Tomcat学习之启动过程

http://blog.csdn.net/aesop_wubo/article/details/7610904

startup.bat

当我们启动tomcat一般是运行%TOMCAT_HOME%\bin\startup.bat文件，这个文件实际上调用了%TOMCAT_HOME%\bin\catalina.bat批处理文件：

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set "EXECUTABLE=%CATALINA_HOME%\bin\catalina.bat"

......

set CMD_LINE_ARGS=

:setArgs

if ""%1""=="""" goto doneSetArgs

set CMD_LINE_ARGS=%CMD_LINE_ARGS% %1

shift

goto setArgs

:doneSetArgs

call "%EXECUTABLE%" start %CMD_LINE_ARGS%

startup.bat将start命令和控制台的所有参数都传给了catalina.bat文件，下面来看catalina.bat文件中是怎么启动Tomcat的？注意到下面这句

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%_EXECJAVA% %JAVA_OPTS% %CATALINA_OPTS% %JPDA_OPTS% %DEBUG_OPTS% -Djava.endorsed.dirs="%JAVA_ENDORSED_DIRS%" -classpath "%CLASSPATH%" -Djava.security.manager -Djava.security.policy=="%SECURITY_POLICY_FILE%" -Dcatalina.base="%CATALINA_BASE%" -Dcatalina.home="%CATALINA_HOME%" -Djava.io.tmpdir="%CATALINA_TMPDIR%" %MAINCLASS% %CMD_LINE_ARGS% %ACTION%

_EXECJAVA=_RUNJAVA="%JRE_HOME%\bin\java"，这是在%TOMCAT_HOME%\bin\setclasspath.bat文件中设置的，也就是说这句要运行一个JAVA程序，后面紧接着就应该是运行的类%MAINCLASS%，MAINCLASS=org.apache.catalina.startup.Bootstrap，不错org.apache.catalina.startup.Bootstrap类正是Tomcat的入口类，Tomcat正是从Bootstrap类的main方法开始运行的。

Bootstrap

下面来看看Bootstrap的main方法做了哪些事情：

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public static void main(String args[]) {

if (daemon == null) {

Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();

try {

bootstrap.init();

} catch (Throwable t) {

handleThrowable(t);

t.printStackTrace();

return;

}

daemon = bootstrap;

}

try {

...

if (command.equals("start"))

daemon.start();

...

} catch (Throwable t) {

...

}

}

从以上代码可以看出main方法做了3件事情：

1、初始化;

2、装配tomcat容器

3、启动tomcat容器

初始化

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public void init()

throws Exception

{

// Set Catalina path

setCatalinaHome();

setCatalinaBase();

initClassLoaders();

Thread.currentThread().setContextClassLoader(catalinaLoader);

SecurityClassLoad.securityClassLoad(catalinaLoader);

// Load our startup class and call its process() method

if (log.isDebugEnabled())

log.debug("Loading startup class");

Class<?> startupClass =

catalinaLoader.loadClass

("org.apache.catalina.startup.Catalina");

Object startupInstance = startupClass.newInstance();

// Set the shared extensions class loader

if (log.isDebugEnabled())

log.debug("Setting startup class properties");

String methodName = "setParentClassLoader";

Class<?> paramTypes[] = new Class[1];

paramTypes[0] = Class.forName("java.lang.ClassLoader");

Object paramValues[] = new Object[1];

paramValues[0] = sharedLoader;

Method method =

startupInstance.getClass().getMethod(methodName, paramTypes);

method.invoke(startupInstance, paramValues);

catalinaDaemon = startupInstance;

}

1、设置catalina.home系统属性
如果catalina.home被设置过直接返回，否则设置：如果bootstrap.jar文件存在，就设置为这个文件所在目录的上一级目录；如果不存在就设置为当前工作目录。在%TOMCAT_HOME%\bin目录下实际上是有这个jar文件的，也就是catalina.home=%TOMCAT_HOME%。
2、设置catalina.base系统属性，和1差不多
3、initClassLoaders，初始化三个classLoader：
commonLoader：用于加载common/lib目录下的jar包和class文件

catalinaLoader：用于加载server/lib目录下的jar包和class文件

sharedLoader：用于加载shared/lib目录下的jar包和class文件
commonLoader是catalinaLoader和sharedLoader的parent classloader,Tomcat6以后，查看catalina.properties文件可以看见server.loader和shared.loader都是为空的。
catalina.properties文件中common.loader=${catalina.base}/lib,${catalina.base}/lib/*.jar,${catalina.home}/lib,${catalina.home}/lib/*.jar

4、然后设置当前线程的classloader为catalinaLoader
5、紧接着加载与安全相关的包和类
6、然后设置org.apache.catalina.startup.Catalina这个类的parent classloader为sharedLoader
7、创建org.apache.catalina.startup.Catalina这个类的实例并赋给catalinaDaemon

装配容器

通过调用org.apache.catalina.startup.Catalina的load方法来实现的

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public void load() {

initDirs();

// Before digester - it may be needed

initNaming();

// Create and execute our Digester

Digester digester = createStartDigester();

digester.push(this);

digester.parse(inputSource);

getServer().init();

}

}

1、初始化目录和命名规则，为digester解析XML做准备,digester准备后面再研究一下
2、创建一个digester对象，解析conf/server.xml文件，在解析server.xml的过程中会调用StandardService.setContainer方法，将其设置为StandardEngine
3、初始化Servlet窗口，这里的getServer()实际上返回的是StandardServer对象，这个初始化过程是在StandardServer类的initInternal方法中完成的，这个方法主要干了两件事，1是注册MBean，让JMX管理tomat容器，2是初始化Service

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// Initialize our defined Services

for (int i = 0; i < services.length; i++) {

services[i].init();

}

从代码可以看出，一个tomcat容器是可以同时服务于多个应用的，tomcat配置多个services可以参考http://www.ff-bb.cn/logs/109466274.html service的初始化是在StandardService类的initInternal方法中完成的

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protected void initInternal() throws LifecycleException {

if (container != null) {

container.init();

}

// Initialize any Executors

for (Executor executor : findExecutors()) {

if (executor instanceof LifecycleMBeanBase) {

((LifecycleMBeanBase) executor).setDomain(getDomain());

}

executor.init();

}

// Initialize our defined Connectors

synchronized (connectors) {

for (Connector connector : connectors) {

connector.init();

}

}

}

这个方法也做了几件事，1是初始化container，会调用StandardEngine的initInternal方法，2初始化Executor,3是初始化两个连接器[Connector[HTTP/1.1-8080], Connector[AJP/1.3-8009]]

启动容器

此处的start调用的是org.apache.catalina.startup的start方法

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public void start() {

...

long t1 = System.nanoTime();

// Start the new server

try {

getServer().start();

} catch (LifecycleException e) {

log.error("Catalina.start: ", e);

}

...

if (await) {

await();

stop();

}

}

start方法会调用StandardServer、StandardService、StandardEngine、StandardHost、StandardContext、StandardWrapper的start或者startInternal方法来完成启动过程，最后会循环等待，在关闭命令到来之前一直运行!

总结

1、tomcat中大量引入了模板方法模式，org.apache.catalina.util.LifecycleBase被所有容器继承，其中initInternal和startInternal方法是抽象方法，在初始化和启动时被每个容器会调用其init和start方法，这两个方法会去调用对应抽象方法***Internal,这些抽象方法都是在子类中实现的

2、tomcat中大量使用了类的反射，基本上都是通过配置文件获取类名，然后利用反射得到class对象，再通过newInstance获取对象。