.jar。

- System -
①載入$CATALINA_HOME/bin/bootstrap.jar? 初始化Tomcat,執行Main方法。
②$JAVA_HOME/lib/tools.jar? Sun的工具類,包括編譯Jsp為Servlet的工具類。

- Common -
??? 這個目錄下的類雖然對TOMCAT和所有的WEB APP都可見。但是Web App的類不應該放在這個目錄下,所有未打包的Class都在$CATALINA_HOME/common/classes下,所有打包的jar都在$CATALINA_HOME/commons/endorsed和$CATALINA_HOME/common/lib下,默認情況會包含以下幾個包:
①jndi.jar JNDI API接口,這個包僅在Java1.2時候裝入,1.3以后的版本JDK已自動裝入。
②naming-common.jar JNDI接口實現類,Tomcat用這些類在內存中使用Context。
③naming-resources.jar JNDI實現,Tomcat用它們定位Web App的靜態資源。
④servlet.jar Servlet,Jsp API。
⑤xerces.jar XML解析器,特定的Web App可以在自己的/WEB-INF/lib 中覆蓋。

- Catalina -
??? 裝入Tomcat實現所有接口的類,這些類對Web App是完全不可見的,所有未打包的類在$CATALINA_HOME/server/classes，所有jar包在$CATALINA_HOME/server/lib下。一般情況該ClassLoader將Load下面幾個包:
①catalina.jar Servlet容器的Tomcat實現包。
②jakarta-regexp-X.Y.jar 正則表達式,請求過濾時使用。
③servlets-xxxxx.jar Servlet支持包。
④tomcat-coyote.jar Tomcat的Coyote連接實現包。
⑤tomcat-jk.jar Web Server綁定包,允許Tomcat綁定Apache等作為Web Server。
⑥tomcat-jk2.jar 功能同上。
⑦tomcat-util.jar Tomcat工具類,可能被一些Connector用到。
⑧tomcat-warp.jar 用于Apache Server包。

- Shared -
??? 載入所有WEB APP都可見的類，對TOMCAT不可見。 所有未打包的類在$CATALINA_HOME/shared/classes，所有jar包在$CATALINA_HOME /lib下。默認情況包含下面幾個包:
①jasper-compiler.jar Jsp編譯器,編譯Jsp為Servlet。
②jasper-runtime.jar Jsp(已編譯成Servlet)運行支持包。
③naming-factory.jar 支持Web App使用JNDI的封裝包。

-WebAppX -
??? Web App ClassLoader,Web App被部署是在該ClassLoader被創建的時候。所有class都在WEB-INF/classes下,所有jar在WEB-INF/lib下。特別注意WEB APP自己的ClassLoader的實現與眾不同：
??? 它先試圖從WEB APP自己的目錄里載入，如果失敗則請求父ClassLoader的代理。這樣可以讓不同的WEB APP之間的類載入互不干擾.另,Tomcat Server使用的是Catalina?? ClassLoader,一般的Web App使用的是WebApp ClassLoader。

2.2 下面總結Tomcat類加載過程
Bootstrap($JAVA_HOME/jre/lib/ext/*.jar)
System($CLASSPATH/*.class和指定的jar)
Common($CATALINA_HOME/common 下的classes,lib,endores三個子目錄)
Catalina ($CATALINA_HOME/server/下的classes和lib目錄僅對Tomcat可見)
Shared($CATALINA_HOME/shared/下的classes和lib目錄以及$CATALINA_HOME/lib目錄)
??? 僅對Web應用程序可見,對Tomcat不可見WebApp($WEBAPP/Web-INF/*僅對該WEB應用可見classes/*.class lib/*.jar)

2.3加載類和資源的順序為：
1、/Web-INF/classes
2、/Web-INF/lib/*.jar
3、Bootstrap
4、System
5、$CATALINA_HOME/common/classes
6、$CATALINA_HOME/common/endores/*.jar
7、$CATALINA_HOME/common/lib/*.jar
8、$CATALINA_HOME/shared/classes
9、$CATALINA_HOME/shared/lib/*.jar

3．server.xml
3.1配置tomcat組件的XML文件server.xml：
①頂層類元素[Top Level Elements]: 位于整個配置文件的頂層, 包括<Server>和<Service>。
②連接器類元素[Connectors ]: 客戶和服務(容器類元素)間的通訊接口。接受客戶請求,返回響應結果<Connector>。
③容器類元素[Containers]: 處理客戶請求并且生成響應結果,包含3個:<Engine> <Host> <Context>。
④嵌套類元素[Nested Components]: 可以加入到容器中的元素,包括:<logger> <Valve><Realm>等。

3.2下表為server.xml配置簡介：

元素名

?屬性

?解釋

server

?port

?指定一個端口，這個端口負責監聽關閉tomcat的請求

shutdown

?指定向端口發送的命令字符串

service

?name

?指定service的名字

Connector
(表示客戶端和service之間的連接)

?port

?指定服務器端要創建的端口號，并在這個端口監聽來自客戶端的請求

minProcessors

?服務器啟動時創建的處理請求的線程數

maxProcessors

?最大可以創建的處理請求的線程數

enableLookups

?如果為true，則可以通過調用request.getRemoteHost()進行DNS查詢來得到遠程客戶端的實際主機名，若為false則不進行DNS查詢，而是返回其ip地址

redirectPort

?指定服務器正在處理http請求時收到了一個SSL傳輸請求后重定向的端口號

acceptCount

?指定當所有可以使用的處理請求的線程數都被使用時，可以放到處理隊列中的請求數，超過這個數的請求將不予處理

connectionTimeout

?指定超時的時間數(以毫秒為單位)

Engine
(表示指定service中的請求處理機，接收和處理來自Connector的請求)

?defaultHost

?指定缺省的處理請求的主機名，它至少與其中的一個host元素的name屬性值是一樣的

Context
(表示一個web應用程序，通常為WAR文件，關于WAR的具體信息見servlet規范)

?docBase

?應用程序的路徑或者是WAR文件存放的路徑

path

?表示此web應用程序的url的前綴，這樣請求的url為 http://localhost:8080/path/ ****

reloadable

?這個屬性非常重要，如果為true，則tomcat會自動檢測應用程序的/WEB-INF/lib 和/WEB-INF/classes目錄的變化，自動裝載新的應用程序，我們可以在不重起tomcat的情況下改變應用程序

host
(表示一個虛擬主機)

?name

?指定主機名

appBase

?應用程序基本目錄，即存放應用程序的目錄

unpackWARs

?如果為true，則tomcat會自動將WAR文件解壓，否則不解壓，直接從WAR文件中運行應用程序

Logger
(表示日志，調試和錯誤信息)

?className

?指定logger使用的類名，此類必須實現org.apache.catalina.Logger 接口

prefix

?指定log文件的前綴

suffix

?指定log文件的后綴

timestamp

?如果為true，則log文件名中要加入時間，如下例:localhost_log.2007-03-04.txt

Realm
(表示存放用戶名，密碼及role的數據庫)

?className

?指定Realm使用的類名，此類必須實現org.apache.catalina.Realm接口

Valve
(功能與Logger差不多，其prefix和suffix屬性解釋和Logger 中的一樣)

?className

?指定Valve使用的類名，如用org.apache.catalina.valves.AccessLogValve類可以記錄應用程序的訪問信息

directory

?指定log文件存放的位置

pattern

?有兩個值，common方式記錄遠程主機名或ip地址，用戶名，日期，第一行請求的字符串，HTTP響應代碼，發送的字節數。combined方式比common方式記錄的值更多

?

??? 一個<Server>包含一個或多個<Service>,一個<Service>包含唯一一個<Engine>和一個或多個<Connector>,多個 <Connector>共享一個<Engine>;一個<Engine>包含多個<Host>,每個<Host>定義一個虛擬主機,包含一個或多個web應用<Context>; <Context>元素是代表一個在虛擬主機上運行的Web應用。<Context>標簽的描述（Apache官方文檔）：
??? Please note that for tomcat 5.x, unlike tomcat 4.x, it is NOT recommended to place <Context> elements directly in the server.xml file. Instead, put them in the META-INF/context.xml directory of your WAR file or the conf directory as described above.

3.3分析server.xml
-Server-
??? server元素是JVM的入口點,整個配置文件只有一個,因為server不是容器(container),因此不能嵌套子組件。server在某一指定的端口監聽shutdown命令。server可以包含一個或多個service實。

-Service-
??? service有共享同一個Container的一個或多個Connectors組成,一般Service就是一個Engine,但沒有明確規范要求如此。因為Service不是一個Container,因此不能在里面嵌套子組件(比如Loggers/Valves)。

-Connector-
??? connector就是一個Tomcat與客戶端的連接,Tomcat有兩種典型的Connector:http,JK2.http connector監聽來自Browser的連接(通常在我們熟悉的8080端口),JK2.來自其他WebServer的請求(默認在8009端口監聽)。Connector會把獲得的請求交給Engine處理。

-Engine-
??? Engine下可以配置多個虛擬主機Virtual Host，每個虛擬主機都有一個域名。當Engine獲得一個請求時，它把該請求匹配到某個Host上，然后把該請求交給該Host來處理。Engine有一個默認虛擬主機，當請求無法匹配到任何一個Host上的時候，將交給該默認Host來處理。

-Host-
??? host代表一個虛擬主機，默認是localhost，host下可以部署多個web application，在我們實際應用中一般要考慮問題的對象就是host。

4．Tomcat主要組件類介紹
4.1 org.apache.catalina.Lifecycle
??? 通用的組件聲明周期接口，一般Tomcat的組件都要實現這個接口（但不是必須的），這個接口是為所有組件提供相同的start和stop。

4.2 org.apache.catalina. LifecycleListener
??? 該接口用于監聽一些重要事件（包括實現了Lifecycle接口組件產生的start，stop事件）。

4.3 org.apache.catalina.Container
??? 容器是用于從客戶端取得請求（request）并且處理請求并回復給客戶端（response）的對象。容器可以支持（可選）pipeline，以便能在運行時按配置的順序處理請求。
??? 在Tomcat里面，容器在概念上存在以下幾層：
-Engine-請求處理入口點，可以包含多個Host和Context。
-Host-代表一個虛擬主機。
-Context-代表單個ServletContext，可以包含多個Wrappers。
-Wrapper-代表單個Servlet，如果Servlet實現了SingleThreadModel，可以代表單個Servlet的多個實例。
??? 容器為了實現自己的功能經常要綁定一些其他組件，這些組件的功能可能被共享，也可以被單獨定制，下面是被使用的組件：
-Loader-ClassLoader，裝載Java Classes。
-Logger-實現了ServletContext的log方法，用于記錄日志。
-Manage-管理與容器綁定的session池。
-Realm-用戶安全管理。
-Resources-JNDI資源訪問

4.4 org.apache.catalina. ContainerListener
??? 容器事件監聽器，注意的是start，stop是正常的生命周期事件（LiftcycleEvent）不是容器事件。

4.5 org.apache.catalina. Pipeline
??? Pipleline是Valve的集合，當invoke方法被調用時，它會按指定的順序調用Valve，它總是要求有一個Valve必須處理傳遞的request（一般是最后一個）并產生response，否則就把request傳遞到下一個Valve。
??? 一般一個容器僅綁定一個Pipleline實例，一般說來容器會把處理request的功能封裝到一個容器綁定的Valve里（這個Valve應該在Pipleline最后被執行）。為了完成這個功能，Pipleline提供了setBasic（）方法以保證Valve被最后執行，而其他Valve按順序被調用。

4.6 org.apache.catalina.Valve
??? Valve是被綁定在一個Container上的請求處理組件，一組Valve被按順序綁定在一個Pipleline上。
??? 一個Valve可能按照一定的順序執行下面的動作：
*1.檢查并且（或者）修改指定的Request和Response屬性。
*2.檢查Request屬性，生成相應的Response并返回控制權到調用者。
*3.檢查Request和Reponse屬性，包裝這些對象并增強它們的功能，然后把它們傳到下一個組件。
*4.如果相應的Response沒有被產生（并且控制權也沒有被返回）調用Pipleline上的下一個Valve（如果有）通過方法context.invokeNext()。
*5.檢查（但不修改）Response屬性（調用后面的Valve或Container產生的）。
??? Valve一定不能作下面的事情：
*1.改變Request的一些屬性（Change request properties that have already been used to direct the flow of processing control for this request）。
*2.創建一個已經被創建并且已經被傳遞的Response。
*3.在調用invokeNext()方法并返回后修改包含Response的HTTP Header信息。
*4.在invokeNext()調用返回后在綁定Response上的輸出流上作任何調用。
???? *@param request 將被處理的Request
???? *@param response 將被創建的Response
???? *@param context 被用來調用下一個Valve的Valve Context

4.7 org.apache.catalina.ValveContext
??? 一個ValveContext是這樣一種機制：一個Valve可以觸發下一個Valve的調用，而不必知道機制的內在實現。

4.8 org.apache.catalina.Engine
??? Engine是一個容器，是Cataline的Servlet的入口點。當發布一個連接到Web Server的Cataline時可能不使用Engine，因為Connectior將使用Web Server的資源決定使用哪個Context處理Request。附屬于Engine的子容器根據Engine實現的不同可能是Host或Context（單個Servlet Context）。如果使用了Engine，在Cataline的層次中它就是頂層容器，因此setParent()應改拋出IllegalArgumentException異常。

4.9 org.apache.catalina. Host
??? Host是一個容器，它代表一個虛擬主機。當發布一個連接到Web Server的Cataline時可能不使用Host，因為Connectior將使用Web Server的資源決定使用哪個Context處理Request。Host所附屬的父容器通常是Engine，附屬于Host的子容器通常是Context（單個Servlet Context）。Host接口里面的方法多數都是關于修改Host屬性及設定默認的Context。這里我們不再一一列舉。

4.10 org.apache.catalin. Context
??? Context是一個容器，它代表一個ServletContext，一個Cataline Engline中的單個的Web Application。Context所附屬的父容器是Host，附屬于Context的子容器是Wrapper（代表單個Servlet）。Context接口里面多數是關于Web Application的設置的方法，我們可以參考Web.xml文件研究里面的方法，里面多數方法都是如何讀取Web.xml文件里的資源。

4.11 org.apache.catalina.Wrapper
??? Wrapper是一個容器，它代表單個Servlet。Wrapper管理Servlet的生命周期，包括調用init（）和destory（）方法。Wrapper所附屬的父容器是Context，沒有附屬于Wrapper的子容器，方法addChild()應該拋出IllegalArgumentException異常。Wrapper接口里面的方法都是關于讀取Servlet的屬性，可以參考Web.xml文件里面關于<servlet>標簽的定義。

4.12 org.apache.catalina.Server
??? Server是整個Catalina容器的入口點，可以包含多個Service和頂層資源元素。一般說來實現Server接口的類也應該同時實現Lifecycle接口，當start（）和stop（）方法被調用的時候調用Service相應的方法。
??? Server負責在指定的端口監聽連接，當有連接被接受的時候，Server會分析請求的第一行信息，如果是SHUTDOWN則stop服務。可以參考Server.xml文件關于Server的定義。

4.13 org.apache.catalina. Service
??? Service是一個或多個共享同以Container的Connectiors的集合。
JVM可以包含一個或多個Service實例，但它們相互之間是完全獨立的，它們僅共享JVM的資源。

4.14 org.apache.catalina. Connector
??? Connector是一個從客戶端接受請求（request）并生成回應（reponse）的組件。一個Connection通常執行下面的邏輯：
1)從客戶端程序接受請求。
2)創建Request和Response，并把下面這些屬性設置到這些對象。
??? 對所有的Request，connector，protocol，protocol，response，scheme，secure，serverName，serverPort，serverPort屬性必須被設置。contentLength，contentType通常也被設置。
??? 對所有的HttpRequests，method，queryString，requestedSessionCookie，requestedSessionId，requestedSessionURL，requestURI，secure屬性必須被設置。另外所有addXxx方法也必須被調用以記錄cookies，headers和locales信息。
??? 對所有的Responses屬性connector，request，stream屬性必須被設置。對HttpResponses來說，connector不會為它設置額外headers信息。

5．WEB應用程序的目錄結構
??? 在WEB上發布的J2EE應用程序都有自己特定的目錄結構。假設創建一名為HELLOAPP的WEB項目。
-HELLOAPP-WEB應用根目錄，所有JSP\HTML等文件均存放于此。
-HELLOAPP/WEB-INF-存放WEb應用的發布描述文件web.xml。
-HELLOAPP/WEB-INF/classes-存放各種class文件，servlet類文件也存放于此。
-HELLOAPP/WEB-INF/lib-存放WEb應用所需的各種JAR文件。

6．tomcat 虛擬主機配置
??? 第一步
<Host name=" www.dykj.com " debug="0" appBase="D:\Tomcat50\webapps\dykj">
?? <Context path="" docBase="." debug="0"/>
</Host>
<Host name=" www.zhip.com " debug="0" appBase="D:\Tomcat50\webapps\zhip">
?? <Context path="" docBase="." debug="0"/>
</Host>
??? 第二步對于windows XP：
\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts，此文件沒有擴展名,可以手工創建。
127.0.0.1?????? localhost
127.0.0.1?????? www.dykj.com
127.0.0.1?????? www.zhip.com

7．tomcat做web服務器的中文參數傳遞問題
??? tomcat做web服務器時,通過地址欄傳中文參數時,為防止瀏覽器上的為亂碼，需在服務器server.xml中配置對應的端口中配置編碼方式即可。例如:
<Connector port="8080"? maxThreads="150" minSpareThreads="25"
? maxSpareThreads="75" enableLookups="false" redirectPort="8443"
? acceptCount="100"? debug="0" connectionTimeout="20000"
? disableUploadTimeout="true" useBodyEncodingForURI="true"
?? URIEncoding="UTF-8"/>
??? 中加入useBodyEncodingForURI="true" URIEncoding="UTF-8"就可以了。