Servlet 3.0详解

梦里梦外; 2023-01-14 01:47 106阅读 0赞

**目录**

1,Servlet

2,tomcat 和 servlet

tomcat默认工作模式：

tomcat结构

Connector和Container的微妙关系

Connector架构分析

tomcat IO

3，servlet 3.0

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# 1,Servlet #

*  Servlet 是 JavaEE 中的一个规范
 *  只有规范是不行的，要有具体的实现，也就是 Servlet 产品
 *  我们可以通过我们熟悉的 Servlet 规范，来使用 Servlet 产品
 *  通过使用 Servlet 产品，才能够实现对于请求的处理
 *  而 Servlet 产品在各个 web 服务器中就是所谓的 web 容器（Servlet 容器）
 *  tomcat也是引用了servlet-api.jar

# 2,tomcat 和 servlet #

## tomcat默认工作模式： ##

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## tomcat结构 ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2l2ZXJzb24yMDEwMTEyMjI4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

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tomcat是servlet容器，是servlet-api的具体实现

Tomcat 本质上就是一款Servlet 容器，因此`catalina`才是Tomcat的核心 ，其他模块都是为`catalina`提供支撑的。

## Connector和Container的微妙关系 ##

由上述内容我们大致可以知道一个请求发送到Tomcat之后，首先经过Service然后会交给我们的Connector，Connector用于接收请求并将接收的请求封装为Request和Response来具体处理，Request和Response封装完之后再交由Container进行处理，Container处理完请求之后再返回给Connector，最后在由Connector通过Socket将处理的结果返回给客户端，这样整个请求的就处理完了！

Connector最底层使用的是Socket来进行连接的，Request和Response是按照HTTP协议来封装的，所以Connector同时需要实现TCP/IP协议和HTTP协议！

Tomcat既然处理请求，那么肯定需要先接收到这个请求，接收请求这个东西我们首先就需要看一下Connector！

## Connector架构分析 ##

Connector用于接受请求并将请求封装成Request和Response，然后交给Container进行处理，Container处理完之后在交给Connector返回给客户端。

因此，我们可以把Connector分为四个方面进行理解：

（1）Connector如何接受请求的？ （2）如何将请求封装成Request和Response的？ （3）封装完之后的Request和Response如何交给Container进行处理的？ （4）Container处理完之后如何交给Connector并返回给客户端的？

首先看一下Connector的结构图（图B），如下所示：

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4个子容器的作用分别是：

（1）Engine：引擎，用来管理多个站点，一个Service最多只能有一个Engine；

（2）Host：代表一个站点，也可以叫虚拟主机，通过配置Host就可以添加站点；

（3）Context：代表一个应用程序，对应着平时开发的一套程序，或者一个WEB-INF目录以及下面的web.xml文件；

（4）Wrapper：每一Wrapper封装着一个Servlet；

## tomcat IO ##

Tomcat支持的I/O模型如下表（自8.5/9.0 版本起，Tomcat移除了对BIO的支持），在 8.0 之前 ， Tomcat 默认采用的I/O方式为 BIO ， 之后改为 NIO。 无论 NIO、NIO2 还是 APR， 在性能方面均优于以往的BIO。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th> <p>IO模型</p> </th> 
   <th> <p>描述</p> </th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>NIO</td> 
   <td>同步非阻塞I/O，采用Java NIO类库实现</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>NIO2</td> 
   <td>异步非阻塞I/O，采用JDK 7最新的NIO2类库实现</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>APR</td> 
   <td>采用Apache可移植运行库实现，是C/C++编写的本地库，需要单独安装APR库</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Tomcat中的NIO模型是使用的JAVA的NIO类库，其内部的IO实现是同步的（也就是在用户态和内核态之间的数据交换上是同步机制），采用基于selector实现的异步事件驱动机制（这里的异步指的是selector这个实现模型是使用的异步机制）。而对于Java来说，非阻塞I/O的实现完全是基于操作系统内核的非阻塞I/O，它将操作系统的非阻塞I/O的差异屏蔽并提供统一的API，让我们不必关心操作系统。JDK会帮我们选择非阻塞I/O的实现方式。

AIO（Asynchronous I/O）

# 3，servlet 3.0 #

当一个新的请求到达时，Tomcat和Jetty会从线程池里拿出一个线程来处理请求，这个线程会调用Web应用，Web应用在处理请求的过程中，Tomcat线程会一直阻塞，直到Web应用处理完毕才能再输出响应，最后Tomcat才回收这个线程。

那该如何解决这个问题呢？方案是Servlet 3.0中引入的异步Servlet。主要是在Web应用里启动一个单独的线程来执行这些比较耗时的请求，而Tomcat线程立即返回，不再等待Web应用将请求处理完，这样Tomcat线程可以立即被回收到线程池，用来响应其他请求，降低了系统的资源消耗，同时还能提高系统的吞吐量。

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AsyncContext：保存request和response对象

具体流程：[https://www.jianshu.com/p/996d1e51ca4b][https_www.jianshu.com_p_996d1e51ca4b]

Servlet3.1以后增加了非阻塞IO实现，需要Tomcat8.x以上支持。根据Servlet3.1规范中的描述”非阻塞 IO 仅对在 Servlet 中的异步处理请求有效，否则，当调用 ServletInputStream.setReadListener 或ServletOutputStream.setWriteListener 方法时将抛出IllegalStateException“。可以说Servlet3的非阻塞IO是对Servlet3异步的增强。Servlet3的非阻塞是利用java.util.EventListener的事件驱动机制来实现的。

Servlet 3.0对请求的处理虽然是异步的，但是对InputStream和OutputStream的IO操作却依然是阻塞的，对于数据量大的请求体或者返回体，阻塞IO也将导致不必要的等待。因此在Servlet 3.1中引入了非阻塞IO（参考下图红框内容），通过在HttpServletRequest和HttpServletResponse中分别添加ReadListener和WriterListener方式，只有在IO数据满足一定条件时（比如数据准备好时），才进行后续的操作。

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