Web服务器的工作原理

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1、Web服务器的工作原理Web服务器工作原理概述很多时候我们都想知道，web容器或web服务器（比如Tomcat或者jboss ）是怎样工 作的？它们是怎样处理来自全世界的http请求的？它们在幕后做了什么动作？ JavaServlet API （例如 ServletContext，ServletRequest，ServletResponse和 Session 这 些类）在其中扮演了什么角色？这些都是web应用开发者或者想成为web应用开发者的 人必须要知道的重要问题或概念。在这篇文章里，我将会尽量给出以上某些问题的答案。 请集中精神！文早早节：什么是web月服务器、应用服务器和web容器？什么

2、是Servlet ?他们有什么作用？ 什么是ServletCo ntext ?它由谁创建？ ServletRequest 和 ServletResponse 从哪里进入生命周期？ 如何管理Sessi on?知道cookie吗？如何确保线程安全？什么是web服务器，应用服务器和web容器?我先讨论web服务器和应用服务器。让我在用一句话大概讲讲：在过去它们是有区别的，但是这两个不同的分类慢慢地合并了，而如今在大多在情况下 和使用中可以把它们看成一个整体。”在Mosaic浏览器（通常被认为是第一个图形化的web浏览器）和超链接内容的初期，演变出了 “web服务器的新概念，它通过HTTP协议来提供静

3、态页面内容和图片服务。在 那个时候，大多数内容都是静态的，并且H TTP 1.0只是一种传送文件的方式。但在不久 后web服务器提供了 CGI功能。这意味着我们可以为每个web请求启动一个进程来产生 动态内容。现在，HTTP协议已经很成熟了并且web服务器变得更加复杂，拥有了像缓 存、安全和session管理这些附加功能。随着技术的进一步成熟，我们从Kiva和NetDynamics学会了公司专属的基于Java的服务器端技术。这些技术最终全都融入到我 们今天依然在大多数应用开发里使用的JSP中。Web P輻c & GrapMf R/rsTemplate P遽a Code 眾 Dora以上是关于w

4、eb服务器的。现在我们来讨论应用服务器。在同一时期，应用服务器已经存在并发展很长一段时间了。一些公司为Un ix开发了Tuxedo (面向事务的中间件)、TopEnd、Encina等产品，这些产品都是从类似IMS和CICS的主机应用管理和监控环境衍生而来的。大部分的这些产品都指定了“封闭的”产品 专用通信协议来互连胖客户机(“fat” client)和服务器。在90年代，这些传统的应用服 务器产品开始嵌入H TTP通信功能，刚开始要利用网关来实现。不久后它们之间的界线开 始变得模糊了。同时，web服务器越来越成熟，可以处理更高的负载、更多的并发和拥有更好的特性；应 用服务器开始添加越来越多的基

5、于HTTP的通信功能。所有的这些导致了 web服务器与应 用服务器的界线变得更窄了。目前，应用服务器”和“web服务器之间的界线已经变得模糊不清了。但是人们还把 这两个术语区分开来，作为强调使用。当有人说到“web服务器时，你通常要把它认为是以HTTP为核心、web UI为向导的 应用。当有人说到应用服务器”时，你可能想到高负载、企业级特性、事务和队列、 多通道通信（HTTP和更多的协议）。但现在提供这些需求的基本上都是同一个产品。以上就是关于web服务器和应用服务器的全部内容。现在我们来看看第三个术语，即 web容器。在Java方面，web容器一般是指Servlet容器。Servlet容器是

6、与Java Servlet交互的web容器的组件。web容器负责管理Servlet的生命周期、把URL映射到特定的Servlet、确保URL请求拥有正确的访问权限和更多类似的服务。综合来看,Servlet 容器 就是用来运行你的Servlet和维护它的生命周期的运行环境。什么是Servlet ?他们有什么作用？在Java里，Servlet使你能够编写根据请求动态生成内容的服务端组件。事实上，Servlet是一个在javax.servlet包里定义的接口。它为Servlet的生命周期声明了三个基本方法一 init()、service。和destroy。每个Servlet都要实现这些方法(在SDK

7、里定义或者用 户定义)并在它们的生命周期的特定时间由服务器来调用这些方法。类加载器通过懒加载(lazy-loading)或者预加载(eager loading)自动地把Servlet类加载到容器里。每个请求都拥有自己的线程，而一个Servlet对象可以同时为多个线程 服务。当Servlet对象不再被使用时，它就会被JVM当做垃圾回收掉。懒加载的Servlet工灯 the PizzaDeiiveryServlet. For instantiating and iriitiali2ing me early, Mr Container. IJII just 疋I前 a bit h年咋 and wai

8、t.预加载的Servlet什么是ServletContext ?它由谁创建？当Servlet容器启动时，它会部署并加载所有的web应用。当web应用被加载时，Servlet容器会一次性为每个应用创建Servlet上下文(ServletContext)并把它保存在 内存里。Servlet容器会处理web应用的web.xml文件，并且一次性创建在web.xml里 定义的Servlet、Filter和Listener，同样也会把它们保存在内存里。当Servlet容器关闭 时，它会卸载所有的web应用和ServletContext，所有的Servlet、Filter和Listner实 例都会被销毁。从

9、Java文档可知，ServletContext定义了一组方法，Servlet使用这些方法来与它的 Servlet容器进行通信。例如，用来获取文件的MIME类型、转发请求或者编写日志文 件。在web应用的部署文件(deployment descriptor)标明“分布式”的情况下， web应用的每一个虚拟机都拥有一个上下文实例。在这种情况下，不能把Servlet上下文 当做共享全局信息的变量(因为它的信息已经不具有全局性了)。可以使用外部资源来代 替，比如数据库。ServletRequest和ServletResponse从哪里进入生命周期？ Servlet容器包含在web服务器中，web服务器

10、监听来自特定端口的HTTP请求，这个端 口通常是80。当客户端（使用web浏览器的用户）发送一个HTTP请求时，Servlet容 器会创建新的HttpServletRequest和HttpServletResponse对象，并且把它们传递给 已经创建的Filter和URL模式与请求URL匹配的Servlet实例的方法，所有的这些都使用 同一个线程。request对象提供了获取HTTP请求的所有信息的入口，比如请求头和请求实体。resp onse对象提供了控制和发送H TTP响应的便利方法，比如设置响应头和响应实体（通常是JSP生成的HTML内容）。当HTTP响应被提交并结束后，request和

11、 resp onse对象都会被销毁。如何管理 Session ?知道 cookie 吗？当客户端第一次访问web应用或者第一次使用request.getSession（）获取HttpSession 时，Servlet容器会创建Session，生成一个long类型的唯一ID （你可以使用 session.getld（）获取它）并把它保存在服务器的内存里。Servlet容器同样会在HTTP响应 里设置一个 Cookie，cookie 的名是 JSESSIONID 并且 cookie 的值是 session 的唯一 ID。根据HTTP cookie规范（正规的web浏览器和web服务器必须遵守的约定

12、），在 cookie的有效期间，客户端（web浏览器）之后的请求都要把这个cookie返回给服务 器。Servlet容器会利用带有名为JSESSIONID的cookie检测每一个到来的HTTP请求 头，并使用cookie的值从服务器内容里获取相关的HttpSession。HttpSessio n会一直存活着，除非超过一段时间没使用。你可以在web.xm l里设定这个时 间段，默认时间段是30分钟。因此，如果客户端已经超过30分钟没有访问web应用的ffi、serv_ettg禅妙旌session。2 讪sa-a、FSM母血萌fflscookie、骥M宜吻妙色曲=!-Session No serv

13、-etcontainercd=-ssession。皆血sSession举吉 Session另外，在客户端的session cookie拥有一个默认的存活时间，这个时间与浏览器的运行 时间相同。因此，当用户关闭浏览器后（所有的标签或者窗口），客户端的Session就会 被销毁。重新打开浏览器后，与之前的Session关联的cookie就再也不会被发送出去 了。再次使用request.getSession（）会返回一个全新的HttpSession并且使用一个全新的 sessio n ID 来设置 cookie。如何确保线程安全？你现在应该已经知道所有的请求都在共享Servlet和Filter。这是

14、Java的一个很棒的特 性，它是多线程的并且不同的线程（即HTTP请求）可以使用同一个实例。否则，对每一 个请求都重新创建一个实体会耗费很多的资源。你同样要知道，你不应该使用Servlet或者Filter的实例变量来存放任何的请求或者会话 范围内的数据。这些数据会被其他Sessio n的所有请求共享。这是非线程安全的！下面的例子说明了这个问题:public class MyServlet extends HttpServletprivate Object thisIsNOTThreadSafe; /Dont to thisprotected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOExceptionObject thisIsThreadSafe;thisIsNOTThreadSafe = request.getParameter(foo); / BAD! Shared among all requests!thisIsThreadSafe = request.getParameter(foo); / OK, this is thread safe.123456789101112不要这样做，这会导致软件出bug。