IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!

作者 | 郑祎

责编 | Elle

出品 | CSDN(ID:CSDNnews)

前言

IntelliJ IDEA Community Edition(社区版)不支持Tomcat,不想花钱购买Ultimate版本,也不想使用Eclipse,尝试通过其他方式使IDEA社区版支持Tomcat。

尝试的方法

2.1. Smart Tomcat插件

在IDEA社区版(2019.2.4)中安装了Smart Tomcat插件,并使用其启动Tomcat应用,遇到了以下问题:

  1. Web应用的class文件未被自动拷贝到对应的Web应用根目录中,导致Web应用的代码未被加载,需要手工处理,使用不方便;

  2. Tomcat日志只生成了localhost_access_log.txt日志文件,没有生成catalina.log、localhost.log等日志文件,排查问题不方便。

使用Smart Tomcat插件遇到问题之后,放弃了使用该插件,没有再去分析是否因为使用方法不当。

可行方法

3.1. 说明

之后通过Gradle脚本,使IDEA社区版支持Tomcat(也支持IDEA Ultimate版)。

完成的Gradle脚本及示例Web工程代码可以从 https://github.com/Adrninistrator/IDEA-IC-Tomcat/ 、 https://gitee.com/adrninistrator/IDEA-IC-Tomcat/  下载,脚本内容很短,有效行数不超过200行,处理也很简单。

通过上述Gradle脚本,结合IDEA的功能,在完成配置后,可以实现以下功能,能够达到与Eclipse或IDEA Ultimate版本对Tomcat支持的功能接近的效果。

  • 一键启动Tomcat并加载Web应用

  • 一键停止Tomcat(应用实例可以接收到Web容器销毁通知)

  • 一键启动可调试的Tomcat(Web应用)

  • 一键从Tomcat(Web应用)启动时开始调试

3.2. 依赖环境

  • IDEA

使用IntelliJ IDEA Community Edition 2019.2.4版本。

  • Tomcat

支持Tomcat 7、8、9版本(测试过Tomcat 7.0.55、7.0.79、8.5.20、9.0.30版本),理论上也支持Tomcat 5、6版本(未测试)。

  • Gradle

支持Gradle 4、5、6版本(测试过Gradle 4.1、4.7、5.6.4、6.0.1版本)。

  • JDK

使用JDK 1.8.0_144版本。

  • 操作系统

使用Windows 7 x64 SP1版本。

3.3. IDEA中执行Gradle脚本

假设存在以下Gradle任务:

task testTask {
    doFirst {
        println "测试-" + System.getProperty("arg")
    }
}

3.3.1. 在Terminal中执行

在IDEA的Terminal中执行以上Gradle任务时,可以通过gradle或gradlew命令,以命令行的方式执行,并可以通过“-D”前缀指定传递给Gradle脚本的JVM参数,与执行Java程序时类似。

执行上述任务的Gradle命令示例如下所示:

gradle testTask -Darg=abc
gradlew testTask -Darg=abc

执行的结果如下所示:

> Task :testTask
测试-abc

3.3.2. 在Run/Debug Configurations中执行

打开IDEA的“Run/Debug Configurations”窗口,点击加号后,从弹出菜单中选择“Gradle”,可以新增一个配置,用于执行对应的Gradle任务。

      IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!_第1张图片

打开“Configuration”标签页,对参数进行修改。

  • 点击“Gradle project”右侧的图标,选择当前项目;

  • 在“Tasks”右侧填入需要执行的Gradle任务名称,如“testTask”;

  • 在“VM options”右侧填入需要传递给Gradle脚本的JVM参数,如“-Darg=test_arg”,点击箭头图标可以展开编辑框。

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在Run/Debug Configurations中完成配置后,可以选中对应的配置,点击执行按钮开始执行。

             

执行的结果在“Run”窗口中显示,如下所示:

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当需要修改Run/Debug Configurations使用的Gradle时,可以打开IDEA的“File | Settings | Build, Execution, Deployment | Build Tools | Gradle”菜单,修改“Use Gradle from”选项。

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3.3.2.1. 解决在Run/Debug Configurations中执行Gradle脚本中文乱码问题

在Run/Debug Configurations中执行Gradle脚本或编译过程时,输出的中文可能乱码。

       IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!_第5张图片     

或如下图所示:    

进行以下设置,可以解决上述中文乱码问题。

  • 打开IDEA的“Help”“Edit Custom VM Options...”菜单;

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  • 在打开的文件最后增加“-Dfile.encoding=UTF-8”;

       IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!_第7张图片      

  • 重启已打开的IDEA后生效。

3.4. 在IDEA中进行远程调试

3.4.1. 在IDEA创建远程调试配置并获取调试参数

打开IDEA的“Run/Debug Configurations”窗口,点击加号后,从弹出菜单中选择“Remote”,可以新增一个配置,用于进行远程调试。

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打开“Configuration”标签页,对参数进行修改。

  • “Debugger mode”选项保持“Attach to remote JVM”

  • “Transport”选项保持“Socket”

  • “Host”参数保持“localhost”

  • “Port”参数指定被调试的Java进程监听的调试端口

  • “Use module classpath”选择被调试的Java进程对应的源代码模块

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“Command line arguments for remote JVM”展示的调试参数不能编辑,会跟随上方的参数变化。

  • “Transport”选项“Socket”对应调试参数“transport=dt_socket”

  • “Port”参数对应调试参数“address=”

3.4.2. 增加调试参数后启动被调试Java进程

复制“Command line arguments for remote JVM”对应的调试参数,将其添加到被调试Java进程的JVM参数中,启动Java进程。

需要注意,IDEA调试配置中的Port参数,与被调试Java进程使用的调试参数中的address参数值需要相同,即调试器连接的端口需要与被调试Java进程监听的端口一致。

3.4.3. 在IDEA启动调试

选中对应的远程调试配置,点击调试按钮开始调试,与使用IDEA启动Java进程并调试类似。

             

调试启动成功后,在“Debug”“Console”窗口提示“Connected to the target VM”,如下所示。  

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点击停止按钮可以停止调试,IDEA的“Debug”窗口会出现类似“Disconnected from the target VM, address: 'localhost:5555', transport: 'socket'”的提示。

             

停止被调试Java进程时,IDEA启动的调试会自动结束。

停止调试后,不会使被调试的Java进程退出。

当对Tomcat进行调试时,停止调试后在Tomcat窗口会出现类似“Listening for transport dt_socket at address: 5555”提示。

以上调试方法也支持非Web应用,以及远程的Java进程。

3.5. runTomcat.gradle脚本使用方法

将runTomcat.gradle脚本拷贝至Java Web应用工程中,在build.gradle脚本中添加“apply from: 'runTomcat.gradle'”。

3.5.1. 任务及参数说明

runTomcat.gradle脚本中提供了名称为“startTomcat”的任务,用于启动Tomcat并加载Web应用。

在脚本中使用了以下参数。

3.5.1.1. 环境变量

  • TOMCAT_HOME_4IDEA

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  • TOMCAT_INSTANCE_4IDEA

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3.5.1.2. JVM参数

  • appName

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  • noBuild

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  • contextPath

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  • arg4Tomcat

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3.5.2. 环境配置

在使用提供的Gradle脚本runTomcat.gradle时,首先需要完成环境配置,“TOMCAT_HOME_4IDEA”环境变量配置需要增加,“TOMCAT_INSTANCE_4IDEA”环境变量的配置可选。

在完成环境变量配置后,需要重启已打开的IDEA后生效。

为了验证环境变量配置是否已生效,可在IDEA的Terminal中执行“echo %TOMCAT_HOME_4IDEA%”,当配置完成时会输出对应的环境变量值,未配置或未生效时会输出“%TOMCAT_HOME_4IDEA%”。

3.5.3. 使用场景

3.5.3.1. 正常启动Tomcat进程

正常启动Tomcat进程,加载示例工程中的Web应用的Gradle命令如下所示:

gradlew startTomcat -DappName=test-tomcat -Darg4Tomcat="-DtestValue=aaabbbccc -Dlog.home=E:\desktop\log-test"

在以上示例中,指定当前应用对应的Tomcat实例的名称,以及Web应用的上下文路径,均为“test-tomcat”,指定启动Tomcat时使用的JVM参数为“"-DtestValue=aaabbbccc -Dlog.home=E:\desktop\log-test"”。

第一次执行上述Gradle命令时(或删除了当前应用对应的Tomcat实例的目录后),Gradle脚本输出的结果如下所示:

> Configure project :
noBuild参数值: null

> Task :clean
> Task :compileJava
> Task :processResources
> Task :classes

> Task :startTomcat
appName参数值: test-tomcat
contextPath参数值: test-tomcat
arg4Tomcat参数值: -DtestValue=aaabbbccc -Dlog.home=E:\desktop\log-test
tomcatDir参数值: C:\program\apache-tomcat-7.0.55
instanceDir参数值: C:\Users\user\.tomcat_idea
当前路径: E:\IDEA-IC-Tomcat
当前应用使用的Tomcat实例目录: C:\Users\user\.tomcat_idea\test-tomcat
生成Web应用所需文件
生成Web应用所需文件-完成
判断是否需要创建Tomcat实例
创建Tomcat实例
文件不存在: C:\Users\user\.tomcat_idea\test-tomcat\conf\Catalina\localhost\test-tomcat.xml
写入文件: C:\Users\user\.tomcat_idea\test-tomcat\conf\Catalina\localhost\test-tomcat.xml
生成bat停止脚本文件: C:\Users\user\.tomcat_idea\test-tomcat\test-tomcat-stop.bat
文件不存在: C:\Users\user\.tomcat_idea\test-tomcat\test-tomcat-stop.bat
写入文件: C:\Users\user\.tomcat_idea\test-tomcat\test-tomcat-stop.bat
生成bat启动脚本文件: C:\Users\user\.tomcat_idea\test-tomcat\test-tomcat-start.bat
文件不存在: C:\Users\user\.tomcat_idea\test-tomcat\test-tomcat-start.bat
写入文件: C:\Users\user\.tomcat_idea\test-tomcat\test-tomcat-start.bat

当以上Gradle脚本执行成功后,会启动Tomcat,Tomcat进程会产生单独的命令行窗口。

       IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!_第17张图片

使用浏览器访问示例工程的Controller,URL为“ http://localhost:8080/test-tomcat/testrest/get ”,输出结果为当前时间戳及“testValue”对应的JVM参数值,访问结果如下所示:

             

3.5.3.2. 使用Tomcat实例启动脚本启动Tomcat进程

runTomcat.gradle脚本的“startTomcat”任务执行时,会在当前Web应用对应的Tomcat实例目录生成启动脚本,如前文输出的示例“C:\Users\user\.tomcat_idea\test-tomcat\test-tomcat-start.bat”。

当不需要对Web应用重新编译时,可以直接执行上述启动脚本,启动Tomcat进程,加载Web应用。

3.5.3.3. 停止Tomcat进程

在示例工程中,TestPostConstructLazyFalse.preDestroy()方法使用了@PreDestroy注解,该方法会在应用停止阶段执行,会在当前目录生成名称为“preDestroy-”及当前时间戳的目录。

3.5.3.3.1. 直接关闭Tomcat窗口(应用实例无法接收到Web容器销毁通知)

将Tomcat窗口关闭,可以停止Tomcat进程。

通过该方法停止Tomcat进程,会使Tomcat进程直接结束,应用实例无法接收到Web容器销毁通知,示例工程的TestPostConstructLazyFalse.preDestroy()方法不会执行,当前目录不会生成目录。

3.5.3.3.2. 使用Tomcat实例停止脚本停止Tomcat进程(应用实例可以接收到Web容器销毁通知)

runTomcat.gradle脚本的“startTomcat”任务执行时,会在当前Web应用对应的Tomcat实例目录生成停止脚本,如前文输出的示例“C:\Users\user\.tomcat_idea\test-tomcat\test-tomcat-stop.bat”。

执行上述停止脚本,会执行Tomcat提供的stop命令,可以停止Tomcat进程,应用实例可以接收到Web容器销毁通知,示例工程的TestPostConstructLazyFalse.preDestroy()方法会执行,当前目录会生成目录,如下所示。

       IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!_第18张图片      

 3.5.3.4. 调试Web应用

以下在IDEA创建远程调试配置并获取调试参数的过程,可以参考前文对应内容。

3.5.3.4.1. 进程启动后调试

  • 启动Tomcat进程

获取到调试参数如下所示:

-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5555

在执行Gradle “startTomcat”任务时,添加以上参数至arg4Tomcat参数中(可添加到IDEA的“Run/Debug Configurations”的Gradle配置中),如下所示:

gradlew -DappName=test-tomcat
-Darg4Tomcat="-DtestValue=aaabbbccc -Dlog.home=E:\desktop\log-test -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5555"

执行以上Gradle命令后,启动Tomcat进程。

  • 启动IDEA调试

之后可以在IDEA中启动调试。

对URI“/testrest/get”对应的TestRestController.get()方法设置断点,通过浏览器访问后,IDEA调试器进入断点,可在“Debug”“Debugger”窗口查看。

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3.5.3.4.2. 从进程启动开始调试(操作两次)

以上使用的调试参数中的suspend参数值为“n”,被调试的进程在启动时不会暂停线程,会正常启动。只支持先启动被调试进程,再进行调试。

当需要从进程启动开始调试时,需要将调试参数中的suspend参数值设为“y”,被调试的进程在启动时会暂停线程,等待调试器连接address指定的端口后,才会继续启动。

  • 启动Tomcat进程

当需要从进程启动开始调试时,调试参数示例如下。

-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=y,address=5555

将Gradle任务“startTomcat”的“arg4Tomcat”参数中配置的“suspend”参数设置为“y”,再通过该命令启动Tomcat,Tomcat窗口只显示“Listening for transport dt_socket at address: 5555”,未显示其他内容,即Tomcat进程此时在等待调试器连接address参数对应的端口,未完成启动。

         

  • 启动IDEA调试

在Web应用初始化阶段会执行的代码设置断点,例如在示例工程的带有@PostConstruct注解的TestPostConstructLazyFalse.postConstruct()方法设置断点。

在IDEA启动调试,查看Tomcat窗口日志已更新,说明Tomcat进程已启动。

查看IDEA调试窗口,已进入以上设置的断点,证明可以从Web应用启动开始调试。     IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!_第20张图片

3.5.3.4.3. 从进程启动开始调试(一键完成)

以上从进程启动开始调试的操作需要先启动Tomcat进程,再启动IDEA调试,可以优化为一键完成。

打开IDEA的“Run/Debug Configurations”窗口,选择“Remote”配置,点击“Before launch: Activate tool window”下方的加号按钮,选择“Run Gradle task”。

IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!_第21张图片

弹出“Select Gradle Task”窗口,“Gradle project”“Tasks”“VM options”参数配置,可参考在IDEA添加Gradle配置,通过“startTomcat”任务启动Tomcat进程的步骤,需要确保“VM options”参数填写的“arg4Tomcat”参数中的调试参数“suspend”为“y”。     IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!_第22张图片“Before launch: Activate tool window”下方的列表会出现配置的Gradle任务。

       IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!_第23张图片      

完成以上配置后,在启动IDEA调试之前,会执行指定的Gradle任务“startTomcat”,以“suspend=y”的调试参数启动Tomcat进程。可以实现一键从进程启动开始调试,与IDEA Ultimate版或Eclipse对Web应用从启动开始调试的效果类似。

3.5.3.4.4. 调试Tomcat的类

当需要对Tomcat的类进行调试时,需要将Tomcat的lib目录添加至IDEA的Web应用工程的依赖中,否则调试时无法查看Tomcat的类。

打开IDEA的“Project Structure”窗口,选择“Project Settings”“Modules”标签页,在打开的窗口中选择Web项目主模块,选择“Dependencies”标签页,点击加号按钮,选择“JARs or directories...”菜单。   IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!_第24张图片在弹出的窗口,选择当前使用的Tomcat的安装目录的lib目录。

       IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!_第25张图片     

 完成添加后,Tomcat的lib目录会出现在“Dependencies”标签页的最下方。  

     IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!_第26张图片

当刷新Gradle后,项目配置会重置,以上添加的依赖会被清理,需要重新添加。

完成以上配置后,在Tomcat的org.apache.catalina.startup.HostConfig$DeployDescriptor类run方法设置断点,从进程启动开始调试,可以在IDEA的Debug窗口看到已进入断点。该方法是Tomcat启动时执行的第一个Tomcat的类的方法。       IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!_第27张图片3.6. 其他说明

  • 生成Web应用所需文件调整

runTomcat.gradle脚本中buildFiles4WebApp方法用于生成Web应用所需文件,拷贝的目录与文件可以根据实际情况调整。

  • 调试端口需要确保未被监听

被调试Java进程的调试参数中指定的adderss参数对应的调试端口,需要确保未被监听,否则被调试Java进程会启动失败,窗口会自动消失,Tomcat的提示如下。

IDEA 社区版不支持 Tomcat?一招完美解决!_第28张图片

  • 重新创建Tomcat实例

为需要修改使用的Tomcat版本,或其他原因,导致需要重新创建Web应用使用的Tomcat实例时,需要将对应的Tomcat实例目录删除,如“C:\Users\user.tomcat_idea\test-tomcat”,之后再执行Gradle的startTomcat任务。

  • Tomcat实例目录配置修改与日志查看

当前Web应用对应的Tomcat实例目录,在执行Gradle “startTomcat”任务时会输出,如“C:\Users\user.tomcat_idea\test-tomcat”。

当需要修改当前Web应用对应的Tomcat使用的HTTP服务端口、SSL配置、线程池数量等参数时,可以修改Tomcat实例目录的“conf\server.xml”文件,说明略。

当需要同时启动多个Tomcat进程分别加载不同的Web应用时,需要先修改对应Tomcat实例的“conf\server.xml”文件中的监听端口,避免不同的Tomcat实例使用同一个端口导致不可用。

Tomcat实例目录的“logs”目录保存了Tomcat日志文件,使用默认配置时,包括“catalina.log”“localhost.log”“localhost_access_log.txt”“host-manager.log”“manager.log”等。

3.7. 原理说明

通过runTomcat.gradle脚本启动Tomcat进程并加载Web应用,与Eclipse或IDEA Ultimate(2018.3及之前版本)的原理类似,如下所示。

3.7.1. 生成Web应用所需文件

当noBuild参数未指定或为空时,会先执行Gradle的classes任务完成编译,再执行buildFiles4WebApp方法,完成以下操作:

  • 将编译生成的class文件拷贝至“build/tomcat/WEB-INF/classes”目录中

  • 将“src/main/resources/”目录(配置文件)拷贝至“build/tomcat/WEB-INF/classes”目录中

  • 将“src/main/webapp/”目录(静态资源与WEB-INF/web.xml文件)拷贝至“build/tomcat”目录中

  • 将依赖的jar包拷贝至“build/tomcat/WEB-INF/lib”目录中

3.7.2. 生成Tomcat实例

判断当前应用使用的Tomcat实例目录是否已存在,若已存在时则不再处理。

当前应用使用的Tomcat实例目录不存在时,进行以下操作生成Tomcat实例:

在“TOMCAT_INSTANCE_4IDEA”环境变量参数值对应的目录,或当前用户目录的“.tomcat_idea”目录中,创建当前Web应用使用的Tomcat实例目录,使用Gradle “startTomcat”任务执行时的“appName”参数值作为目录名称;

将“TOMCAT_HOME_4IDEA”环境变量参数值指定的,需要使用的Tomcat安装目录的bin、conf目录拷贝至当前Web应用使用的Tomcat实例目录中;

在当前Web应用使用的Tomcat实例目录创建logs、temp、work目录。

3.7.3. 处理Tomcat上下文描述符文件

上下文描述符是一个XML文件,其中包含与Tomcat相关的上下文配置,例如命名资源或会话管理器配置等。当Tomcat启动时,上下文描述符会被首先部署。可参考 https://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/deployer-howto.html 。

上下文描述符需要保存在当前Web应用使用的Tomcat实例目录的“conf\Catalina\localhost”目录中,当前Web应用的上下文路径与上下文描述符文件名相同(不含.xml后缀),上下文路径的大小写与文件名的大小写一致。

runTomcat.gradle脚本会检查当前Web应用对应的Tomcat实例的上下文描述符,若文件已存在且内容不需要修改,则不执行写入操作;若文件不存在或文件内容需要修改,则执行文件写入操作。

3.7.4. 生成Tomcat实例启动/停止脚本

Tomcat实例启动/停止脚本会保存在当前Web应用对应的Tomcat实例目录中。

runTomcat.gradle脚本会检查对应的脚本文件,在需要写入时进行写入操作。

在启动脚本中会调用Tomcat实例目录的“bin\startup.bat”脚本;在停止脚本中会调用Tomcat实例目录的“bin\shutdown.bat”脚本。

3.7.5. 启动Tomcat

runTomcat.gradle脚本会执行生成的Tomcat实例启动脚本,以启动Tomcat。

3.7.6. 调试Web应用

以上的远程调试使用了JDWP(Java Debug Wire Protocol),可参考 https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/jpda/jdwp-spec.html ,JDWP是用于调试器与其调试的Java虚拟机之间的通信协议。

JPDA(The Java Platform Debugger Architecture)包含三个接口,供调试器在桌面系统的开发环境中使用。JDWP属于其中一个,JPDA的说明可参考 https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/jpda/ 。

在JPDA连接和调用详细信息(https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/jpda/conninv.html )中,说明当suspend参数为“y”时,VMStartEvent会使用SUSPEND_ALL作为暂停策略;当suspend参数为“n”时,VMStartEvent会使用SUSPEND_NONE作为暂停策略。

考 

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/jdk/api/jpda/jdi/com/sun/jdi/request/EventRequest.html ,说明SUSPEND_ALL在事件发生时会暂停全部线程;SUSPEND_NONE在事件发生时不会暂停线程。

根据以上说明可知,当Java进程的调试参数中的suspend参数为“y”时,在启动时会暂时全部线程;suspend参数为“n”时,在启动时不会暂时线程。

作者:郑祎,Java后台开发

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