从tomcat说起全面理解Java web开发原理

简介：Java开发分为Java ME，Java SE，Java EE。回顾过去这些的开发工作基本上都是围绕着Java EE的，在开发经历中分别经历了Java EE开发框架从jsp servlet一路经历了ssh， ssm， springboot mybatis ，spring cloud演化，但是Java web开发过程中web容器却是一路相随tomcat，本篇文章将从tomcat的角度介绍一下http请求的整个链路。

一、servlet

无论是最初的jsp + servlet方式还是现如今的spring boot，web系统都需要基于web服务器才能处理用户请求，Tomcat 是一个免费的、开源的、轻量级的Java Web 应用服务器，Java为了web系统定义了一套servlet规范，tomcat就是遵守servlet规范的servlet容器。

百科的介绍：Servlet是在服务器上运行的小程序。一个Servlet就是一个Java类，并且可以通过“请求-响应”编程模型来访问的这个驻留在服务器内存里的Servlet程序。一般由web容器（例如tomcat）来管理servlet的生命周期。

Servlet定义了如下的规范：

Servlet生命周期：

1.调用 init() 方法初始化
2.调用 service() 方法来处理客户端的请求
3.调用 destroy() 方法释放资源，标记自身为可回收
4.被垃圾回收器回收

二、tomcat

核心功能：分别是负责接收和反馈外部请求的连接器 Connector，和负责处理请求的容器 Container。其中连接器和容器相辅相成，一起构成了基本的 web 服务 Service。每个 Tomcat 服务器可以管理多个 Service。

Tomcat 作为Servlet容器,负责处理客户端请求，把请求传送给Servlet，并将Servlet的响应传送回给客户。Servlet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()），由Servlet容器管理Servlet的生命周期。

Tomcat处理请求的过程如下：

浏览器在请求一个Servlet时，会按照HTTP协议构造一个HTTP请求，通过Socket连接发送给Tomcat
Tomcat通过不同的IO模型都可以接收到Socket的字节流数据
接收到数据后，按HTTP协议解析字节流，得到HttpServletRequest对象
再通过HttpServletRequest对象，也就是请求信息，找到该请求对应的Host、Context、Wrapper
然后将请求交给Engine层处理
Engine层处理完，就会将请求交给Host层处理
Host层处理完，就会将请求交给Context层处理
Context层处理完，就会将请求交给Wrapper层处理
Wrapper层在拿到一个请求后，就会生成一个请求所要访问的Servlet实例对象
调用Servlet实例对象的service()方法，并把HttpServletRequest对象当做入参
从而就调用到Servlet所定义的逻辑

Tomcat核心组件如下图所示;

三、spring MVC

之前写过一篇【三】SpringMVC-执行流程_张狂年少的博客-CSDN博客，这里将重点讲解一下在spring boot微服务架构的方案下http请求是如何到达dispatcherServlet，mvc框架有Struts1，Struts2，spring mvc等，这些框架实际都是一个Servlet，由于spring mvc和spring框架能够无缝集成，并且伴随着spring 不断发展，所以目前spring mvc逐渐替代了其他的产品。

首先我们看一下spring mvc的核心结构图：

没有spring boot之前我们都需要配置一下web.xml，如下所示：

<servlet>
   <servlet-name>springMVC</servlet-name>
   <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
   <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>

<servlet-mapping>
<servlet-name>springMVC</servlet-name>
<url-pattern>/</url-pattern>
</servlet-mapping>
现在在spring boot项目中没有web.xml文件，那我们如何去配置一个DispatcherServlet？

这个大家可以去了解一下spring boot的自动装配原理。

spring boot 内置了tomcat，开发web系统需要引入如下包：

可以看到该starter引入了如下包：

当项目启动之后tomcat开始处理请求，由上文介绍的Tomcat处理请求的过程可知，tomcat负责管理servlet。Frameworkservlet 重写 service方法:

这里关注一下

this.processRequest(request, response);

在这个方法里面调用了

this.doService(request, response);

同时DispatcherServlet中实现了doService方法，由此我们找到了http请求是如何到达dispatcherServlet的方式。

总结：本篇文章主要是从tomcat说起全面理解Java web开发原理，Java web开发技术栈一直在升级迭代，但是web容器一直都没有变，我们只有深入理解web容器的原理才能透彻的理解Java web项目运行的原理。