这一期，我们来聊一聊后端部分的工作原理。后端部分的工作原理与开发语言及使用的框架是相关的，常用的后端开发语言有Java、PHP、Python、C#、Nodejs、Go等。我们这里不对比这些开发语言的优劣，因为后端程序是比较特殊的，后端程序是I/O密集型程序，并没有复杂的计算任务，后端程序的职责其实是协调其他服务。如数据库、非关系型数据库、调用第三方服务、文件读写操作等，所以不同开发语言的运行性能其实差距并不大，毕竟数据库阻塞的话，后端程序跑得再快也没用。
后面我们以Java为例介绍后端部分的工作原理，其他开发语言也可作为参考，毕竟大体上的工作原理都是一致的。
下面我们将分2个部分介绍后端程序的工作原理
1、后端部分的运行原理
2、后端程序处理接口请求
1、后端部分的运行原理
java编写的后端部分有两种结构。
一种是Web应用服务器软件+war包的形式，Web应用服务器软件一般是Tomcat、Jetty、Weblogic等。这里以Tomcat为例，后面用Tomcat+war包代指这类形式，这种方式适合于生产环境。另一种是jar包独立运行，这种方式适合于开发调试。
Tomcat+war包的工作原理是这样的，Tomcat本身是一个Java程序（实际上只有Catalina部分是Java程序），而war包其实只是一堆文件的压缩包（不是一个独立的Java程序），包括编译好的.class文件、依赖包、配置文件等Tomcat运行后，会自动解压缩war包内容，并加载相关文件。Tomcat加载这些外部文件其实是利用了Java的反射机制，通过Java工程中的固定类名ServletInitializer加载的（SpringBoot框架）。Tomcat正常加载war包内容后，当Tomcat接收到请求时，会调用已加载的.class文件中对应的接口函数，而这个接口函数一般就是我们写的Controller中的函数（SpringBoot框架）。
Tomcat+war包的工作原理是这样的，Tomcat本身是一个Java程序（实际上只有Catalina部分是Java程序），而war包其实只是一堆文件的压缩包（不是一个独立的Java程序），包括编译好的.class文件、依赖包、配置文件等Tomcat运行后，会自动解压缩war包内容，并加载相关文件。Tomcat加载这些外部文件其实是利用了Java的反射机制，通过Java工程中的固定类名ServletInitializer加载的（SpringBoot框架）。
Tomcat正常加载war包内容后，当Tomcat接收到请求时，会调用已加载的.class文件中对应的接口函数，而这个接口函数一般就是我们写的Controller中的函数（SpringBoot框架）。
当多个请求同时来临时，Tomcat会启动多个线程同时处理这些请求，线程启动的上限、超时、最大等待数等配置可以在Tomcat中配置，这种同时处理多个请求的场景也就是并发处理。这里的设置是很重要的，决定着后端的性能，而且在请求量过大时，也能保证Tomcat正常运行，不至于宕机，在后续介绍并发调优时，我们会深入讲解。
Tomcat+war包的工作原理就是这样，但是我们常常遇到一个问题，当Tomcat长时间运行，特别是开启了自动解压缩替换war包功能后，往往Tomcat会因为内存枯竭而崩溃退出，这是因为没设置好Tomcat的JVM内存参数，才会导致内存枯竭，内存参数设置在Tomcat中配置即可。
至于另一种jar包独立运行，jar包其实就是一个Java程序，所以无需依赖Tomcat即可运行，它是通过Java工程中的Application类中的main函数启动的（SpringBoot框架），其工作原理与Tomcat+war基本相同，只是没有加载外部文件的动作。
2、后端接口处理请求的工作原理
这里我们以Tomcat+war的形式介绍，发送一个请求时，至少需要明确URL、请求方式、数据格式、请求数据这四个部分。发送请求到后端程序，实际是3个步骤：
1、客户端先根据URL中的域名（IP）和端口与Tomcat建立连接。
2、把请求报文发送给Tomcat，请求报文其实就是文本信息，里面记录了URL、请求方式、请求数据等。
3、Tomcat根据请求报文中的URL路径和请求方式找到对应的war包中的函数，并把请求报文信息（包括请求数据等）转换成对象后作为参数传入。
当后端程序处理完请求后，Tomcat会自动整理返回报文并发送给客户端（实际是Servlet自动处理的），返回的报文中的数据部分是war包中的接口函数返回的，至于其他部分（如头信息、状态码等）是自动填充的（Servlet自动处理的）。当然，也可以在Java代码中通HttpServletRequest对象修改的。
以上就是后端工作原理的全部内容，如果观看的小伙伴还有疑问，可以在评论区留言。
另外，虽然本期我们只介绍了Java后端的工作原理，但是其他语言的工作原理也是雷同的，因为后端程序是一种特定的软件形态，无论用什么语言开发其基本的程序骨架都是一样的。