Tomcat学习——启动流程源码跟踪

我们知道在java编程中，每个对象都是有生命周期的。
在tomcat中，由于所有的组件均存在初始化、启动、停止等生命周期方法，拥有生命周期管理的特性，所以Tomcat在设计的时候，基于生命周期管理抽象成了一个接口Lifecycle，而Server、Service、Container、Executor、Connector组件，都实现了该接口，从而具有了init、start、stop、destroy等生命周期中的方法。

Lifecycle.png

先来看一张启动过程时序图，了解一下启动顺序：

启动时序图.png

Tomcat启动的入口类：org.apache.catalina.startup.Bootstrap类的main()方法

main方法是整个tomcat启动时的入口。在main方法中，使用bootstrap.init()来初始化类加载器和创建Catalina实例，然后再启动Catalina线程。

bootstrap.init()方法，用于初始化容器，首先创建类加载器，然后通过反射创建Catalina实例：

然后在Bootstrap类的main()方法再调用Bootstrap的load()方法，在load()方法中通过反射来调用Catalina的load()方法

Catalina的load()方法先去解析Tomcat的Server.xml配置文件，然后会去调用server的init()方法
解析server.xml配置文件

调用server的init()方法

此处使用了模板方法设计模式，最终调用的是实现类org.apache.catalina.core.StandardServer的initInternal()方法，在该方法中又调用了Service的init()方法，并且是在for循环中调用的，也就验证了一个Server中可以多个Service

跟上面一样，调用service的init方法最终调用的是实现类org.apache.catalina.core.StandardService的initInternal()方法，在该方法中主要完成三件事：
1、初始化Engine
2、初始化Executor
3、初始化Connector

Engine和Executor的初始化代码，都是类似的，就是向下一级一级调用init方法，来初始化对应的组件，这里我们就不再继续跟踪了，我们接下来跟踪一下Connector的初始化代码。
Connector并不是接口，本身就是一个实现类，所以它的init方法调用的就是org.apache.catalina.connector.Connector类的initInternal()方法，在此方法中创建了CoyoteAdapter对象，用于将Request对象转换成ServletRequest对象，再调用容器来处理请求，最后调用ProtocolHandler的init方法

调用ProtocolHandler的init方法时，根据我们使用的http协议，最终调用的是实现类org.apache.coyote.http11.AbstractHttp11Protocol的init()方法，而其中又调用的是父类org.apache.coyote.AbstractProtocol的init()方法，在其中又调用了Endpoint的初始化方法

最终调用的是org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint的bind()方法，在其中开启Socket连接，并绑定监听的端口

至此，初始化init流程就结束了。接下来我们再来看start流程，再次回到刚开始的Bootstrap的main方法中
在load()方法之后紧接着调用Bootstrap的start()方法

在Bootstrap的start()方法中，同样是利用反射调用Catalina的start()方法

在Catalina的start()方法中，又调用了Server的start()方法

在Server的start()方法中循环调用了每个Service的start()方法，然后在Service的start()方法中做了三件事
1、调用Engine的start()方法
2、调用Executor的start()方法
3、调用Connector的start()方法
此处的代码我就不贴出来了，可以自己去跟踪查看，我们来看看Connector的start()方法，在其中调用了ProtocolHandler的start()方法，最终调用的是实现类org.apache.coyote.AbstractProtocol的start()方法，在该方法中又调用了org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint的startInternal()方法
而在NioEndpoint的startInternal()方法中最后调用了父类org.apache.coyote.AbstractProtocol的startAcceptorThreads()方法，在其中创建并开启线程来接收客户端请求

我们来看看Acceptor中的run()方法

至此，Tomcat启动流程就结束了