0.为什么来了解它

（背景-冲突-疑问-答案）

作为go/c++的程序员，学习java后，后端部署web应用基本都会碰到tomcat，查阅后说是web容器，跟nginx也不是一个品类，一下子还不太好理解这玩意儿。

以往的认知中（go/c++）通常后端服务不是直接启动就可以了吗，启动后应用程序监听端口接收协议请求，处理请求后返回，为什么到了java还要一个web容器？？？

仔细研究后发现，从设计解偶考虑，才有了web容器（tomcat/jetty等），具体逻辑看以下步骤： 

1.没有web容器会怎么写java web程序

1. 监听端口接收客户端请求并建立连接
2. 接收客户端数据包请求，根据http协议解析消息
3. 根据消息类型，将请求路由到指定的业务处理代码
4. 业务代码处理业务逻辑并返回结果
5. 根据http协议组装返回的数据包
6. 通过链接返回给客户端

2.会有什么问题

1）请求到来后，服务器怎么知道要调用哪个Java类的哪个方法呢？

最直接的做法是在HTTP服务器代码里写一大堆if else逻辑判断，这样HTTP服务器的代码跟业务逻辑耦合在一起了，如果新加一个业务方法还要改HTTP服务器的代码。

2）连接管理、协议解析、数据接收发送部分基本不变，而业务处理常变，变与不变耦合在一起

3.如何优化，如何解偶（servlet规范）

面向接口编程是解决耦合问题的法宝，于是有人就定义了一个接口，各种业务类都必须实现这个接口，这个接口就叫Servlet接口，我们也把实现了Servlet接口的业务类叫作Servlet。从而将不变部分（3、6、8）与常变部分（7）分开。

但是这里还有一个问题，对于特定的请求，HTTP服务器如何知道由哪个Servlet来处理呢？Servlet又是由谁来实例化呢？显然HTTP服务器不适合做这个工作，否则又和业务类耦合了。

于是，又有了Servlet容器，Servlet容器用来加载和管理业务类。HTTP服务器不直接跟业务类打交道，而是把请求交给Servlet容器去处理，Servlet容器会将请求转发到具体的Servlet，如果这个Servlet还没创建，就加载并实例化这个Servlet，然后调用这个Servlet的接口方法。因此Servlet接口其实是Servlet容器跟具体业务类之间的接口。

Servlet本质上是一个接口，实现了Servlet接口的业务类也叫Servlet。Servlet接口其实是Servlet容器跟具体Servlet业务类之间的接口。Servlet接口跟Servlet容器这一整套规范叫作Servlet规范，而Servlet规范使得程序员可以专注业务逻辑的开发。

引入了Servlet规范后，你不需要关心Socket网络通信、不需要关心HTTP协议，也不需要关心你的业务类是如何被实例化和调用的，因为这些都被Servlet规范标准化了，你只要关心怎么实现的你的业务逻辑。

4.有了web容器后，后端怎么编写和部署java web程序

首先，要以Web应用程序的方式来部署Servlet，那么根据Servlet规范，Web应用程序有一定的目录结构，在这个目录下分别放置了Servlet的类文件、配置文件以及静态资源，Servlet容器通过读取配置文件，就能找到并加载Servlet。

1）创建一个Java类去继承HTTPServlet类，并重写doGet方法

import java.io.IOException;

import java.io.PrintWriter;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;



public class HelloTomcat extends HttpServlet {

    @Override

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

            throws ServletException, IOException {

        PrintWriter out = response.getWriter();

        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");

        out.println("Hello Tomcat!");

    }

}

2）将Java文件编译成Class文件

需要把Tomcat lib目录下的servlet-api.jar拷贝到当前目录下，这是因为servlet-api.jar中定义了Servlet接口，而我们的Servlet类实现了Servlet接口，因此编译Servlet类需要这个JAR包

```

javac -cp ./servlet-api.jar HelloTomcat.java

```

3）配置并建立目录结构

Servlet是放到Web应用部署到Tomcat的，而Web应用具有一定的目录结构，所有我们按照要求建立Web应用文件夹:

```

myweb/WEB-INF/web.xml

myweb/WEB-INF/classes/HelloTomcat.class

```

然后在web.xml中配置Servlet（配置Servlet的名字(myServlet)和具体的类(HelloTomcat)，以及这个Servlet对应的URL路径(/hello)）:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"

  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

  xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee

  http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"

  version="4.0"

  metadata-complete="true">



    <description> Servlet Example. </description>

    <display-name> MyServlet Example </display-name>

    <request-character-encoding>UTF-8</request-character-encoding>



    <servlet>

      <servlet-name>myServlet</servlet-name>

      <servlet-class>HelloTomcat</servlet-class>

    </servlet>



    <servlet-mapping>

      <servlet-name>myServlet</servlet-name>

      <url-pattern>/hello</url-pattern>

    </servlet-mapping>



</web-app>

4）部署与启动

以Tomcat为例，到官网（Apache Tomcat® - Apache Tomcat 9 Software Downloads）下载最新的版本，然后解压：

/bin：启动和关闭Tomcat的脚本文件
/conf：各种全局配置文件，其中最重要的是server.xml
/lib：存放Tomcat以及所有Web应用都可以访问的JAR文件
/logs：存放Tomcat执行时产生的日志文件
/work：存放JSP编译后产生的Class文件
/webapps：Tomcat的Web应用目录，默认情况下把Web应用放在这个目录下

部署：将我们的应用目录（myweb）拷贝到Tomcat的安装目录下的webapps目录即可

启动：然后找到Tomcat安装目录下的bin目录，执行startup.sh/startup.bat启动Tomcat

验证：浏览器访问 http://localhost:8080/myweb/hello，你会看到：Hello Tomcat!

5.其它

Servlet规范里定义了ServletContext这个接口来对应一个Web应用。Web应用部署好后，Servlet容器在启动时会加载Web应用，并为每个Web应用创建唯一的ServletContext对象。你可以把ServletContext看成是一个全局对象，一个Web应用可能有多个Servlet，这些Servlet可以通过全局的ServletContext来共享数据，这些数据包括Web应用的初始化参数、Web应用目录下的文件资源等。由于ServletContext持有所有Servlet实例，你还可以通过它来实现Servlet请求的转发。