Tomcat的顶层结构以及启动过程
目录
- Tomcat的源码
- Tomcat的顶层结构
- 简介
- 结构图
- 启动过程
- 时序图
- Bootstrap的启动过程
- Catalina的启动过程
- Server的启动过程
- Service的启动过程
本文章仅作为了解tomcat的基础不做深入研究，文章来源：《看透Spring MVC源代码分析与实践》韩璐彪 著
Tomcat的源码
GitHub地址
Tomcat的顶层结构
简介
Tomcat中最顶层的容器叫Server，代表整个服务器；
Server中至少包含一个Service
Service用于提供具体服务：Service主要包含两部分：
Connector和Container。
- Connector是处理连接相关的内容，包含Socket与request、response的转换；
- Container则用于封装和管理Servlet以及调用Servlet中的doGet方法等（处理request请求）
结构图
Tomcat中的Server由org.apache.catalina.startup.Catalina来操作，Catalina是整个Tomcat的管理类，他里面的三个方法load、start、stop就是分别用来加载、启动、停止整个服务器，
- load主要读取conf/serve.xml文件 获取Server相关的配置（端口、以及个别应用Service的部署配置一类）进行初始化；
- start方法就是用来启动Server；
- stop就是为了停止Server；
通过研读该方法可以发现该方法调用了Server中的start，而Server的start又调用了Service的start，只不过是Catalina调用了Server一次start方法，而Server调用了每一个Service的start方法，load与stop均是如此，
启动过程
时序图
Bootstrap的启动过程
代码连接
Tomcat的入口main（Java写的嘛，自然是通过main方法启动）并不在Catalina类中，正式启动是在org.apache.catalina.startup.Bootstrap中。这个类作用是转化Catalina的实例并调用相应的方法（Bootstrap与Catalina的关系像是一种代理关系），创建了实例后通过脚本catalina.bat/catalina.sh传递过来的参数进行相应配置并调用load、start、stop方法根据代码可知，start与load会受到参数影响，而stop不会也没必要
注意：该类中包含比较多的静态代码建议多读一读
Catalina的启动过程
代码连接
作为正式的服务器启动器，该类有三个主要方法setAwait、load和start方法，setAwait方法用于设置Server启动完成后是否进入等待状态的标志，这个可以通过配置完成设置，由上面的Bootstrap中的main方法反射并固定为true，Bootstrap的main方法主要调用setAwait如下
Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
···
daemon = bootstrap;
···
else if (command.equals("start")) {
daemon.setAwait(true);//本行***
daemon.load(args);
daemon.start();
if (null == daemon.getServer()) {
System.exit(1);
}
}
···
public void setAwait(boolean await)
throws Exception {
Class paramTypes[] = new Class[1];
paramTypes[0] = Boolean.TYPE;
Object paramValues[] = new Object[1];
paramValues[0] = Boolean.valueOf(await);
Method method =
catalinaDaemon.getClass().getMethod("setAwait", paramTypes);
method.invoke(catalinaDaemon, paramValues);
}
load方法与start不做赘述，看代码比较好比较复杂，反射用了很多，总的来说这两个方法的主要作用如下：
- load：用于加载配置文件，创建并初始化Server（调用Server.init方法）
- start方法用于启动服务器（调用Server.start方法）
Server的启动过程
代码链接
从前面讲述结构时已经表述，一个Server下存在多个Service，为了方便操作Server，Server类中提供了addService、removeService方法来添加和删除Service，并且Server的init方法和start方法分别循环调用了每个Service的init方法和start方法来启动所有的Service
Server的默认实现是org.apache.catalina.core.StandardServer
继承关系为： StandardServer<-LifecycleMBeanBase-
init和start方法就在LifecycleBase，并且该类提供了initInternal方法和startInternal方法作为模板方法，由子类具体实现，这两个方法与Tomcat的生命周期管理有关，在此不做陈述，我会单独发一篇说明Tomcat的生命周期的管理方式的文章
Service的启动过程
代码链接
Service的默认实现是org.apache.catalina.core.StandardService，
继承关系为： StandardService<-LifecycleMBeanBase-
让我们看一下init和start的模板方法：
//强烈建议读源码，理解较为深刻
//init模板方法
protected void initInternal() throws LifecycleException {
super.initInternal();
if (engine != null) {
engine.init();
}
// Initialize any Executors
for (Executor executor : findExecutors()) {
if (executor instanceof JmxEnabled) {
((JmxEnabled) executor).setDomain(getDomain());
}
executor.init();
}
// Initialize mapper listener
mapperListener.init();
// Initialize our defined Connectors
synchronized (connectorsLock) {
for (Connector connector : connectors) {
connector.init();
}
}
}
//start模板方法
protected void startInternal() throws LifecycleException {
if(log.isInfoEnabled())
log.info(sm.getString("standardService.start.name", this.name));
setState(LifecycleState.STARTING);
// Start our defined Container first
if (engine != null) {
synchronized (engine) {
engine.start();
}
}
synchronized (executors) {
for (Executor executor: executors) {
executor.start();
}
}
mapperListener.start();
// Start our defined Connectors second
synchronized (connectorsLock) {
for (Connector connector: connectors) {
// If it has already failed, don't try and start it
if (connector.getState() != LifecycleState.FAILED) {
connector.start();
}
}
}
}
可以看出StandardService中的initInternal和starInternal主要调用了container、executor、mapperListener以及connectors的init和start方法，其中mapperListener是用来箭筒container容器变化的，executors使用在connectors中管理线程的线程池，具体用法参考conf/server.xml，搜索关键字Executor Connector，该配置文件中大量用法都被注释起来了，有兴趣可以研究下
当所有的Service运行完start方法，那么整个tomcat就启动了，接下来就可以通过项目访问地址访问web项目了。