tomcat原理详解和请求过程（涉及网卡、套接字等）
什么是tomcat
? ? ? ? ? 想要了解tomcat 原理我們首先要了解tomcat是什么，有什么功能，在什么地方起作用？
一、網(wǎng)卡
? ? ? ? ?首先我們知道如果一臺計算機如果想要其他計算機交換數(shù)據(jù)的話，必須要走網(wǎng)卡的端口交換數(shù)據(jù)。網(wǎng)卡能夠把把物理電信號轉(zhuǎn)化成計算機能夠識別的數(shù)字信號。
網(wǎng)卡是一塊被設(shè)計用來允許計算機在計算機網(wǎng)絡(luò)上進行通訊的計算機硬件。由于其擁有MAC地址，因此屬于OSI模型的第2層。它使得用戶可以通過電纜或無線相互連接。每一個網(wǎng)卡都有一個被稱為MAC地址的獨一無二的48位串行號，它被寫在卡上的一塊ROM中。在網(wǎng)絡(luò)上的每一個計算機都必須擁有一個獨一無二的MAC地址。沒有任何兩塊被生產(chǎn)出來的網(wǎng)卡擁有同樣的地址。這是因為電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）負責(zé)為網(wǎng)絡(luò)接口控制器（網(wǎng)卡）銷售商分配唯一的MAC地址。
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網(wǎng)卡的三個功能
1、數(shù)據(jù)的封裝與解封
發(fā)送時將上一層傳遞來的數(shù)據(jù)加上首部和尾部，成為以太網(wǎng)的幀。接收時將以太網(wǎng)的幀剝?nèi)ナ撞亢臀膊?#xff0c;然后送交上一層
2、鏈路管理
主要是通過CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ，帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問）協(xié)議來實現(xiàn)
3、數(shù)據(jù)編碼與譯碼
即曼徹斯特編碼與譯碼。其中曼徹斯特碼，又稱數(shù)字雙向碼、分相碼或相位編碼(PE)，是一種常用的的二元碼線路編碼方式之一，被物理層使用來編碼一個同步位流的時鐘和數(shù)據(jù)。在通信技術(shù)中，用來表示所要發(fā)送比特 流中的數(shù)據(jù)與定時信號所結(jié)合起來的代碼。 常用在以太網(wǎng)通信，列車總線控制，工業(yè)總線等領(lǐng)域。
關(guān)于網(wǎng)卡端口需要注意的：
計算機如果想跟其他設(shè)備進行交互，必須通過端口。一臺計算機最多能開2的16次方個端口（約六萬多個）；別看只有六萬多個，但并不會出現(xiàn)不夠使用的情況，因為端口如果開的開的多了，內(nèi)存會首先撐不住，雖然在邏輯上有2的16次方個端口，但在物理上都是在一個地方。
任何兩個獨立的程序（一個進程）不能使用同一個端口，端口會被進程占用，線程之間也只能占用一個端口但是可以共享數(shù)據(jù)，進程之間不行。
二、什么是tomcat
Tomcat 服務(wù)器是一個免費的開放源代碼的Web 應(yīng)用服務(wù)器，屬于輕量級應(yīng)用服務(wù)器，在中小型系統(tǒng)和并發(fā)訪問用戶不是很多的場合下被普遍使用，是開發(fā)和調(diào)試JSP 程序的首選。對于一個初學(xué)者來說，可以這樣認為，當在一臺機器上配置好Apache 服務(wù)器，可利用它響應(yīng)HTML（標準通用標記語言下的一個應(yīng)用）頁面的訪問請求。實際上Tomcat是Apache 服務(wù)器的擴展，但運行時它是獨立運行的，所以當你運行tomcat 時，它實際上作為一個與Apache 獨立的進程單獨運行的。
訣竅是，當配置正確時，Apache 為HTML頁面服務(wù)，而Tomcat 實際上運行JSP 頁面和Servlet。另外，Tomcat和IIS等Web服務(wù)器一樣，具有處理HTML頁面的功能，另外它還是一個Servlet和JSP容器，獨立的Servlet容器是Tomcat的默認模式。不過，Tomcat處理靜態(tài)HTML的能力不如Apache服務(wù)器。
tomcat最初是由Sun的軟件架構(gòu)師詹姆斯·鄧肯·戴維森開發(fā)的。是用java語言寫的，后來他幫助將其變?yōu)殚_源項目，并由Sun貢獻給Apache軟件基金會。
tomcat功能就是是請求分發(fā)，對請求進行分配，協(xié)調(diào)各個網(wǎng)站之間的請求。
socket套接字：
監(jiān)聽端口，讀取數(shù)據(jù)，發(fā)送數(shù)據(jù)，是和網(wǎng)卡直接交互的。監(jiān)聽，輪詢：每隔一段時間看一次，如果有數(shù)據(jù)，就取走；是通過while循環(huán)實現(xiàn)的；socket是一個抽象層，應(yīng)用程序可以通過它發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，可對其進行像對文件一樣的打開、讀寫和關(guān)閉等操作。socket會自動包裝網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)（頭尾標記），也會自動去掉識別協(xié)議的數(shù)據(jù)，提取主要數(shù)據(jù)。
先談一點個人理解，這樣大家看下面的流程就會變的So easy！
tomcat啟動時會掃描所有.class文件,遍歷是會拿到所以java文件的所有文件名和路徑，帶有WebServlet標記的會背挑出來，注解跟路徑會使用HASh map存儲。
當tomcat拿到一個請求時，會先通過socket套接字，去掉協(xié)議數(shù)據(jù)，提取主要數(shù)據(jù)，因為是請求都是字符串數(shù)據(jù)，每個字符串之間會通過換行符隔開,進行字符串處理后會把數(shù)據(jù)中的請求的URL地址提取出來。
tomcat根據(jù)數(shù)據(jù)中的請求的URL地址，利用java反射確定請求那個servlet，類信息跳出來帶有WebServlet的信息然后存在map結(jié)構(gòu)里（ 例如: map.put（“TestDomeServlet”，com.bdrjxy.TestDomeServlet?） ）
tomcat
main{
socket.. //提取主要數(shù)據(jù)
拿到了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)：字符串str，請求之間都是字符串，利用換行符隔開
HttpServletRequest request= 字符串處理函數(shù)（str）；//字符串處理
HttpServletResponse response = ...? ? ?
DemoServlet ob =new DemoServlet();?
ob.doGet(request,response );//處理get中的請求
String url1=request.getHeader("Request URL");? ? //? 把請求中的URL提取出來
map.put（“TestDomeServlet”，com.bdrjxy.TestDomeServlet?）//把遍歷得到的類信息放到map結(jié)構(gòu)中
map.put（“DomeServlet”，com.bdrjxy.DomeServlet?）
map.get(url1);//得到路徑
"com.bdrjxy.TestDomeServlet?"?--->?class---->newinstance //利用反射對class的類型?實例化
ss.invoke();//涉及代理
}
注意：當需要使用自己寫的框架時，必須將框架先在tomcat注冊才能在tomcat啟動時，同時要開始啟動時遍歷自己所寫方法，才能獲取自己所寫的注解信息
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tomcat的執(zhí)行流程：
一個比較詳細的tomcat的容器組件分析和執(zhí)行流程，有興趣可以看下https://www.cnblogs.com/651434092qq/p/11063158.html
1.用戶在瀏覽器中輸入請求地址；
2.客戶端通過瀏覽器將請求地址發(fā)送給WEB容器；
3.WEB容器根據(jù)請求地址找到*.jsp文件；
4.將*.jsp文件轉(zhuǎn)換成*.java文件；
5.將*.java文件經(jīng)過編譯成*.class文件；
6.服務(wù)器執(zhí)行*.class文件并將結(jié)果反饋給瀏覽器。
當請求發(fā)生時的流程圖及過程：
1、用戶點擊網(wǎng)頁內(nèi)容，請求被發(fā)送到本機端口8080，被在那里監(jiān)聽的Coyote HTTP/1.1 Connector獲得。
2、Connector（連接器）把該請求交給它所在的Service的Engine來處理，并等待Engine的回應(yīng)。
3、Engine（發(fā)動）獲得請求localhost/test/index.jsp，匹配所有的虛擬主機Host。
4、Engine匹配到名為localhost的Host（即使匹配不到也把請求交給該Host處理，因為該Host被定義為該 Engine的默認主機），
? ? ? 名為localhost的Host獲得請求/test/index.jsp，匹配它所擁有的所有的Context。
? ? ? Host匹配到路徑為/test的Context（如果匹配不到就把該請求交給路徑名為“ ”的Context去處理）。
5、path=“/test”的Context獲得請求/index.jsp，在它的mapping table中尋找出對應(yīng)的Servlet。Context匹配到URL PATTERN為*.jsp的Servlet,對應(yīng)于JspServlet類。
6、構(gòu)造HttpServletRequest對象和HttpServletResponse對象，作為參數(shù)調(diào)用JspServlet的doGet（）或doPost（）.執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)存儲等程序。
7、Context把執(zhí)行完之后的HttpServletResponse對象返回給Host。
8、Host把HttpServletResponse對象返回給Engine。
9、Engine把HttpServletResponse對象返回Connector。
10、Connector把HttpServletResponse對象返回給客戶Browser。
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的tomcat原理详解和请求过程（涉及网卡、套接字等）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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