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編輯推薦

　　Tomcat作為一款免費的開源應用服務器，憑藉技術先進、性能穩定、體積小巧、擴展性好，深受開發人員和軟件開發商的認可。作者在本書中詳細剖析瞭Tomcat的架構、內部運行機製以及相關的支撐技術。
　　本書不是鼓勵讀者去重復發明輪子，而是希望讀者能夠研究開源軟件的架構，學習其優秀的設計理念，知道這些産品的過人之處，從而提升自己的編程素養。
　　本書特色：
　　 基於當前應用廣泛穩定的Tomcat 7版本；
　　 深入剖析Tomcat的每一個設計要點，使讀者知其然，更知其所以然；
　　 拒絕沒營養的直接貼代碼分析，而是升華到對Tomcat設計思想的剖析；
　　 通篇采用大量插圖來輔助文字解釋，降低讀者的理解門檻；
　　 層次分明，脈絡清晰，由淺入深，循序漸進，確保知識講解的連貫性和普適性。
　　 通過本書能快速建立起Tomcat內核模型，對生産故障處理有很大的幫助；
　　 本書深入Tomcat分析，融會貫通，進而深入掌握Web服務器技術；
　　 學習Tomcat內部精彩的設計模式，無形之中提高讀者Java編程水平。

內容簡介

　　Tomcat是一款免費的開源應用服務器，因其性能穩定、體積小巧、擴展性好等特點而被傳統和互聯網行業廣泛應用。
　　本書是深入剖析Tomcat Web服務器運行機製的圖書，共分為22章。本書從Web服務器相關的基礎知識及原理開始逐漸深入Tomcat內部設計，比如涵蓋瞭HTTP協議、Socket通信及服務器模型等必備的基礎知識。另外還包括Servlet規範，這些都是深入Tomcat必不可少的知識。然後介紹瞭Tomcat的啓動與關閉過程，接著從整體預覽Tomcat的內部結構，讓讀者對Tomcat內部有個整體的瞭解。最後開始層層剖析Tomcat內部結構，包括：Server組件、Service組件、內存泄漏檢測、Connector組件（HTTP協議、AJP協議、BIO模式、NIO模式和APR模式）、Engine容器、Host容器、Context容器、Wrapper容器（Servlet種類機製、Comet模式、WebSocket協議、異步Servlet）、生命周期管理、日誌框架及其國際化（日誌係統、日誌國際化及訪問日誌）、公共與隔離的加載器（多個Web應用如何做到資源隔離）、Mapper組件（局部路由、全局路由）、Tomcat集成JNDI、JSP編譯器（JSP語法解析、JSP編譯成Servlet、Servlet編譯成Class）、運行及通信的安全管理、處理請求和響應的管道（管道機製）、多樣化的會話管理器（標準會話管理器、持久化會話管理器、集群增量會話管理器及集群備份管理器）、高可用的Tomcat集群的實現（從單機到集群）、Tomcat集群通信框架、Tomcat內部監控與管理。

作者簡介

　　汪建，畢業於廣東工業大學光信息科學與技術專業，畢業後從事航空係統、電信係統、中間件、基礎架構、智能客服等研發工作，目前主要關注分布式、高並發、大數據、搜索引擎、機器學習等方麵技術。崇尚開源，崇尚技術自由，更崇尚思想自由。

目錄

第1章 Web服務器機製 1
1.1 通信協議 1
1.1.1 HTTP/HTTPS 1
1.1.2 HTTP請求/響應模型 3
1.1.3 解析HTTP報文 4
1.2 套接字通信 7
1.2.1 單播通信 8
1.2.2 組播通信 9
1.2.3 廣播通信 12
1.3 服務器模型 13
1.3.1 單綫程阻塞I/O模型 14
1.3.2 多綫程阻塞I/O模型 15
1.3.3 單綫程非阻塞I/O模型 16
1.3.4 多綫程非阻塞I/O模型 19
第2章 Servlet規範 22
2.1 Servlet接口 22
2.2 ServletRequest接口 23
2.3 ServletContext接口 23
2.4 ServletResponse接口 24
2.5 Filter接口 24
2.6 會話 25
2.7 注解 25
2.8 可插拔性 26
2.9 請求分發器 26
2.10 Web應用 26
2.11 Servlet映射 27
2.12 部署描述文件 28
第3章 Tomcat的啓動與關閉 29
3.1 Tomcat的批處理 29
3.1.1 startup.bat 29
3.1.2 shutdown.bat 31
3.1.3 catalina.bat 31
3.1.4 setclasspath.bat 39
3.2 Tomcat中的變量及屬性 40
3.2.1 環境變量 41
3.2.2 JVM係統變量 41
3.2.3 Tomcat屬性 44
第4章 從整體預覽Tomcat 45
4.1 整體結構及組件介紹 45
4.2 請求處理的整體過程 50
第5章 Server組件與Service組件 52
5.1 Server組件 52
5.1.1 生命周期監聽器 53
5.1.2 全局命名資源 57
5.1.3 監聽SHUTDOWN命令 58
5.2 Service組件 59
第6章 Connector組件 63
6.1 HTTP阻塞模式協議—Http11Protocol 64
6.1.1 套接字接收終端—JIoEndpoint 65
6.1.2 HTTP阻塞處理器—Http11Processor 73
6.2 HTTP非阻塞模式協議—Http11NioProtocol 102
6.2.1 非阻塞接收終端—NioEndpoint 102
6.2.2 HTTP非阻塞處理器—Http11NioProcessor 111
6.3 HTTP APR模式協議—Http11AprProtocol 114
6.3.1 APR接收終端—AprEndpoint 114
6.3.2 HTTP APR處理器—Http11AprProcessor 119
6.4 AJP Connector 121
6.4.1 AJP阻塞模式協議—AjpProtocol 123
6.4.2 AJP APR模式協議—AjpAprProtocol 125
6.5 HTTP三種模式的Connector 126
6.6 AJP三種模式的Connector 126
第7章 Engine容器 127
第8章 Host容器 129
8.1 Web應用—Context 129
8.2 訪問日誌—AccessLog 130
8.3 管道—Pipeline 130
8.4 Host集群—Cluster 130
8.5 Host域—Realm 130
8.6 生命周期監聽器—HostConfig 131
8.6.1 Descriptor描述符類型 131
8.6.2 WAR包類型 132
8.6.3 目錄類型 133
第9章 Context容器 134
9.1 Context容器的配置文件 134
9.2 包裝器—Wrapper 135
9.3 Context域—Realm 135
9.4 訪問日誌—AccessLog 135
9.5 錯誤頁麵—ErrorPage 135
9.6 會話管理器—Manager 137
9.7 目錄上下文—DirContext 137
9.8 安全認證 138
9.9 Jar掃描器—JarScanner 138
9.10 過濾器 139
9.11 命名資源—NamingResource 140
9.12 Servlet映射器—Mapper 141
9.13 管道—Pipeline 141
9.14 Web應用載入器—WebappLoader 142
9.15 ServletContext的實現—ApplicationContext 143
9.16 實例管理器—InstanceManager 145
9.17 ServletContainerInitializer初始化器 145
9.18 Context容器的監聽器 147
9.18.1 ContextConfig監聽器 148
9.18.2 TldConfig監聽器 151
9.18.3 NamingContextListener監聽器 151
9.18.4 MemoryLeakTrackingListener監聽器 151
第10章 Wrapper容器 154
10.1 Servlet工作機製 154
10.2 Servlet對象池 156
10.3 過濾器鏈 157
10.4 Servlet種類 158
10.5 Comet模式的支持 161
10.6 WebSocket協議的支持 163
10.7 異步Servlet 166
第11章 生命周期管理 169
11.1 生命周期統一接口—Lifecycle 169
11.2 生命周期的狀態轉化 170
11.3 生命周期事件監聽機製 172
第12章 日誌框架及其國際化 177
12.1 係統內日誌 177
12.2 日誌的國際化 179
12.3 客戶端訪問日誌 181
12.3.1 訪問日誌組件的設計 182
12.3.2 訪問日誌格式的自定義 184
第13章 公共與隔離的類加載器 186
13.1 類加載器 186
13.2 自定義類加載器 189
13.3 Tomcat中的類加載器 192
13.4 類加載器工廠—ClassLoaderFactory 194
13.5 遭遇ClassNotFoundException 196
第14章 請求URI映射器Mapper 200
14.1 請求的映射模型 200
14.2 Mapper的實現 201
14.3 局部路由Mapper 203
14.4 全局路由Mapper 204
第15章 Tomcat的JNDI 205
15.1 JNDI簡介 205
15.2 JNDI運行機製 206
15.3 在Tomcat中集成JNDI 210
15.4 在Tomcat中使用JNDI 222
15.4.1 Web應用的局部配置方式 222
15.4.2 服務器的全局配置方式 223
15.5 Tomcat的標準資源 226
第16章 JSP編譯器Jasper 227
16.1 從JSP到Servlet 228
16.1.1 語法樹的生成—語法解析 228
16.1.2 語法樹的遍曆—訪問者模式 230
16.1.3 JSP編譯後的Servlet 232
16.2 從Servlet到Class字節碼 235
16.2.1 JSR45標準 235
16.2.2 JDT Compiler編譯器 236
16.2.3 Jasper自動檢測機製 241
第17章 運行、通信及訪問的安全管理 243
17.1 運行安全管理 243
17.1.1 Java安全管理器—SecurityManager 243
17.1.2 Tomcat的係統安全管理 246
17.1.3 安全管理器特權 248
17.2 安全的通信 249
17.2.1 SSL/TLS協議 249
17.2.2 Java安全套接字擴展—JSSE 251
17.2.3 Tomcat中SSL安全信道的實現 264
17.3 客戶端訪問認證機製 266
17.3.1 Web資源認證原理 266
17.3.2 認證模式 267
17.3.3 Realm域 272
17.3.4 Tomcat如何實現資源安全管理 273
17.3.5 如何讓你的Web具備權限認證 274
第18章 處理請求和響應的管道 276
18.1 管道模式—管道與閥門 276
18.2 Tomcat中的管道 280
18.3 Tomcat中的定製閥門 282
第19章 多樣化的會話管理器 285
19.1 Web容器的會話機製 286
19.2 標準會話對象—StandardSession 287
19.3 增量會話對象—DeltaSession 288
19.4 標準會話管理器—StandardManager 290
19.5 持久化會話管理器—PersistentManager 291
19.5.1 FileStore 292
19.5.2 JDBCStore 293
19.6 集群增量會話管理器—DeltaManager 294
19.7 集群備份會話管理器—BackupManager 296
19.7.1 機製與原理 297
19.7.2 高可用性及故障轉移機製 299
19.7.3 集群RPC通信 301
19.8 Tomcat會話管理器的集成 308
第20章 高可用的集群實現 311
20.1 從單機到集群的會話管理 311
20.1.1 單機模式 311
20.1.2 集群模式 313
20.2 Cluster組件 315
20.3 Tomcat的Cluster工作機製 317
20.4 Tomcat中Cluster的級彆 318
20.5 如何讓Tomcat實現集群功能 318
第21章 集群通信框架 320
21.1 Tribes簡介 320
21.2 集群成員維護服務—MembershipService 321
21.3 平行的消息發送通道—ChannelSender 325
21.4 消息接收通道—ChannelReceiver 327
21.5 通道攔截器—ChannelInterceptor 328
21.6 應用層處理入口—MembershipListener與ChannelListener 331
21.7 如何使用Tribes進行數據傳輸 332
21.8 Tomcat使用Tribes同步會話 334
21.9 Tomcat使用Tribes部署集群應用 334
第22章 監控與管理 337
22.1 Java管理擴展—JMX 337
22.1.1 JMX的基本結構 337
22.1.2 JMX例子 338
22.2 JMX管理下的Tomcat 339
22.3 ManagerServlet 343

前言/序言

　　Tomcat作為一款免費的開源應用服務器，憑藉技術先進、性能穩定、體積小巧、擴展性好，深受開發者和軟件開發商認可。鑒於Tomcat是一款較輕量級的應用服務器，它在中小型係統中被廣泛使用，是一個很流行的Web服務器。那麼，如此優秀的Tomcat是怎樣被創造齣來的呢？它的架構是怎樣的呢？內部到底又是怎樣運作的呢？需要哪些技術來支撐呢？有很多疑問都需要我們去研究探索，作者試圖在本書來闡明Tomcat內部的秘密。
　　雖然Tomcat已經被廣泛使用瞭很長時間，市麵上也有很多相關書籍，但多數關於Tomcat的書籍基本都停留在如何使用Tomcat、如何在Tomcat服務器上進行Web應用開發等方麵。本書將從Web服務器基礎知識開始講起，循序漸進，讓讀者不僅能瞭解Tomcat內核設計，還能能深刻瞭解體會到Web服務器的原理，體會到一個工業級的Web服務器是如何設計的。通過本書可以幫助讀者快速建立起Tomcat內部運作模型。
　　重復發明輪子不是我們提倡的，本書目的並不在於鼓勵讀者重復開發輪子，而是鼓勵大傢去研究開源軟件，學習裏麵的優秀架構，學習裏麵的優秀設計理念，看看這些優秀開源産品的過人之處，從而提高自己的軟件素養。
　　本書具備如下特點：
　　本書所探討的Tomcat是基於Tomcat 7版本；
　　本書通篇大量采用圖解，方便讀者理解；
　　本書對各個設計要點都做深入剖析，讀者可以體會到其中為什麼要這樣設計，原來工業級軟件要考慮的如此多如此細；
　　本書脈絡結構比較清晰，由整體到部分，由淺到深，循序漸進，對於知識點的連貫性比較強，對於基礎知識有補充說明，避免讀者讀到一半無法繼續閱讀。
　　組織結構
　　本書的目標是剖析Tomcat的內核設計及其原理機製，全書共分為22章，具體如下。
　　第1章：Web服務器機製原理，介紹Web相關的基礎知識，比如HTTP協議、Socket通信及服務器模型等。
　　第2章：Servlet規範，介紹Java體係Web容器的Servlet規範。
　　第3章：Tomcat的啓動與關閉，介紹Tomcat啓動關閉的批處理及相關的變量。
　　第4章：從整體預覽Tomcat，先從整體介紹Tomcat內部結構以及請求處理的整個過程，讓讀者能從整體瞭解Tomcat結構，為後麵各個組件深入介紹做鋪墊。
　　第5章：Server與Service，介紹瞭Server和Service組件，以及Tomcat中對內存泄漏的監聽檢查。
　　第6章：連接器Connector，介紹Tomcat包含的HTTP和AJP兩種協議的連接器，以及他們不同的IO模式，如BIO模式、NIO模式和APR模式。
　　第7章：Engine容器，介紹瞭Engine容器。
　　第8章：Host容器，介紹Host容器及其包含的內部組件。
　　第9章：Context容器，介紹Context容器及其包含的內部組件。
　　第10章：Wrapper容器，介紹瞭Wrapper容器及Servlet的種類和工作機製，以及對Comet模式實現、WebSocket協議實現和異步Servlet的實現。
　　第11章：生命周期管理，介紹瞭Tomcat的生命周期管理機製及其事件監聽機製。
　　第12章：日誌框架及其國際化，介紹Tomcat的日誌係統及日誌的國際化，同時還有Tomcat的訪問日誌的設計及使用介紹。
　　第13章：公共與隔離的加載器，介紹Tomcat內部的類加載器結構，如何達到多個Web應用既能共用某些類庫又能互相隔離。
　　第14章：請求URI映射器Mapper，介紹Tomcat對請求URI處理的原理，還有局部路由和全局路由兩種Mapper的介紹。
　　第15章：Tomcat的JNDI，介紹瞭Tomcat內部對JNDI的集成支持，以及在Tomcat中使用JNDI。
　　第16章：JSP編譯器Jasper，介紹瞭JSP的語法及Tomcat如何對其進行解析，介紹從JSP到Servlet，再從Servlet到Class的整個編譯過程。
　　第17章：運行、通信及訪問的安全管理，介紹瞭Tomcat內部運行時的安全管理，Tomcat通信信道的安全實現，還有客戶端訪問認證機製。
　　第18章：處理請求和響應的管道，介紹瞭Tomcat中對請求和響應處理的管道模式的設計，以及在Tomcat中自己定製Valve。
　　第19章：多樣化的會話管理器，介紹Tomcat內部的會話管理機製及四種不同的會話管理器，再分彆深入介紹標準會話管理器、持久化會話管理器、集群增量會話管理器和集群備份會話管理器的實現機製及原理。
　　第20章：高可用的集群實現，介紹Tomcat如何實現集群的高可用，介紹Tomcat從單機模式到集群模式，還介紹瞭Tomcat的Cluster組件。
　　第21章：集群通信框架，介紹Tomcat的集群通信框架Tribes，剖析Tribes的原理機製，以及Tomcat如何使用Tribes進行會話同步和進行集群部署。
　　第22章：監控與管理，介紹瞭Tomcat如何實現自身內部的監控及其管理的。
　　讀者對象
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