Web服务器工作原理和服务器的配置

作者:课课家教育更新于： 2017-03-27 19:18:42

　　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？java Servlet 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。在这篇文章里会给到答案哦~
　　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。”
　　Web服务器简介：
　　Web服务器一般指网站服务器，是指驻留于因特网上某种类型计算机的程序，可以向浏览器等Web客户端提供文档，也可以放置网站文件，让全世界浏览；可以放置数据文件，让全世界下载。

      Web服务器概述：
　　服务器指一个管理资源并为用户提供服务的计算机软件，通常分为文件服务器、数据库服务器和应用程序服务器。运行以上软件的计算机或计算机系统也被称为服务器。相对于普通PC来说，服务器在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此CPU、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件和普通PC有所不同。
　　应用服务器简介：
　　应用服务器是指通过各种协议把商业逻辑曝露给客户端的程序。它提供了访问商业逻辑的途径以供客户端应用程序使用。应用服务器使用此商业逻辑就像调用对象的一个方法一样。
　　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HTTP 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。

　　以上是关于web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Unix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HTTP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——init()、service()和destroy()。每个Servlet都要实现这些方法（在SDK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

　　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。response对象提供了控制和发送HTTP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response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.getId()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），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。
　　HttpSession会一直存活着，除非超过一段时间没使用。你可以在web.xml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应用的话，Servlet容器就会销毁Session。之后的每一个请求，即使带有特定的cookie，都再也不会访问到同一个Session了。servletcontainer会创建一个新的Session。
　　现有的Session

　　新的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session 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Session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：

　　不要这样做，这会导致软件出bug！

       Web服务器的配置

　　（1）了解DNS主机名和IP地址。如果此WEB服务器在Internet上，需向ISP申请和注册此服务器的DNS主机名和IP地址。如果此服务器只在企业网内使用，则在内部的DNS服务器上注册。
　　（2）打开服务器文档，选择"端口"-"Internet端口"，启用"TCP/IP端口"。
　　（3）选择"Internet协议"，完成以下选项后，保存文档。"绑定主机名"：A、选择"是"则您可在"主机名"项中输入主机别名，WEB用户可用此别名替代Domino服务器名访问WEB服务器。B、选择"否"（缺省）则不允许使用别名。"DNS查询"：选择"是"则Domino服务器查询发送请求的WEB客户机的DNS名。Domino日志文件和数据库将包含WEB客户机的DNS主机名。选择"否"（缺省）则不查询，Domino日志文件和数据库将只包含WEB客户机的IP地址。注意：选择"否"将提高Domino服务器性能，因为服务器不使用资源执行DNS查询。"允许HTTP客户浏览数据库"：选择"是则允许WEB用户在URL中使用OpenServer命令来显示服务器上数据库列表。选择"否"（缺省）则不允许。但即使WEB用户不能看到服务器上数据库列表，他们仍能打开有权限访问的单个数据库。
　　（4）启动HTTP任务。在服务器控制台上，输入：loaphttpIIS（InternetInformationServer，互联网信息服务）是一种Web（网页）服务组件，其中包括Web服务器、FTP服务器、NNTP服务器和SMTP服务器分别用于网页浏览、文件传输、新闻服务和邮件发送等方面，它使得在网络（包括互联网和局域网）上发布信息成了一件很容易的事。
　　以上就是这篇文章的内容了，如果大家觉得收获颇多，那就请大家去课课家官网一起步入知识的海洋里去吧！