什么是 Web 容器?
什么是 Web 容器?
QA
Step 1
Q:: 什么是 Tomcat？
A:: Tomcat 是 Apache 软件基金会开发的一个开源的 Servlet 容器。它不仅可以作为 HTTP 服务器，还可以作为 Servlet 容器来运行 Java 小程序。
Step 2
Q:: Tomcat 的主要功能是什么？
A:: Tomcat 主要提供了一个 Servlet 容器，可以部署和运行 Java Servlet 和 JSP。它还具有基本的 HTTP 服务器功能，支持静态资源的处理。
Step 3
Q:: Tomcat 的架构是什么样的？
A:: Tomcat 的架构由多个组件组成，包括 Catalina（Servlet 容器）、Coyote（HTTP 连接器）、Jasper（JSP 解析器）等。这些组件共同协作来处理 HTTP 请求和响应。
Step 4
Q:: Tomcat 如何处理一个 HTTP 请求？
A:: 当 Tomcat 接收到一个 HTTP 请求时，Coyote 组件会解析请求并将其转发给 Catalina 组件。Catalina 根据请求 URL 选择合适的 Servlet 并调用其 service 方法来处理请求，最终将响应返回给客户端。
Step 5
Q:: 如何在 Tomcat 中部署一个 Web 应用？
A:: 可以通过将 Web 应用的 WAR 文件放置在 Tomcat 的 webapps 目录中，Tomcat 会自动解压并部署该应用。也可以通过 Tomcat 的管理控制台进行部署。
Step 6
Q:: Tomcat 的配置文件有哪些？
A:: Tomcat 的主要配置文件包括 server.xml、web.xml 和 context.xml。server.xml 定义了服务器级别的配置，如连接器、引擎等；web.xml 定义了应用级别的配置，如 Servlet、过滤器等；context.xml 定义了单个 Web 应用的上下文配置。
用途
了解 Tomcat 的基本概念和架构是非常重要的，因为在实际生产环境中，Tomcat 被广泛用作 Web 服务器和应用服务器。熟悉 Tomcat 的部署和配置可以帮助开发人员快速搭建和维护 Web 应用。此外，了解 Tomcat 的处理机制和架构有助于优化应用性能和解决潜在问题。\n相关问题
什么是 Tomcat?
QA
Step 1
Q:: 什么是 Tomcat?
A:: Tomcat 是一个由 Apache 软件基金会开发的开源 Java Servlet 容器，它能够运行 Java Servlet 和 JavaServer Pages (JSP) 应用程序。简单来说，Tomcat 就是一个 HTTP 服务器和 Servlet 容器，处理 HTTP 请求并响应结果，同时将请求转发到具体的 Servlet 进行业务处理。
Step 2
Q:: Tomcat 的主要组件有哪些?
A:: Tomcat 的主要组件包括：
1. Catalina：Servlet 容器核心组件，负责管理 Servlet 生命周期。
2. Coyote：连接器组件，负责处理 HTTP 协议。
3. Jasper：JSP 引擎，负责将 JSP 转换为 Servlet。
4. Cluster：用于实现 Tomcat 集群功能。
5. High Availability：支持会话持久化和恢复。
Step 3
Q:: Tomcat 如何处理 HTTP 请求?
A:: Tomcat 处理 HTTP 请求的流程如下：
1. 客户端发送 HTTP 请求到 Tomcat。
2. Coyote 连接器接收请求并创建一个 Request 和 Response 对象。
3. Catalina 将请求交给合适的 Servlet 进行处理。
4. Servlet 处理请求并生成响应。
5. Catalina 将响应返回给 Coyote，Coyote 将响应发送回客户端。
Step 4
Q:: 如何在 Tomcat 中部署应用程序?
A:: 在 Tomcat 中部署应用程序有几种方法：
1. 将应用程序的 WAR 文件放置在 Tomcat 的 webapps 目录下，Tomcat 会自动解压并部署。
2. 使用 Tomcat 管理界面上传并部署应用程序。
3. 在 conf/server.xml 文件中配置应用程序的上下文路径。
Step 5
Q:: Tomcat 中的连接池是什么?
A:: Tomcat 中的连接池用于管理数据库连接，提供高效的连接复用机制。Tomcat 自带的连接池实现类是 DBCP（Database Connection Pooling）。使用连接池可以减少创建和销毁数据库连接的开销，提高应用程序的性能和稳定性。
用途
面试 Tomcat 相关内容的原因在于，Tomcat 是 Java Web 开发中最常用的服务器之一，了解其工作原理和配置对开发、调试和部署 Java Web 应用至关重要。在实际生产环境中，Tomcat 常用于部署 Java Web 应用程序，处理高并发请求、配置连接池以提高数据库访问效率、实现负载均衡和故障恢复等。\n相关问题
HTTP 服务器工作原理了解吗?
QA
Step 1
Q:: HTTP 服务器工作原理是什么？
A:: HTTP 服务器的工作原理涉及多个步骤：1. 用户通过浏览器进行操作，例如输入网址或点击链接。2. 浏览器向服务器发出 TCP 连接请求。3. 服务器接受连接请求并通过 TCP 三次握手建立连接。4. 浏览器将请求数据打包成 HTTP 协议格式的数据包。5. 数据包通过网络传输到服务器。6. 服务器解包数据包，获取客户端的请求。7. 服务器根据请求处理数据，可能提供静态文件或调用服务器端程序生成动态结果。8. 服务器将响应结果打包成 HTTP 协议格式的数据包。9. 响应数据包通过网络传输到浏览器。10. 浏览器解包数据包并解析数据，例如 HTML 文件。11. 浏览器将 HTML 文件展示在页面上。
Step 2
Q:: 什么是 TCP 三次握手？
A:: TCP 三次握手是建立 TCP 连接的过程，包括三个步骤：1. 客户端发送 SYN（同步序列编号）报文请求连接。2. 服务器收到 SYN 报文后，回复 SYN-ACK（同步序列编号和确认序列编号）报文。3. 客户端收到 SYN-ACK 报文后，再次发送 ACK（确认序列编号）报文，连接建立完成。
Step 3
Q:: HTTP 请求的常见方法有哪些？
A:: HTTP 请求的常见方法包括 GET、POST、PUT、DELETE、HEAD、OPTIONS 和 PATCH。其中 GET 请求用于获取资源，POST 请求用于提交数据，PUT 请求用于更新资源，DELETE 请求用于删除资源，HEAD 请求获取资源的元数据，OPTIONS 请求查询服务器支持的 HTTP 方法，PATCH 请求对资源进行部分更新。
Step 4
Q:: 什么是 HTTP 状态码？
A:: HTTP 状态码是服务器返回的响应结果，用于表示请求的处理状态。常见的状态码包括：200（成功）、301（永久重定向）、302（临时重定向）、400（错误请求）、401（未授权）、403（禁止访问）、404（未找到）、500（服务器内部错误）。
Step 5
Q:: 什么是 HTTPS？
A:: HTTPS（HyperText Transfer Protocol Secure）是 HTTP 的安全版本，通过 SSL/TLS 协议对数据进行加密，确保数据传输的安全性和完整性。使用 HTTPS 可以防止数据在传输过程中被窃取或篡改。
用途
了解 HTTP 服务器工作原理是前端和后端开发者的基础技能。在实际生产环境中，开发者需要与 HTTP 服务器交互，以请求和响应数据。因此，掌握 HTTP 的工作原理有助于理解和解决网络请求相关的问题，优化应用性能，以及确保数据的安全传输。\n相关问题
什么是 Servlet?有什么作用?
QA
Step 1
Q:: 什么是 Servlet？有什么作用？
A:: Servlet 指的是任何实现了 Servlet 接口的类。Servlet 主要用于处理客户端传来的 HTTP 请求，并返回一个响应。Servlet 接口定义了五个方法：init、getServletConfig、service、getServletInfo、destroy。其中最重要的是service方法，具体业务类在这个方法里实现业务的具体处理逻辑。Servlet 容器会根据 web.xml 文件中的映射关系，调用相应的 Servlet，Servlet 将处理的结果返回给 Servlet 容器，并通过 HTTP 服务器将响应传输给客户端。几乎所有的 Java Web 框架（比如 Spring）都是基于 Servlet 的封装。
Step 2
Q:: Servlet 的生命周期是什么？
A:: Servlet 的生命周期包括以下几个阶段：加载和实例化、初始化、处理请求、销毁。加载和实例化是由 Servlet 容器在启动时或在首次请求到达时完成的。初始化通过调用 init 方法完成。每个请求都会调用一次 service 方法来处理请求。销毁是在容器关闭或 Servlet 被移除时通过调用 destroy 方法完成。
Step 3
Q:: 如何在 Servlet 中获取初始化参数？
A:: 可以通过 ServletConfig 对象的 getInitParameter 方法来获取初始化参数。可以在 web.xml 中通过 <init-param> 元素为 Servlet 配置初始化参数。
Step 4
Q:: 如何在 Servlet 中重定向请求？
A:: 可以使用 HttpServletResponse 对象的 sendRedirect 方法来实现请求的重定向。这个方法会发送一个 HTTP 响应状态码为 302 的响应到客户端，客户端会根据响应中的 Location 头部信息重新发送请求到新的 URL。
Step 5
Q:: Servlet 是线程安全的吗？
A:: Servlet 本身不是线程安全的，因为多个线程可能会同时访问同一个 Servlet 实例。为了确保线程安全，可以在代码中使用同步块来保护共享资源，或者使用 SingleThreadModel 接口（不过这个接口已经过时，不推荐使用）。更好的方式是避免在 Servlet 中使用实例变量，而是将所有的状态信息保存在局部变量中。
用途
面试 Servlet 的目的是为了考察候选人对 Java Web 开发的基础知识和理解。在实际生产环境中，Servlet 是 Java Web 应用程序的基础组件，用于处理 HTTP 请求和响应。了解 Servlet 的工作原理和生命周期对于编写高效、可维护的 Web 应用程序至关重要。此外，许多 Java Web 框架（如 Spring）都是基于 Servlet 封装的，理解 Servlet 有助于更深入地理解这些框架的工作机制。\n相关问题
Tomcat 是如何创建 Servlet 的?
QA
Step 1
Q:: Tomcat 是如何创建 Servlet 的？
A:: 当容器启动时，会读取在 webapps 目录下所有的 web 应用中的 web.xml 文件，然后对 xml 文件进行解析，并读取 servlet 注册信息。然后，将每个应用中注册的 Servlet 类都进行加载，并通过反射的方式实例化。有时候也是在第一次请求时实例化。
Step 2
Q:: 什么是 <load-on-startup> 元素？它的作用是什么？
A:: <load-on-startup> 元素是 <servlet> 元素的一个子元素，用于指定 Servlet 被加载的时机和顺序。设置的值必须是一个整数。如果是负数或者没有设定，Servlet 容器将在客户端首次请求时加载它；如果是正整数或 0，容器将在 Web 应用启动时加载并初始化 Servlet，并且值越小，Servlet 就越先被加载。
Step 3
Q:: 请解释 Tomcat 文件夹结构及其作用。
A:: Tomcat 文件夹结构如下：/bin：存放启动和关闭 Tomcat 的脚本文件；/conf：存放 Tomcat 的各种全局配置文件，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。
Step 4
Q:: 如何在 Tomcat 中配置一个 Servlet 使其在启动时加载？
A:: 在 web.xml 文件中配置 <load-on-startup> 元素，并设置一个非负整数值。例如：
<servlet><servlet-name>HelloWorldServlet</servlet-name><servlet-class>cn.itcast.firstapp.servlet.HelloWorldServlet</servlet-class><load-on-startup>1</load-on-startup></servlet>
用途
了解 Tomcat 如何创建和管理 Servlet 以及配置文件的结构和作用，对于开发和部署 Java Web 应用非常重要。在生产环境下，正确配置 Servlet 的加载顺序、确保配置文件的准确性和优化 Tomcat 的性能和安全性是日常运维和开发人员必须掌握的技能。\n相关问题
bin 目录有什么作用?
QA
Step 1
Q:: bin 目录有什么作用？
A:: bin 目录保存了对 Tomcat 进行控制的相关可执行程序，包括启动和关闭服务器的脚本文件以及其他用于管理 Tomcat 的工具。
Step 2
Q:: bin 目录中 .bat 和 .sh 文件的区别是什么？
A:: .bat 文件是 Windows 平台的批处理文件，用于在 Windows 系统中执行。而 .sh 文件则是 Linux 或者 Unix 平台的 Shell 脚本，用于在这些系统中执行。
Step 3
Q:: startup.sh（startup.bat）和 shutdown.sh（shutdown.bat）分别是什么作用？
A:: startup.sh（startup.bat）用于启动 Tomcat 服务器，shutdown.sh（shutdown.bat）用于关闭已经运行的 Tomcat 服务器。
Step 4
Q:: 除了 startup 和 shutdown 脚本，还有哪些常用的脚本？
A:: 其他常用的脚本包括：catalina.sh（catalina.bat），用于启动和管理 Tomcat 实例；setclasspath.sh（setclasspath.bat），用于设置 Java 类路径等环境变量。
Step 5
Q:: bootstrap.jar 和 tomcat-juli.jar 在 bin 目录中的作用是什么？
A:: bootstrap.jar 是 Tomcat 启动过程中的主要类加载器，负责引导 Tomcat 的启动。tomcat-juli.jar 是 Tomcat 的日志库，用于管理日志输出。
用途
面试中涉及 bin 目录的内容是为了考察候选人对 Tomcat 服务器基本操作和管理的了解。掌握这些知识在实际生产环境中至关重要，因为管理员需要能够正确地启动、停止和配置 Tomcat 服务器以保证应用的稳定运行。例如，在部署新的应用版本或进行服务器维护时，都会频繁使用这些脚本和工具。\n相关问题
webapps 目录有什么作用?
QA
Step 1
Q:: webapps 目录有什么作用？
A:: webapps 目录是 Tomcat 的默认部署目录，用于存放应用程序。当 Tomcat 启动时，会自动加载 webapps 目录下的所有应用程序，这些应用可以是文件夹形式、war 包或 jar 包形式发布的应用。除了默认的 webapps 目录，你也可以将应用部署在其他目录，并在 Tomcat 的配置文件（如 server.xml）中通过<Context>元素映射到该目录。
Step 2
Q:: Tomcat 的总体架构是怎样的？
A:: Tomcat 的架构主要包括两个核心组件：连接器（Connector）和容器（Container）。连接器负责处理 Socket 连接，将网络字节流转换为 Request 和 Response 对象。容器则负责管理和加载 Servlet，处理客户端的 Request 请求。Tomcat 的整体架构通过这两个核心组件配合来实现对请求的处理和响应的发送，确保 Web 应用的正常运行。
用途
面试这个内容的主要原因是了解候选人对 Tomcat 的核心工作原理的掌握情况。Tomcat 是常用的 Web 应用服务器，理解其工作机制对排查和解决生产环境中常见问题非常重要。比如，在生产环境中，遇到 Web 应用无法正常启动、请求响应异常或性能问题时，理解 Tomcat 的架构和配置就显得尤为重要。此外，Tomcat 的配置和优化在高并发、高负载的生产环境下至关重要，这直接影响系统的稳定性和响应速度。\n相关问题
连接器有什么作用?
QA
Step 1
Q:: 连接器有什么作用?
A:: 连接器对 Servlet 容器屏蔽了协议及 I/O 模型等的区别，无论是 HTTP 还是 AJP，在容器中获取到的都是一个标准的 ServletRequest 对象。连接器的功能包括监听网络端口、接受网络连接请求、读取网络请求字节流、解析应用层协议生成 Tomcat Request 对象、将 Tomcat Request 对象转成标准的 ServletRequest、调用 Servlet 容器得到 ServletResponse、将 ServletResponse 转成 Tomcat Response 对象、将 Tomcat Response 转成网络字节流，并将响应字节流写回给浏览器。
Step 2
Q:: Tomcat 中的 Endpoint 组件有什么作用?
A:: Endpoint 组件负责提供字节流给 Processor。它管理底层的 Socket 通信，确保网络请求能够被正确地接收和传输，为应用层协议的解析提供基础。
Step 3
Q:: Tomcat 中的 Processor 组件有什么作用?
A:: Processor 组件负责应用层协议解析。它将从 Endpoint 接收到的字节流解析成 Tomcat Request 对象，进行应用层协议的具体处理。
Step 4
Q:: Tomcat 中的 Adapter 组件有什么作用?
A:: Adapter 组件负责将 Tomcat Request 对象转化为标准的 ServletRequest 对象，并调用容器，得到 ServletResponse。Adapter 是连接 Tomcat 内部处理逻辑和标准 Servlet API 的桥梁。
Step 5
Q:: 如何通过 ProtocolHandler 实现不同的通信协议和 I/O 模型?
A:: ProtocolHandler 封装了不同通信协议和 I/O 模型的差异，通过实现不同的具体子类来支持新的 I/O 方案和应用层协议。ProtocolHandler 内部分为 Endpoint 和 Processor 模块，分别负责底层通信和应用层协议解析。
用途
面试这个内容是因为在实际生产环境中，Tomcat 作为常用的 Servlet 容器，深入理解其工作机制和核心组件如连接器、Endpoint、Processor 和 Adapter 的设计与实现，可以帮助工程师更好地配置、优化和扩展 Tomcat，以满足不同的业务需求和高并发场景。此外，遇到性能瓶颈或异常时，能够快速定位和解决问题。\n相关问题
容器是怎么设计的?
QA
Step 1
Q:: Tomcat 的 4 种容器分别是什么？它们之间的关系是什么？
A:: Tomcat 设计了 4 种容器，分别是 Engine、Host、Context 和 Wrapper。这 4 种容器是父子关系。Engine 表示引擎，用来管理多个虚拟站点，一个 Service 最多只能有一个 Engine。Host 代表一个虚拟主机，可以配置多个虚拟主机地址，每个虚拟主机下可以部署多个 Web 应用程序。Context 表示一个 Web 应用程序。Wrapper 表示一个 Servlet，一个 Web 应用程序中可能会有多个 Servlet。
Step 2
Q:: 如何通过 Tomcat 的 server.xml 配置文件来理解 Tomcat 容器的结构？
A:: 在 Tomcat 的 server.xml 配置文件中，最外层的是 Server，其他组件按照一定的格式要求配置在这个顶层容器中。Server 包含一个或多个 Service，每个 Service 包含一个 Engine 和多个 Connector。Engine 下面配置多个 Host，每个 Host 下面配置多个 Context。通过这些配置可以清晰地看到 Tomcat 容器的层次结构和组件间的关系。
Step 3
Q:: 什么是 Tomcat 中的 Context 容器？
A:: Context 容器表示一个 Web 应用程序。每个 Context 对应一个独立的 Web 应用，拥有自己的配置和资源。在 Tomcat 的配置文件中，Context 通常配置在 Host 容器下。
Step 4
Q:: Tomcat 中的 Wrapper 容器是什么？它的作用是什么？
A:: Wrapper 容器表示一个 Servlet，是 Tomcat 中最小的容器。一个 Web 应用程序中可能会有多个 Servlet，每个 Servlet 由一个 Wrapper 容器来表示和管理。Wrapper 负责 Servlet 的初始化、调用和销毁。
Step 5
Q:: Tomcat 容器的组件化设计有什么好处？
A:: Tomcat 的组件化设计使其构成组件都是可配置的，允许灵活地配置和扩展。这种设计提高了系统的可维护性和可扩展性，使开发者可以根据需要调整各个组件的配置来满足不同的应用需求。同时，组件化设计也使得 Tomcat 容器能够更好地管理和隔离不同的 Web 应用程序。
用途
面试这些内容的目的是为了评估候选人对 Tomcat 容器结构和配置的理解。这在实际生产环境中非常重要，因为 Tomcat 是一个常用的 Web 服务器和 Servlet 容器。开发和运维人员需要了解其内部结构，以便进行有效的配置、优化和故障排除。当需要部署和管理多个 Web 应用程序时，熟悉 Tomcat 的容器设计和配置能够显著提高工作效率和系统稳定性。\n相关问题
请求是如何定位到 Servlet 的?
QA
Step 1
Q:: 问题
A:: 请求是如何定位到 Servlet 的？
Step 1
Q:: 答案
A:: Tomcat 的 Mapper 组件将用户请求的 URL 定位到具体的 Servlet。Mapper 组件保存了 Web 应用的配置信息，包括 Host 容器里的域名、Context 容器里的 Web 应用路径以及 Wrapper 容器里的 Servlet 映射路径。这些信息构成一个多层次的 Map。具体步骤如下：1. 根据协议和端口号选定 Service 和 Engine；2. 根据域名选定 Host；3. 根据 URL 路径找到 Context 组件；4. 根据 URL 路径找到具体的 Wrapper 和 Servlet。
Step 2
Q:: 问题
A:: Tomcat 是怎么确定请求是由哪个 Wrapper 容器里的 Servlet 来处理的呢？
Step 2
Q:: 答案
A:: Tomcat 通过 Mapper 组件确定请求由哪个 Wrapper 容器里的 Servlet 来处理。Mapper 根据请求的 URL 逐层匹配，首先匹配 Host 容器里的域名，然后匹配 Context 容器里的 Web 应用路径，最后匹配 Wrapper 容器里的 Servlet 映射路径。最终确定一个特定的 Servlet 来处理该请求。
用途
面试这个内容的目的是评估候选人对 Web 容器工作原理的理解，特别是对 Tomcat 内部机制的掌握。这在实际生产环境中非常重要，因为开发人员需要配置和优化 Web 服务器，解决路径映射相关的问题，并调试和排除故障。了解这些概念有助于确保 Web 应用程序的高效运行，并在需要时进行问题诊断和性能优化。\n相关问题
Tomcat 为什么要打破双亲委托机制?
QA
Step 1
Q:: Tomcat 为什么要打破双亲委托机制？
A:: Tomcat 自定义类加载器打破双亲委托机制的目的是为了优先加载 Web 应用目录下的类，然后再加载其他目录下的类，这也是 Servlet 规范的推荐做法。要打破双亲委托机制，需要继承 ClassLoader 抽象类，并且需要重写它的 loadClass 方法，因为 ClassLoader 的默认实现就是双亲委托。
Step 2
Q:: Tomcat 类加载器的层次结构是什么样的？
A:: Tomcat 的类加载器分为五个层次：Bootstrap ClassLoader、System ClassLoader、Common ClassLoader、Catalina ClassLoader 和 Webapp ClassLoader。每个类加载器都有自己加载类的职责范围，打破双亲委托机制的 Webapp ClassLoader 会优先加载 Web 应用目录下的类。
Step 3
Q:: 如何在 Tomcat 中自定义类加载器？
A:: 在 Tomcat 中自定义类加载器需要继承 org.apache.catalina.loader.WebappClassLoaderBase 类，并重写 loadClass 方法，确保在加载类时优先从 Web 应用目录下加载。如果找不到，再按照双亲委托机制向上查找。
Step 4
Q:: 打破双亲委托机制会带来哪些风险？
A:: 打破双亲委托机制会导致类的重复加载问题，可能引起类冲突和内存泄漏。此外，不同类加载器加载的同一个类被认为是不同的类，这会导致 ClassCastException 异常。
用途
面试这些内容的目的是为了评估候选人对 Java 类加载机制的理解，特别是对于 Web 服务器如 Tomcat 的类加载机制的掌握。在实际生产环境中，当我们需要使用 Web 服务器（如 Tomcat）来部署 Web 应用时，需要理解 Tomcat 的类加载机制，以避免类冲突和内存泄漏等问题。此外，理解这些内容还可以帮助我们进行更有效的故障排除和性能调优。\n相关问题
Tomcat 如何隔离 Web 应用?
QA
Step 1
Q:: 为什么 Tomcat 需要隔离 Web 应用的类加载？
A:: Tomcat 需要隔离 Web 应用的类加载是为了确保同名类或依赖库不会发生冲突。每个 Web 应用都可以包含同名的类或依赖不同版本的同一库，通过隔离类加载器，可以确保每个应用独立运行，互不影响。
Step 2
Q:: Tomcat 是如何实现 Web 应用之间的类隔离的？
A:: Tomcat 通过为每个 Web 应用创建一个独立的类加载器 WebAppClassLoader 实现类隔离。每个 Context 容器负责创建和维护一个 WebAppClassLoader 实例，这样即使类名相同，不同应用的类也会被认为是不同的类，从而实现隔离。
Step 3
Q:: Tomcat 如何实现 Web 应用之间的共享库类加载？
A:: Tomcat 使用 SharedClassLoader 作为所有 WebAppClassLoader 的父加载器来实现共享库类的加载。需要共享的类被放置在 SharedClassLoader 的加载路径中，如果 WebAppClassLoader 自己没有加载到某个类，会委托 SharedClassLoader 去加载，从而实现类的共享。
Step 4
Q:: Tomcat 如何隔离自身类与 Web 应用的类？
A:: Tomcat 通过 CatalinaClassLoader 来加载自身的类，以此与 Web 应用的类隔离。为了实现共享类的功能，Tomcat 设计了 CommonClassLoader 作为 CatalinaClassLoader 和 SharedClassLoader 的父加载器，加载的类可以被二者使用，但二者之间的类相互隔离。
用途
面试这个内容是为了评估候选人对 Tomcat 类加载机制的理解以及在实际生产环境中处理类加载冲突和资源共享问题的能力。在多应用部署环境下，类加载隔离和共享是常见且重要的问题，理解这些机制有助于候选人更好地管理和优化服务器资源，提升应用的稳定性和性能。\n相关问题
如何监控 Tomcat 性能?
QA
Step 1
Q:: 如何监控 Tomcat 性能？
A:: Tomcat 的关键性能指标主要有吞吐量、响应时间、错误数、线程池、CPU 以及 JVM 内存。常见的监控方法有：
1. 通过 JConsole 监控 Tomcat：JConsole 是 JDK 自带的一个性能监控工具，可以用来监控 JVM 的各种性能指标，包括 Tomcat 的运行状态。
2. 命令行查看 Tomcat 指标：可以通过使用命令行工具（如 jstat、jstack 等）来查看 Tomcat 的 JVM 性能指标。
3. Prometheus + Grafana：这是一个现代的监控方案，通过 Prometheus 采集指标数据，然后通过 Grafana 进行可视化展示，可以很全面地监控 Tomcat 的性能。
Step 2
Q:: 如何使用 JConsole 监控 Tomcat？
A:: JConsole 是一个基于 JMX 的监控工具，可以连接到 Tomcat 服务器并监控其性能。具体步骤如下：
1. 启动 Tomcat 时，确保添加 JMX 选项以启用远程监控。
2. 打开 JConsole，并输入 Tomcat 服务器的地址和端口。
3. 连接成功后，可以查看 JVM 的内存使用情况、线程信息、类加载信息等。
Step 3
Q:: 如何使用命令行工具查看 Tomcat 指标？
A:: 命令行工具可以实时查看 Tomcat 的性能指标。
1. 使用 jstat 查看 JVM 的 GC 状态和内存使用情况：jstat -gc <pid>
2. 使用 jstack 查看线程堆栈：jstack <pid>
3. 使用 jmap 查看堆内存快照：jmap -heap <pid>
Step 4
Q:: 如何通过 Prometheus 和 Grafana 监控 Tomcat？
A:: Prometheus 和 Grafana 是流行的开源监控工具。
1. 安装并配置 Prometheus，用于收集 Tomcat 的指标数据。
2. 在 Tomcat 中配置 Prometheus 的 Java Agent，导出 JVM 指标数据。
3. 安装 Grafana，并配置数据源为 Prometheus。
4. 使用 Grafana 创建仪表盘，展示收集到的 Tomcat 性能指标。
用途
监控 Tomcat 性能对于保障生产环境中应用的稳定性和性能至关重要。通过及时监控和分析关键性能指标，可以发现和解决潜在的问题，优化系统性能，提升用户体验。例如，在高并发访问时，监控 Tomcat 性能可以帮助识别瓶颈，进行容量规划，防止系统过载。\n相关问题
JVM GC 原理及调优的基本思路
QA
Step 1
Q:: 什么是 JVM 垃圾收集（GC）？
A:: JVM 垃圾收集（Garbage Collection）是指 JVM 自动管理内存的过程，通过回收不再被使用的对象来释放内存资源，从而避免内存泄漏和优化内存使用。
Step 2
Q:: 常见的 JVM 垃圾收集器有哪些？
A:: 常见的 JVM 垃圾收集器有 Serial GC、Parallel GC、CMS GC 和 G1 GC。Serial GC 适用于单线程环境，Parallel GC 适用于多线程环境，CMS GC 旨在减少垃圾收集暂停时间，G1 GC 则是为了在大堆内存中实现低暂停时间和高吞吐量。
Step 3
Q:: 如何分析 JVM GC 日志？
A:: 分析 JVM GC 日志可以通过以下步骤进行：首先，查看 GC 的频率和每次 GC 的暂停时间；其次，分析每种类型 GC（Minor GC、Major GC）的触发次数和原因；最后，使用工具如 GCViewer 或者 VisualVM 进行可视化分析。
Step 4
Q:: 什么是 CMS 垃圾收集器？
A:: CMS（Concurrent Mark-Sweep）垃圾收集器是一种低暂停的垃圾收集器，主要用于需要快速响应的应用。它通过并发标记和清除阶段减少了垃圾收集对应用的影响，但会产生内存碎片和 '浮动垃圾' 问题。
Step 5
Q:: 什么是 G1 垃圾收集器？
A:: G1（Garbage-First）垃圾收集器是 Java 9 及以后版本的默认垃圾收集器，旨在替代 CMS。G1 GC 将堆内存分割成多个区域，并优先收集垃圾最多的区域，从而减少垃圾收集的暂停时间，并且能更好地处理大堆内存的管理。
Step 6
Q:: 如何进行 JVM GC 调优？
A:: JVM GC 调优主要步骤包括：1. 监控 GC 日志和应用性能；2. 调整堆内存大小及新生代、老年代比例；3. 选择合适的垃圾收集器；4. 调整垃圾收集器参数如堆内存区域大小、GC 线程数等；5. 反复测试和优化，直到达到预期性能目标。
Step 7
Q:: 使用什么工具可以监控 JVM GC 的运行情况？
A:: 常用的 JVM GC 监控工具有 VisualVM、JConsole、Java Mission Control（JMC）以及第三方工具如 YourKit 和 Dynatrace。这些工具可以提供实时的 JVM 性能数据和历史 GC 日志分析。
用途
面试 JVM GC 原理及调优的内容，是为了确保候选人具备解决生产环境中性能问题的能力。在高并发、大流量的生产环境中，合适的垃圾收集器和 GC 参数配置可以显著提高系统的稳定性和响应速度。通常在以下情况下需要用到这些知识：`1. 系统响应时间较长，GC 暂停时间过长；2. 频繁的 Full GC 导致应用性能下降；3. 内存泄漏问题；4.` 优化资源使用，提高系统吞吐量。\n相关问题
如何选择 IO 模型?
QA
Step 1
Q:: 什么是 Tomcat？
A:: Tomcat 是一个开源的 Java Servlet 容器，也被称为 Web 容器。它的主要功能是处理 HTTP 请求并响应结果，同时加载和管理 Servlet 类。Tomcat 作为 HTTP 服务器，能够将请求交给 Servlet 容器进行处理，最终将处理结果返回给客户端。
Step 2
Q:: Tomcat 中的 IO 模型有哪些？如何选择？
A:: Tomcat 中有三种主要的 IO 模型：BIO、NIO 和 APR/NIO.2。BIO 是传统的阻塞 IO 模型，适合于低并发应用；NIO 是非阻塞 IO 模型，适合高并发场景，在大多数情况下推荐使用 NIO；APR 基于原生库实现，适合对性能要求极高且使用 TLS 加密的场景，NIO.2 适用于在 Windows 平台上需要处理大量数据的场景。
Step 3
Q:: Tomcat 的容器设计是什么样的？
A:: Tomcat 设计了四种容器：Engine、Host、Context 和 Wrapper。Engine 代表引擎，用来管理多个虚拟站点；Host 代表虚拟主机，可以在一个 Tomcat 实例上配置多个虚拟主机；Context 代表 Web 应用程序，每个应用程序有自己的 Context；Wrapper 代表 Servlet，每个 Web 应用可以有多个 Servlet。
Step 4
Q:: Tomcat 的连接器是什么？起什么作用？
A:: Tomcat 的连接器负责网络通信、应用层协议解析以及 Tomcat Request/Response 与 ServletRequest/ServletResponse 的转化。连接器包括 Endpoint、Processor 和 Adapter 三个模块，分别负责字节流的传输、协议解析和请求适配。连接器屏蔽了协议及 IO 模型的差异，为 Servlet 容器提供统一的接口。
Step 5
Q:: Tomcat 是如何隔离不同 Web 应用之间的类加载的？
A:: Tomcat 通过自定义类加载器来隔离不同 Web 应用之间的类加载。每个 Web 应用都有一个独立的 WebAppClassLoader 实例，保证不同 Web 应用的类不会冲突。Tomcat 还设计了 SharedClassLoader 和 CatalinaClassLoader 来分别加载共享类和 Tomcat 自身的类，这样既能实现类的隔离又能共享公共类库。