一、什么是Tomcat？

定义：Tomcat是一个开源的、轻量级的Web容器（也叫Servlet容器），由Apache基金会开发。它的核心作用是：接收浏览器发来的HTTP请求，调用你写的Java代码（Servlet/JSP），然后把结果返回给浏览器。

一句话：你在浏览器输入网址，Tomcat接收请求、执行Java程序、返回网页内容。没有它，你的Java代码只能自己跑，没法被外部访问。

为什么需要Web容器？
写Java程序处理HTTP请求，你需要自己监听端口、解析HTTP报文、管理线程、处理并发……Tomcat把这些脏活累活全包了，你只需要专注写业务逻辑（Servlet）。

---

二、Tomcat的特点

特点	说明
基于Java	跨平台：Windows/Linux/Mac都能跑，只要有JRE
实现了Servlet和JSP规范	遵守Java EE标准，你只要按规范写代码，Tomcat就能自动调用
内置HTTP服务器	不需要额外安装Apache或Nginx，自己就能处理HTTP请求和响应
轻量级	相比商业的WebLogic、WebSphere，Tomcat免费、简单、启动快
支持静态资源	也能放HTML、CSS、图片、JS，但动态处理是它的强项
开源、社区活跃	文档丰富，遇到问题容易找到解决方案

---

三、Tomcat的核心概念

1. Web容器（Container）

容器 = 一个管理Java类生命周期、分配请求、提供底层服务的环境。
Tomcat实现了Servlet规范，所以也叫Servlet容器。

• 你写一个类继承HttpServlet，Tomcat就能自动调用它的doGet()/doPost()。

• Tomcat负责创建你的Servlet实例、调用它、销毁它。

没有容器时你要自己做：监听端口、解析HTTP报文、反射调用方法、拼响应报文……
有了容器你只需要：写Servlet类、加注解或配置web.xml、启动Tomcat。

2. 连接器（Connector）

Tomcat里有一块叫连接器的组件，专门负责：

• 监听HTTP端口（默认8080）。

• 接收HTTP请求报文，解析成Java对象（HttpServletRequest）。

• 把你要返回的Java对象（HttpServletResponse）转成HTTP响应报文。

连接器 + 容器 = Tomcat的核心架构（很多人称它们为“心脏”）。

3. 部署（Deploy）

把你的Java Web应用放到Tomcat里运行的过程叫部署。

最简单的方式：

• 把你的项目打成.war文件（Web Archive）。

• 复制到Tomcat的webapps/目录下。

• 启动Tomcat，它会自动解压并运行。

访问地址：http://localhost:8080/你的项目名/你的路径

---

四、Tomcat如何处理一个HTTP请求？（对应HTTP的“请求/响应”）

你已经学过了HTTP请求和响应。Tomcat在其中的角色如下表：

步骤	谁在做	说明
1. 浏览器发请求	客户端	GET /myapp/hello HTTP/1.1
2. 接收TCP连接，解析HTTP报文	Tomcat的Connector	把报文变成HttpServletRequest对象
3. 根据URL找到对应的Servlet	Tomcat的Container	通过映射（注解或web.xml）定位到你的类
4. 执行业务逻辑	你写的Servlet	doGet()/doPost()里写代码
5. 把结果包装成HTTP响应	Tomcat的Connector	把HttpServletResponse转成响应报文
6. 浏览器收到并渲染	客户端	看到网页

所以：你学HTTP时看的请求行、请求头、状态码，Tomcat内部都会帮你解析和生成。

---

五、Tomcat的目录结构（看一眼就够）

目录	作用
bin/	启动/关闭脚本（startup.bat，shutdown.sh）
conf/	配置文件：server.xml（核心配置，改端口在这）、web.xml（全局默认配置）
lib/	Tomcat运行依赖的JAR包（Servlet API等）
logs/	日志文件（启动报错、访问日志都在这）
webapps/	放你的Web应用（.war文件或文件夹）
work/	JSP编译后的Servlet文件（不用管）

---

六、常见配置（修改端口等）

配置项	配置文件	常见修改
端口号	conf/server.xml	把8080改成80（省去输入端口）或改成8081（避免冲突）
是否显示目录列表	conf/web.xml	listings 改为 true（调试用，生产环境要关）
虚拟主机	conf/server.xml	添加<Host>，支持多个域名
JVM内存设置	bin/catalina.bat（Windows）或setenv.sh	JAVA_OPTS="-Xmx512m"

---

七、Tomcat vs 其他Web服务器（对比表格）

名称	类型	能做什么	是否免费
Tomcat	Web容器（Servlet容器）	运行Java动态Web，也能做静态资源	是
Jetty	类似Tomcat	更轻量，适合嵌入式	是
Apache HTTP Server	Web服务器	擅长静态文件、反向代理，不能直接跑Java	是
Nginx	Web服务器	高并发、反向代理、负载均衡，不跑Java	是
WebLogic / WebSphere	Java EE容器	全功能（EJB、JMS等），重型企业级	否（收费）

实际开发常见组合：Nginx（前端反向代理） + Tomcat（后端Java应用）。

---

八、无状态？Tomcat怎么记住用户？

你已经学过HTTP是无状态的。Tomcat提供了内置的Session管理来记住用户：

• 当第一次请求调用request.getSession()时，Tomcat会创建一个HttpSession对象，并生成一个唯一的JSESSIONID。

• Tomcat通过Cookie（名叫JSESSIONID）把这个id发给浏览器。

• 浏览器后续请求自动带上这个Cookie，Tomcat根据id找到之前创建的Session对象。

一句话：Tomcat自己实现了基于Cookie+Session的“有状态”能力，让多个HTTP请求之间能共享数据。

---

九、动手实验（5分钟体验）

实验1：下载并启动Tomcat

1. 访问 https://tomcat.apache.org，下载Tomcat 9或10（Windows选.zip，Linux/Mac选.tar.gz）。

2. 解压到任意目录（路径不要有中文或空格）。

3. 进入 bin/ 目录：

   • Windows：双击 startup.bat

   • Mac/Linux：运行 ./startup.sh

4. 打开浏览器，访问 http://localhost:8080

   • 看到一只猫的图片和“Tomcat”字样 → 启动成功 ✅

截图保存，这是你跑起的第一个Java Web服务器。

常见问题：

• 如果双击 startup.bat 后黑窗一闪就关闭，通常是因为没有配置 JAVA_HOME 环境变量。请确认已安装 JDK（不是 JRE），并设置 JAVA_HOME 指向 JDK 目录（例如 C:\Program Files\Java\jdk-17）。

• 如果 Tomcat 窗口正常启动，但浏览器访问 http://localhost:8080 失败（提示无法连接），可能是端口 8080 被其他程序占用。可以修改 conf/server.xml 中的 8080 为其他端口（如 8888），保存后重启 Tomcat 再试。

实验2：部署一个静态HTML

1. 在 webapps/ 下新建一个文件夹，比如 myapp。

2. 用记事本写一个 hello.html，内容 <h1>Hello Tomcat!</h1>。

3. 把 hello.html 放进 myapp/ 文件夹。

4. 访问 http://localhost:8080/myapp/hello.html → 看到大标题。

这证明Tomcat也能当静态文件服务器。

说明：这里的 myapp 就是上下文路径（Context Path），所以访问 URL 是 /myapp/hello.html。
如果你想直接通过 http://localhost:8080/hello.html 访问（不带项目名），可以把 hello.html 放到 webapps/ROOT/ 目录下（ROOT 是 Tomcat 的默认根应用）。

实验3：用F12观察Tomcat的响应头

1. 启动 Tomcat，访问 http://localhost:8080/examples/（如果下载的 Tomcat 不带 examples 应用，请直接访问 http://localhost:8080/）。

2. 按F12 → Network → 刷新页面。

3. 点击第一个请求，看Response Headers：

   • 找到 Server: Apache-Coyote/1.1（表示背后是Tomcat）

   • 找到 Set-Cookie: JSESSIONID=...（Tomcat自动发的Session Cookie）

实验4：关闭Tomcat

在 bin/ 目录下：

• Windows：双击 shutdown.bat

• Mac/Linux：运行 ./shutdown.sh
  刷新浏览器会看到“无法连接”。

提示：如果双击 shutdown.bat 后 Tomcat 窗口没有关闭，可以打开命令行，进入 bin 目录，手动执行 catalina.bat stop（Windows）或 ./catalina.sh stop（Mac/Linux）。

实验5：修改端口，体会配置文件的作用

1. 关闭 Tomcat（确保完全停止）。

2. 用记事本打开 conf/server.xml，找到下面这行：

   <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" ... />

3. 把 8080 改成 8888，保存文件。

4. 重新启动 Tomcat。

5. 打开浏览器，访问 http://localhost:8080 → 失败（无法连接）。

6. 访问 http://localhost:8888 → 成功看到 Tomcat 首页。

7. （可选）改回 8080，重启后恢复。