Web 服務器工作原理
幾個關鍵疑問：
Web服務器是怎麼工作的？怎麼處理來着世界各地的http請求的？幕後都做了哪些動作？JavaServlet API (如ServerletContext,ServerletRequest, Servlet Response,Session等)都扮演什麼角色呢？
1 什麼是Web 服務器，應用服務器，Web容器
可以用一句話來總結web服務器和應用服務器的概念關係，
“在過去它們是有區別的，但是慢慢地這兩個不同的分類慢慢合併，在如今的大多數情況下可以把它們看出一個整體”。
我們來說說當初的故事，在Web初期，大多數內容都是靜態的，Web服務器通過HTTP協議來提供靜態頁面內容和圖片服務。但是用戶想要根據自己的輸入來動態獲取內容時，這意味着我們可以爲每個Web請求啓動一個進程來動態產生內容，如jsp，ASP，php等動態內容都需要通過CGI，FastCGI，ISAP等接口交給其他程序去處理，這裏的其他程序就是應用服務器，如JBoss，WebLogic，WebSphere。通俗來說，Web服務器專門負責處理HTTP請求，應用服務器通過很多協議來爲提供商業邏輯。以Java EE爲例，Web服務器主要處理靜態頁面和作爲Servlet容器，解釋執行servlet/JSP，而應用服務器是運行業務邏輯的，主要是EJB、JNDI和JMX API等J2EE API方面的，還包括事務處理、數據庫連接等功能。
現在的應用服務器一般也支持HTTP協議，因此兩者之間的區別沒有這麼清晰，但是應用服務器的HTTP部分僅是支持，沒有特別優化，因此很少見tomcat直接暴露給外界，而是和nginx、Apache等配合，只讓tomcat處理JSP和Servlet部分。因此當說到“Web服務器”時，通常要把它認爲是以HTTP爲核心，WebUI爲導向的應用；當說到“應用服務器”，可能想到“高負載，企業級特性，食物和隊列，多通道通信（HTTP和更多的協議）”。
第三個術語，Web容器，在Java中，web容器一般指servlet容器。
Servlet容器管理servlet的生命週期、把URL映射到特定的servlet、確保URL請求擁有正確的訪問權限和更多類似的服務。Servlet容器就是運行servlet和維護它生命週期的運行環境。
2 什麼是servlet？作用？
在java裏，servlet使開發人員可以編寫根據請求動態生成內容的服務端組件。Servlet是一個在javax.servlet包中定義的接口，提供servlet生命週期中的三個基本方法：init()、service()和destroy()。每個servlet都要實現這些方法，並在生命週期中的特定時間由服務器調用這些方法。
2.1 類的懶（延遲）加載和預加載
類加載器通過懶加載（lazy-loading）或預加載（eagerloading）自動的把servlet類加載到容器裏。每個請求都有自己的線程，而一個servlet對象可以同時爲多個線程服務，當servlet對象不被使用時，會被JVM做垃圾回收。
懶（延遲）加載，是指在請求到來時才加載並初始化servlet，然後使用servlet完成請求的服務。
預加載，是在容器啓動時就加載並初始化servlet，當請求到達時就可以直接拿來用。
2.2 什麼是ServletContext？由誰創建？
Servlet容器啓動時，會部署並加載所有的web應用，當web應用被加載時，Servlet容器會一次性爲每個應用創建ServletContext並把它保存在內存裏。Servlet容器會處理web應用的web.xml文件，並一次性創建在web.xml裏定義的Servlet、Filter和Listener，保存在內存。當Servlet容器關閉時，會寫在所有的web應用和ServletContext，所有的Servlet、Filter和Listener 實例都會被銷燬。
Web應用的部署文件標明分佈式時，web應用的每個虛擬機都有一個ServletContext實例，這時，ServletContext不再是全局共享信息的變量。
2.3 ServletRequest，ServletResponse生命週期
Servlet容器是包含在web服務器中的，web服務器監聽來着特定端口（通常是80）的HTTP請求。當客戶端發送一個HTTP請求時，Servlet容器會創建新的HttpServletRequest和HttpServletResponse對象，並傳遞給已經創建的Filter和URL模式與請求URL匹配的Servlet實例的方法，所有的這些都使用同一個線程。
Request對象提供獲取HTTP請求的所有信息的入口，如請求頭，請求實體。Response對象提供控制和發送HTTP響應的方法，如設置響應頭和響應實體。當HTTPResponse被提交併結束後，Request和Response對象就被銷燬。
2.4 Session管理
當客戶端第一次訪問Web應用或第一次使用Request。GetSession(0獲取HttpSession時，Servlet容器會創建Session，生成一個long類型的唯一ID並把它保存在服務器內存。Servlet容器同樣會在HTTP響應裏設置一個cookie，cookie的名是JSESSIONID，並且cookie的值是SessionID
在cookie有效期，客戶端之後的請求都要把這個cookie返回服務器，Servlet容器會利用帶有名爲JSESSIONID的cookie檢測每一個到來的HTTP請求頭，並使用cookie的值從服務器內存裏獲取相關的HttpSession。
HttpSession會一直存貨，除非超過一段時間沒有使用。Web.xml裏可以設置這個時間，默認是30分鐘。意味着如果客戶端30分鐘沒有訪問web應用的話，Servlet容器就會銷燬這個Session。之後的每一個請求，即使帶有特定的cookie，也不會訪問到同一個Session，Servlet容器會新建一個新的Session。
2.5 如何確保Servlet和Filter線程安全？
通過上文，我們知道所有的請求在共享Servlet和Filter實例，不同的線程使用同一個實例。否則，對每個請求都重新創建一個實例會耗費很多資源。
因此，不要使用Servlet或者Filter的實例變量來存放請求或者會話範圍內的數據。這些數據會被其他Session的所有請求共享，這是非線程安全的。
主要內容摘自http://www.importnew.com/15020.html