How Tomcat Works -- 目录
前言
《How Tomcat Works》，2004年出版。
内容：剖析了Tomcat 4.1.12和Tomcat 5.0.18--一个免费的、开源的、深受大众欢迎的、代号为Catalina的servlet容器，并讲解其容器的内部运行机制。通过迭代实现一个简化版软件来讲述相应原理。
作者：Budi Kurniawan & Paul Deck，是非常有经验的咨询师和架构师。
中文版：2012年出版，名为《深入剖析 Tomcat》，曹旭东译，目录介绍如下：http://www.cnblogs.com/hzbook/archive/2011/12/31/2308670.html
原书已经有很好的目录介绍，及评论，我写这篇文章，是在阅读本书的过程中，从一些其他角度，谈谈感想，聊聊技术。同时如果能看得懂，尽量看英文版吧，也是很简单易懂，没什么难的。
看这本书，配合着这本书自带的源码来看，是很好的过程，可运行源码已经集成到Maven项目：https://github.com/pumadong/cl-roadshow 。
注意：
1、这本书，每把一章的源码演示完毕之后，其实相当于实现了Tomcat中功能的简化版，到了下一章，就会直接用Tomcat的功能代替这个实现，来进行下一个功能的演示。
2、看这本书的附带源码，以领悟Tomcat的思想为主要目的，可以对于Tomcat的思想、模块、等领悟的差不多之后，直接看看Tomcat7/8的源码。
感想
技术
从高层到底层，从业务应用到通用框架，最后都会回到底层上来，底层的东西，更像技术。越往高层，业务占得比重越大，越容易脱离技术本身。
底层的东西有什么呢？比如：
1、Socket，这是TCP的实现，一般来说，任何操作系统，都会实现，任何语言，都会封装到基本框架中，比如JDK的ServerSocket和Socket
2、协议，各种应用协议，通讯协议，这是计算机世界的标准，就像人类世界的法律，规定了我们行动的条条框框
3、数据结构，任何一种语言，必然一定会实现多种数据结构，适用于各种场景
4、算法，计算方法，通用的算法是为了效率；特定场景的算法，是为了解决特殊的问题
5、通讯，不只网络之间，CPU和内存和硬盘，也是通讯，其实就是数据流的传输，byte、bit
设计
作为一个世界范围广泛使用的强大框架，Tomcat必然有非常多的设计思想、设计模式，让我们学习。
不看这种包含设计思想的框架，只看关于设计的书籍，只做业务应用系统的开发，比较难提高设计能力，因为，业务系统更关注业务问题，可能比较常会遇到大数据、高并发类问题的解决，但是设计思想很少。
图书目录
本书可以总结为3部分：
1、第1~3章，演示了最原始的方法，模拟Tomcat的最最基本的功能（处理静态资源或者Servlet请求，并返回处理接过）
2、第4~14章，介绍了Tomcat中的各种组件，Connector、Container（Engine、Host、Context、Wrapper）、Manager、Logger、Loader、Lifecycle、Securit
3、第15~20章，介绍了Tomcat的启动、停止和部署，比如：Server和Service、Digester、Shutdown Hook、Startup、Deployer、etc
本书的前半部分看的比较仔细，后半部分大体及挑着看的，等有需求时，再回来重读。
Chapter 1 : A Simple Web Server
这个章节，简单的通过 JDK 中的 ServerSocket ，监听某个端口， 然后在浏览器输入 URL ，神奇的 出现了一个 网页，就像访问某个网站一样。
其实也没什么神奇的，过程如下：
1、首先，JDK帮我们封装了TCP的实现，ServerSocket/Socket，这样，我们就可以开一个端口来监听 打到这个端口的数据
2、其次，当我们浏览器输入URL时，浏览器对于Http://IP:PORT/...，遵从 HTTP 这种应用层协议，按照这种协议规定的格式，组成一个字符串，打到目标主机和端口
3、ServerSocket 拿到数据之后，按照 HTTP 协议规定的格式进行解释，然后使用 File 类，从硬盘上读文件，返回个调用方
4、调用方接收到数据后，在浏览器上把HTML渲染出来
这一章总结为一句话：协议，都是协议。
Chapter 2：A Simple Servlet Container
这一章，又对前一章进行了加工，实现了一个 Servlet 容器。你是否会疑惑：天啊，Servlet 容器，这么容易实现吗？难道不是需要高深负责的数吗？
过程如下：
1、根据URI，判断，静态还是Servlet，在实际的生产中，我们的Servlet其实也都是配置在配置文件里面，告诉 Servlet 容器的，不然，容器不会知道
2、如果是 Servlet，则走 Servlet 处理步骤，通过 JDK 的类装载器，从磁盘目录把类文件装置进来，然后实例化这个类，处理ServetRequest，返回ServetResponse
另外本章，还用一个具体的场景，教我们 Facade（门面）（相关链接：http://blog.csdn.net/puma_dong/article/details/23107263）这种设计模式如何使用。
这一章总结为一句话：遵从规范（Servlet），利用JDK本身。基础，都是基础。
设计模式：Facase（门面）。
Chapter 3：Connector
这一章，介绍了Catalina的两个主要模块之一，连接器。本章对于Http协议Head的大部分，进行了解析，我们可以看到，协议解析的过程，实际也是根据既定的Http协议规范，把字符串解析后，转换成 Request 对象的过程。
另外，本章，对于 多种语言 错误提示信息的读取，使用了一种“多例”模式（相关链接：http://blog.csdn.net/puma_dong/article/details/22597085 ），这种场景，也是多例模式的典型应用场景
这一章总结为一句话：模块化的职能划分产出了连接器。高层协议的解析很大部分就是字符串解析，底层协议的解析很大部分是字节解析。
设计模式：多例。
Chapter 4: Tomcat Default Connector
这一章，介绍了Tomcat缺省的连接器的实现，Connector包含两种主要的线程：Connector Thread和Processor Thread，一个Connector Thread，用于进行ServerSocket监听，维护一个Processor Thread的线程池，多个Processor Thread，用来解析HTTP协议，把处理的结果返回给客户端。
Connector Thread和Processor Thread之间，通过Wait/Notify系统进行通讯，Connection Thread接收Http请求，是串行的，但是当把一个Http请求分配给一个Process Thread成功之后，马上返回，然后进入下一个Http请求的处理。
这一章总结为一句话：Connector分为两个模块，维护两类线程，对于比较耗时的Http解析，维护一个线程池，在线程之间，通过Wait/Notify系统进行通讯。
Chapter 5: Container
容器，是Tomcat处理Request、填充Response的重要组件，我们经常把Tomcat、Jetty等称为 Servlet 容器，也是因为这是Tomcat最重要、最复杂的组件。
容器层次结构，分为4层：
1、Engine（Represents the entire Catalina servlet engine）
2、Host（Represents a virtual host with a number of contexts）
3、Context（Represents a web application. A context contains one or more wrappers.）
4、Wrapper（Represents an individual servlet）
在一个容器里面，还有两个重要的接口：Pipline和Valve，管线和阀门；这两个概念，可以类比我们应用开发中用到的：Filter Chain和Filter。
这一章总结为一句话：Container是Tomcat中，除了Connector之外，第二重要的模块。
Chapter 6: Lifecycle
生命周期接口，提供一种统一的管理对象生命周期的接口，一些其他框架也使用了类似的思想（比如Spring）。
比如，Catalina，有很多组件，Catalina启动时，这些组件要启动，停止时，这些组件要清理资源，于是，通过Lifecycle、LifecycleListener、LifecycleEvent，Catalina实现了两种统一的启动和停止的方式：
1、显示的调用：所有的子容器、关联类，只要实现了Lifecycle接口，就显示的调用其start()、stop()方法
2、观察者模式：所有的监听类，只要实现了LifecycleListener，可以在容器触发事件时，监听事件并处理
这一章总结为一句话：生命周期接口，提供了一种统一的启动和关闭的方式。
设计模式：观察者。
Chapter 7: Logger
本章介绍了Catalina的日志模块，1个接口，以及几个日志类的实现，对于经常使用log4j进行系统日志记录的我们，这一章的内容是很简单了。
Chapter 8: Loader
加载器，一个非常非常重要的组件，负责类的加载、热加载等。
本章，从JDK本身的类加载器讲起，让后讲了为什么Tomcat需要自己的类加载器，以及怎么实现的自己的类加载器。
这一章总结为一句话：不仅仅是Tomcat的加载器，更讲了什么是JDK的加载器。加载器，说的俗一点，就是高效、安全的把 repository 中的资源，加载到内存。
Chapter 9: Session Management
本章介绍了Tomcat的Session管理组件Manager，以及Session管理相关的内容：Session、Manager、Store。
Chapter 10: Security
本章介绍了Tomcat认证相关的功能组件。任何一种Web容器，实现认证相关的功能单元，本质上是对Http常用的4种认证方式的实现，其他平台的Web容器（比如IIS），也是这样的。
Http常用的4种认证方式：基本认知、Digest认证、Form、SSL。
Tomcat的相关功能组件：Authenticator、Realm、Principle。
对于安全要求很高的场景，会应用SSL；另外3中认证，使用很少，对于需要进行验证的Http借口，经常会使用一些自定义的验证方式。
Chapter 11: StandardWrapper
Tomcat中，4种容器之一的详细介绍。本章先略过，以后如果需要，可以拿出更多的时间回来阅读，或者看最新的 Tomcat 源码。
In this chapter you learned about the StandardWrapper class, the standard implementation of the Wrapper interface in Catalina. Also discussed was the filter and filter-related classes. An application that uses the StandardWrapper class was presented at the end of the chapter.
Chapter 12: StandardContext
Tomcat中，4种容器之一的详细介绍。本章先略过，以后如果需要，可以拿出更多的时间回来阅读，或者看最新的 Tomcat 源码。
In this chapter you have learned about the StandardContext class and its related classes. You have also seen how a StandardContext instance is configured and what happens inside it for each incoming HTTP request. The last section of this chapter discusses the backgroundProcess implementation in Tomcat 5.
Chapter 13: Host and Engine
Tomcat中，4种容器之一的详细介绍。本章先略过，以后如果需要，可以拿出更多的时间回来阅读，或者看最新的 Tomcat 源码。
In this chapter you have learned about two types of containers: host and engine. This chapter also explained the classes related to both containers. Two applications are also presented that show the use of a host and an engine as top level containers.
Chapter 14: Server and Service
This chapter explains two important components in Catalina: server and service. A server is particularly useful because it provides a gentle mechanism for starting and stopping a Catalina deployment. A service component encapsulates a container and one or many connectors. The application accompanying this chapter shows how to use the server and service components. It also demonstrates how you can use the stop mechanism in the StandardServer class.
Chapter 15: Digester
一个通用框架，Tomcat也使用了，用来把XML配置文件，转换成对象。
Tomcat is used in different configurations. Easy configuration using a server.xml file is achieved through the use of Digester objects that converts XML elements to Java objects. In addition, a web.xml document is used to configure a servlet/JSP application. Tomcat must be able to parse this web.xml document and configure a Context object based on the elements in the XML document. Again, Digester solves this problem elegantly.
这一章总结为一句话：Digester是一个很好的把XML配置文件转换成对象的框架，而Tomcat也用了。
Chapter 16: Shutdown Hook
本章介绍了Tomcat的Shutdown Hook，实际就是依赖JVM提供的Shutdown Hook，预先注册一个关闭钩子用来清理资源，JVM退出前，一定会先调用这个关闭钩子。
曾经一个给Hadoop调用的，Java写的MR任务，会打开Mongo连接，但是当任务处理完毕后（环境很多，不能保证是哪个环境完毕），Hadoop 调用介绍后，我们的Java程序结束前，要释放Mongo连接，就是用JVM的关闭钩子来做的。
这一章总结为一句话：JVM 给我们提供了清理资源的关闭钩子，而Tomcat也用了。
Chapter 17: Tomcat Startup
This chapter explains the two classes for starting up the application, Catalina and Bootstrap, both of which are members of the org.apache.catalina.startup package. You have also learned about batch files and shell scripts that provides easy ways to start and stop Tomcat on Windows and Unix/Linux.
Chapter 18: Deployer
Deployers are components for deploying and installing web applications. A deployer is represented by the org.apache.catalina.Deployer interface. The StandardHost class implements Deployer to make it a special container to which web applications can be deployed. The StandardHost class delegates the tasks of deploying and installing applications to a helper class, org.apache.catalina.core.StandardHostDeployer. The StandardHostDeployer class provides the code that performs the task of deploying and installing applications, as well as starting and stopping a context.
Chapter 19: Manager Servlet
In this chapter you have seen how you can use a special interface, ContainerServlet, to create a servlet with access to the Catalina internal classes. The Manager application that you can use to manage deployed applications has demonstrated how to obtain other objects from the wrapper object. It is very possible to design a servlet with more sophisticated functionality for managing Tomcat.
Chapter 20: JMX-Based Management
In this chapter you have learned how to manage Tomcat using JMX. You have been introduced to the two of four types of MBeans and developed a simple Admin application to use the MBeans offered by Catalina.