面试官:Tomcat 有哪些组成部分?讲讲工作原理?面试必问。。(2)

简介: 面试官:Tomcat 有哪些组成部分?讲讲工作原理?面试必问。。(2)

Servlet 生命周期

image.pngServlet 是用 Java 编写的服务器端程序。其主要功能在于交互式地浏览和修改数据,生成动态 Web 内容。

  1. 请求到 server 端,server 根据 url 映射到相应的 Servlet
  2. 判断 Servlet 实例是否存在,不存在则加载和实例化 Servlet 并调用 init 方法
  3. Server 分别创建 Request 和 Response 对象,调用 Servlet 实例的 service 方法(service 方法 内部会根据 http 请求方法类型调用相应的 doXXX 方法)
  4. doXXX 方法内为业务逻辑实现,从 Request 对象获取请求参数,处理完毕之后将结果通过 response 对象返回给调用方
  5. 当 Server 不再需要 Servlet 时(一般当 Server 关闭时),Server 调用 Servlet 的 destroy() 方 法。


load on startup

当值为 0 或者大于 0 时,表示容器在应用启动时就加载这个 servlet; 当是一个负数时或者没有指定时,则指示容器在该 servlet 被选择时才加载; 正数的值越小,启动该 servlet 的优先级越高;


single thread model

每次访问 servlet,新建 servlet 实体对象,但并不能保证线程安全,同时 tomcat 会限制 servlet 的实例数目 最佳实践:不要使用该模型,servlet 中不要有全局变量


请求处理过程

image.png

  1. 根据 server.xml 配置的指定的 connector 以及端口监听 http、或者 ajp 请求
  2. 请求到来时建立连接,解析请求参数,创建 Request 和 Response 对象,调用顶层容器 pipeline 的 invoke 方法
  3. 容器之间层层调用,最终调用业务 servlet 的 service 方法
  4. Connector 将 response 流中的数据写到 socket 中


Pipeline 与 Valve

image.png

Pipeline 可以理解为现实中的管道,Valve 为管道中的阀门,Request 和 Response 对象在管道中 经过各个阀门的处理和控制。


每个容器的管道中都有一个必不可少的 basic valve,其他的都是可选的,basic valve 在管道中最 后调用,同时负责调用子容器的第一个 valve。


Valve 中主要的三个方法:setNext、getNext、invoke;valve 之间的关系是单向链式结构,本身 invoke 方法中会调用下一个 valve 的 invoke 方法。


各层容器对应的 basic valve 分别是 StandardEngineValve、StandardHostValve、 StandardContextValve、StandardWrapperValve。


JSP引擎

image.png

JSP 生命周期

  • 编译阶段:servlet 容器编译 servlet 源文 件,生成 servlet 类
  • 初始化阶段:加载与 JSP 对应的 servlet 类, 创建其实例,并调用它的初始化方法
  • 执行阶段:调用与 JSP 对应的 servlet 实例的 服务方法
  • 销毁阶段:调用与 JSP 对应的 servlet 实例的 销毁方法,然后销毁 servlet 实例


JSP元素代码片段:<% 代码片段 %> JSP声明:<%! declaration; [ declaration; ]+ ... %> JSP表达式:<%= 表达式 %> JSP注释:<%-- 注释 --%> JSP指令: <%@ directive attribute=“value” %> JSP行为: <jsp:action_name attribute=“value” /> HTML元素:html/head/body/div/p/… JSP隐式对象:request、response、out、session、application、config、 pageContext、page、Exception


JSP 元素说明

代码片段:包含任意量的 Java 语句、变量、方法或表达式; JSP 声明:一个声明语句可以声明一个或多个变量、方法,供后面的 Java 代码使用; JSP 表达式:输出 Java 表达式的值,String 形式; JSP 注释:为代码作注释以及将某段代码注释掉 JSP 指令:用来设置与整个 JSP 页面相关的属性, <%@ page ... %>定义页面的依赖属性,比如 language、contentType、errorPage、 isErrorPage、import、isThreadSafe、session 等等 <%@ include ... %>包含其他的 JSP 文件、HTML 文件或文本文件,是该 JSP 文件的一部分,会 被同时编译执行 <%@ taglib ... %>引入标签库的定义,可以是自定义标签 JSP 行为:jsp:include、jsp:useBean、jsp:setProperty、jsp:getProperty、jsp:forward


Jsp 解析过程

image.png

  • 代码片段:在_jspService()方法内直接输出
  • JSP 声明: 在 servlet 类中进行输出
  • JSP 表达式:在_jspService()方法内直接输出
  • JSP 注释:直接忽略,不输出
  • JSP 指令:根据不同指令进行区分,include:对引入的文件进行解析;page 相关的属性会做为 JSP 的属性,影响的是解析和请求处理时的行为
  • JSP 行为:不同的行为有不同的处理方式,jsp:useBean 为例,会从 pageContext 根据 scope 的 类别获取 bean 对象,如果没有会创建 bean,同时存到相应 scope 的 pageContext 中
  • HTML:在_jspService()方法内直接输出
  • JSP 隐式对象:在_jspService()方法会进行声明,只能在方法中使用;


Connector

image.png

Http:HTTP 是超文本传输协议,是客户端浏览器或其他程序与 Web 服务器之间的应用层通信协 议 AJP:Apache JServ 协议(AJP)是一种二进制协议,专门代理从 Web 服务器到位于后端的应用 程序服务器的入站请求阻塞 IO

image.png

非阻塞 IO

image.png

IO多路复用

image.png阻塞与非阻塞的区别在于进行读操作和写操作的系统调用时,如果此时内核态没有数据可读或者没有缓冲空间可写时,是否阻塞。


IO多路复用的好处在于可同时监听多个socket的可读和可写事件,这样就能使得应用可以同时监听多个socket,释放了应用线程资源。

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