我们知道SpringBoot给我们带来了一个全新的开发体验，我们可以直接把web程序达成jar包，直接启动，这就得益于SpringBoot内置了容器，可以直接启动，本文将以Tomcat为例，来看看SpringBoot是如何启动Tomcat的，同时也将展开学习下Tomcat的源码，了解Tomcat的设计。
从 Main 方法说起
用过SpringBoot的人都知道，首先要写一个main方法来启动
@SpringBootApplication
public class TomcatdebugApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(TomcatdebugApplication.class, args);
}
}
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我们直接点击run方法的源码，跟踪下来，发下最终 的run方法是调用ConfigurableApplicationContext方法，源码如下：
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();
ConfigurableApplicationContext context = null;
Collection exceptionReporters = new ArrayList<>();
//设置系统属性『java.awt.headless』，为true则启用headless模式支持
configureHeadlessProperty();
//通过*SpringFactoriesLoader*检索*META-INF/spring.factories*，
//找到声明的所有SpringApplicationRunListener的实现类并将其实例化，
//之后逐个调用其started()方法，广播SpringBoot要开始执行了
SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
//发布应用开始启动事件
listeners.starting();
try {
//初始化参数
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
//创建并配置当前SpringBoot应用将要使用的Environment（包括配置要使用的PropertySource以及Profile）,
//并遍历调用所有的SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()方法，广播Environment准备完毕。
ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);
configureIgnoreBeanInfo(environment);
//打印banner
Banner printedBanner = printBanner(environment);
//创建应用上下文
context = createApplicationContext();
//通过*SpringFactoriesLoader*检索*META-INF/spring.factories*，获取并实例化异常分析器
exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(SpringBootExceptionReporter.class,
new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);
//为ApplicationContext加载environment，之后逐个执行ApplicationContextInitializer的initialize()方法来进一步封装ApplicationContext，
//并调用所有的SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法，【EventPublishingRunListener只提供了一个空的contextPrepared()方法】，
//之后初始化IoC容器，并调用SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法，广播ApplicationContext的IoC加载完成，
//这里就包括通过**@EnableAutoConfiguration**导入的各种自动配置类。
prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
//刷新上下文
refreshContext(context);
//再一次刷新上下文,其实是空方法，可能是为了后续扩展。
afterRefresh(context, applicationArguments);
stopWatch.stop();
if (this.logStartupInfo) {
new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
}
//发布应用已经启动的事件
listeners.started(context);
//遍历所有注册的ApplicationRunner和CommandLineRunner，并执行其run()方法。
//我们可以实现自己的ApplicationRunner或者CommandLineRunner，来对SpringBoot的启动过程进行扩展。
callRunners(context, applicationArguments);
}
catch (Throwable ex) {
handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, listeners);
throw new IllegalStateException(ex);
}
try {
//应用已经启动完成的监听事件
listeners.running(context);
}
catch (Throwable ex) {
handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, null);
throw new IllegalStateException(ex);
}
return context;
}
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其实这个方法我们可以简单的总结下步骤为
- 配置属性
- 获取监听器，发布应用开始启动事件
- 初始化输入参数
- 配置环境，输出banner
- 创建上下文
- 预处理上下文
- 刷新上下文
- 再刷新上下文
- 发布应用已经启动事件
- 发布应用启动完成事件
其实上面这段代码，如果只要分析tomcat内容的话，只需要关注两个内容即可，上下文是如何创建的，上下文是如何刷新的，分别对应的方法就是createApplicationContext() 和refreshContext(context)，接下来我们来看看这两个方法做了什么。
protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {
Class contextClass = this.applicationContextClass;
if (contextClass == null) {
try {
switch (this.webApplicationType) {
case SERVLET:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS);
break;
case REACTIVE:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_REACTIVE_WEB_CONTEXT_CLASS);
break;
default:
contextClass = Class.forName(DEFAULT_CONTEXT_CLASS);
}
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new IllegalStateException(
"Unable create a default ApplicationContext, " + "please specify an ApplicationContextClass",
ex);
}
}
return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
}
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这里就是根据我们的webApplicationType 来判断创建哪种类型的Servlet,代码中分别对应着Web类型(SERVLET),响应式Web类型（REACTIVE),非Web类型（default),我们建立的是Web类型，所以肯定实例化 DEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS指定的类，也就是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext类，我们来用图来说明下这个类的关系
[图片上传中...(image-499163-1584269356950-4)]
通过这个类图我们可以知道，这个类继承的是ServletWebServerApplicationContext,这就是我们真正的主角，而这个类最终是继承了AbstractApplicationContext，了解完创建上下文的情况后，我们再来看看刷新上下文，相关代码如下：
//类：SpringApplication.java
private void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) {
//直接调用刷新方法
refresh(context);
if (this.registerShutdownHook) {
try {
context.registerShutdownHook();
}
catch (AccessControlException ex) {
// Not allowed in some environments.
}
}
}
//类：SpringApplication.java
protected void refresh(ApplicationContext applicationContext) {
Assert.isInstanceOf(AbstractApplicationContext.class, applicationContext);
((AbstractApplicationContext) applicationContext).refresh();
}
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这里还是直接传递调用本类的refresh(context)方法，最后是强转成父类AbstractApplicationContext调用其refresh()方法,该代码如下：
// 类：AbstractApplicationContext
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// Prepare this context for refreshing.
prepareRefresh();
// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
// Prepare the bean factory for use in this context.
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// Invoke factory processors registered as beans in the context.
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// Register bean processors that intercept bean creation.
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// Initialize message source for this context.
initMessageSource();
// Initialize event multicaster for this context.
initApplicationEventMulticaster();
// Initialize other special beans in specific context subclasses.这里的意思就是调用各个子类的onRefresh()
onRefresh();
// Check for listener beans and register them.
registerListeners();
// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// Last step: publish corresponding event.
finishRefresh();
}
catch (BeansException ex) {
if (logger.isWarnEnabled()) {
logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
"cancelling refresh attempt: " + ex);
}
// Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
destroyBeans();
// Reset 'active' flag.
cancelRefresh(ex);
// Propagate exception to caller.
throw ex;
}
finally {
// Reset common introspection caches in Spring's core, since we
// might not ever need metadata for singleton beans anymore...
resetCommonCaches();
}
}
}
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这里我们看到onRefresh()方法是调用其子类的实现，根据我们上文的分析，我们这里的子类是ServletWebServerApplicationContext。
//类：ServletWebServerApplicationContext
protected void onRefresh() {
super.onRefresh();
try {
createWebServer();
}
catch (Throwable ex) {
throw new ApplicationContextException("Unable to start web server", ex);
}
}
private void createWebServer() {
WebServer webServer = this.webServer;
ServletContext servletContext = getServletContext();
if (webServer == null && servletContext == null) {
ServletWebServerFactory factory = getWebServerFactory();
this.webServer = factory.getWebServer(getSelfInitializer());
}
else if (servletContext != null) {
try {
getSelfInitializer().onStartup(servletContext);
}
catch (ServletException ex) {
throw new ApplicationContextException("Cannot initialize servlet context", ex);
}
}
initPropertySources();
}
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到这里，其实庐山真面目已经出来了，createWebServer()就是启动web服务，但是还没有真正启动Tomcat，既然webServer是通过ServletWebServerFactory来获取的，我们就来看看这个工厂的真面目。
[图片上传中...(image-e11228-1584269356949-3)]
走进Tomcat内部
根据上图我们发现，工厂类是一个接口，各个具体服务的实现是由各个子类来实现的，所以我们就去看看TomcatServletWebServerFactory.getWebServer()的实现。
@Override
public WebServer getWebServer(ServletContextInitializer... initializers) {
Tomcat tomcat = new Tomcat();
File baseDir = (this.baseDirectory != null) ? this.baseDirectory : createTempDir("tomcat");
tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath());
Connector connector = new Connector(this.protocol);
tomcat.getService().addConnector(connector);
customizeConnector(connector);
tomcat.setConnector(connector);
tomcat.getHost().setAutoDeploy(false);
configureEngine(tomcat.getEngine());
for (Connector additionalConnector : this.additionalTomcatConnectors) {
tomcat.getService().addConnector(additionalConnector);
}
prepareContext(tomcat.getHost(), initializers);
return getTomcatWebServer(tomcat);
}
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根据上面的代码，我们发现其主要做了两件事情，第一件事就是把Connnctor(我们称之为连接器)对象添加到Tomcat中，第二件事就是configureEngine,这连接器我们勉强能理解（不理解后面会述说），那这个Engine是什么呢？我们查看tomcat.getEngine()的源码：
public Engine getEngine() {
Service service = getServer().findServices()[0];
if (service.getContainer() != null) {
return service.getContainer();
}
Engine engine = new StandardEngine();
engine.setName( "Tomcat" );
engine.setDefaultHost(hostname);
engine.setRealm(createDefaultRealm());
service.setContainer(engine);
return engine;
}
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根据上面的源码，我们发现，原来这个Engine是容器，我们继续跟踪源码，找到Container接口
[图片上传中...(image-7f8418-1584269356949-2)]
上图中，我们看到了4个子接口，分别是Engine,Host,Context,Wrapper。我们从继承关系上可以知道他们都是容器，那么他们到底有啥区别呢？我看看他们的注释是怎么说的。
/**
If used, an Engine is always the top level Container in a Catalina
* hierarchy. Therefore, the implementation's setParent() method
* should throw IllegalArgumentException.
*
* @author Craig R. McClanahan
*/
public interface Engine extends Container {
//省略代码
}
/**
*
* The parent Container attached to a Host is generally an Engine, but may
* be some other implementation, or may be omitted if it is not necessary.
*
* The child containers attached to a Host are generally implementations
* of Context (representing an individual servlet context).
*
* @author Craig R. McClanahan
*/
public interface Host extends Container {
//省略代码
}
/***
* The parent Container attached to a Context is generally a Host, but may
* be some other implementation, or may be omitted if it is not necessary.
*
* The child containers attached to a Context are generally implementations
* of Wrapper (representing individual servlet definitions).
*
*
* @author Craig R. McClanahan
*/
public interface Context extends Container, ContextBind {
//省略代码
}
/**
* The parent Container attached to a Wrapper will generally be an
* implementation of Context, representing the servlet context (and
* therefore the web application) within which this servlet executes.
*
* Child Containers are not allowed on Wrapper implementations, so the
* addChild() method should throw an
* IllegalArgumentException.
*
* @author Craig R. McClanahan
*/
public interface Wrapper extends Container {
//省略代码
}
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上面的注释翻译过来就是，Engine是最高级别的容器，其子容器是Host,Host的子容器是Context,Wrapper是Context的子容器，所以这4个容器的关系就是父子关系，也就是Engine>Host>Context>Wrapper。 我们再看看Tomcat类的源码:
//部分源码，其余部分省略。
public class Tomcat {
//设置连接器
public void setConnector(Connector connector) {
Service service = getService();
boolean found = false;
for (Connector serviceConnector : service.findConnectors()) {
if (connector == serviceConnector) {
found = true;
}
}
if (!found) {
service.addConnector(connector);
}
}
//获取service
public Service getService() {
return getServer().findServices()[0];
}
//设置Host容器
public void setHost(Host host) {
Engine engine = getEngine();
boolean found = false;
for (Container engineHost : engine.findChildren()) {
if (engineHost == host) {
found = true;
}
}
if (!found) {
engine.addChild(host);
}
}
//获取Engine容器
public Engine getEngine() {
Service service = getServer().findServices()[0];
if (service.getContainer() != null) {
return service.getContainer();
}
Engine engine = new StandardEngine();
engine.setName( "Tomcat" );
engine.setDefaultHost(hostname);
engine.setRealm(createDefaultRealm());
service.setContainer(engine);
return engine;
}
//获取server
public Server getServer() {
if (server != null) {
return server;
}
System.setProperty("catalina.useNaming", "false");
server = new StandardServer();
initBaseDir();
// Set configuration source
ConfigFileLoader.setSource(new CatalinaBaseConfigurationSource(new File(basedir), null));
server.setPort( -1 );
Service service = new StandardService();
service.setName("Tomcat");
server.addService(service);
return server;
}
//添加Context容器
public Context addContext(Host host, String contextPath, String contextName,
String dir) {
silence(host, contextName);
Context ctx = createContext(host, contextPath);
ctx.setName(contextName);
ctx.setPath(contextPath);
ctx.setDocBase(dir);
ctx.addLifecycleListener(new FixContextListener());
if (host == null) {
getHost().addChild(ctx);
} else {
host.addChild(ctx);
}
//添加Wrapper容器
public static Wrapper addServlet(Context ctx,
String servletName,
Servlet servlet) {
// will do class for name and set init params
Wrapper sw = new ExistingStandardWrapper(servlet);
sw.setName(servletName);
ctx.addChild(sw);
return sw;
}
}
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阅读Tomcat的getServer()我们可以知道，Tomcat的最顶层是Server,Server就是Tomcat的实例，一个Tomcat一个Server;通过getEngine()我们可以了解到Server下面是Service，而且是多个，一个Service代表我们部署的一个应用，而且我们还可以知道，Engine容器，一个service只有一个；根据父子关系，我们看setHost()源码可以知道，host容器有多个；同理，我们发现addContext()源码下，Context也是多个；addServlet()表明Wrapper容器也是多个，而且这段代码也暗示了，其实Wrapper和Servlet是一层意思。另外我们根据setConnector源码可以知道，连接器(Connector)是设置在service下的，而且是可以设置多个连接器(Connector)。
根据上面分析，我们可以小结下： Tomcat主要包含了2个核心组件，连接器(Connector)和容器(Container),用图表示如下：
[图片上传中...(image-c573a3-1584269356948-1)]
一个Tomcat是一个Server,一个Server下有多个service，也就是我们部署的多个应用，一个应用下有多个连接器(Connector)和一个容器（Container）,容器下有多个子容器，关系用图表示如下：
[图片上传中...(image-bb1762-1584269356948-0)]
Engine下有多个Host子容器，Host下有多个Context子容器，Context下有多个Wrapper子容器。
总结
SpringBoot的启动是通过new SpringApplication()实例来启动的，启动过程主要做如下几件事情：
- 配置属性
- 获取监听器，发布应用开始启动事件
- 初始化输入参数
- 配置环境，输出banner
- 创建上下文
- 预处理上下文
- 刷新上下文
- 再刷新上下文
- 发布应用已经启动事件
- 发布应用启动完成事件
而启动Tomcat就是在第7步中“刷新上下文”；Tomcat的启动主要是初始化2个核心组件，连接器(Connector)和容器（Container），一个Tomcat实例就是一个Server，一个Server包含多个Service，也就是多个应用程序，每个Service包含多个连接器（Connetor）和一个容器（Container),而容器下又有多个子容器，按照父子关系分别为：Engine,Host,Context,Wrapper，其中除了Engine外，其余的容器都是可以有多个。
不得不说SpringBoot的开发者是在为大众程序猿谋福利，把大家都惯成了懒汉，xml不配置了，连tomcat也懒的配置了，典型的一键启动系统，那么tomcat在springboot是怎么启动的呢？
内置tomcat
开发阶段对我们来说使用内置的tomcat是非常够用了，当然也可以使用jetty。
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
2.1.6.RELEASE
@SpringBootApplication
public class MySpringbootTomcatStarter{
public static void main(String[] args) {
Long time=System.currentTimeMillis();
SpringApplication.run(MySpringbootTomcatStarter.class);
System.out.println("===应用启动耗时："+(System.currentTimeMillis()-time)+"===");
}
}
这里是main函数入口，两句代码最耀眼，分别是SpringBootApplication注解和SpringApplication.run()方法。
发布生产
发布的时候，目前大多数的做法还是排除内置的tomcat，打瓦包（war）然后部署在生产的tomcat中，好吧，那打包的时候应该怎么处理？
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
org.springframework.boot
spring-boot-starter-tomcat
javax.servlet
javax.servlet-api
3.1.0
provided
更新main函数，主要是继承SpringBootServletInitializer，并重写configure()方法。
@SpringBootApplication
public class MySpringbootTomcatStarter extends SpringBootServletInitializer {
public static void main(String[] args) {
Long time=System.currentTimeMillis();
SpringApplication.run(MySpringbootTomcatStarter.class);
System.out.println("===应用启动耗时："+(System.currentTimeMillis()-time)+"===");
}
@Override
protected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder builder) {
return builder.sources(this.getClass());
}
}
从main函数说起
public static ConfigurableApplicationContext run(Class primarySource, String... args) {
return run(new Class[]{primarySource}, args);
}
--这里run方法返回的是ConfigurableApplicationContext
public static ConfigurableApplicationContext run(Class[] primarySources, String[] args) {
return (new SpringApplication(primarySources)).run(args);
}
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
ConfigurableApplicationContext context = null;
Collection exceptionReporters = new ArrayList();
this.configureHeadlessProperty();
SpringApplicationRunListeners listeners = this.getRunListeners(args);
listeners.starting();
Collection exceptionReporters;
try {
ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
ConfigurableEnvironment environment = this.prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);
this.configureIgnoreBeanInfo(environment);
//打印banner，这里你可以自己涂鸦一下，换成自己项目的logo
Banner printedBanner = this.printBanner(environment);
//创建应用上下文
context = this.createApplicationContext();
exceptionReporters = this.getSpringFactoriesInstances(SpringBootExceptionReporter.class, new Class[]{ConfigurableApplicationContext.class}, context);
//预处理上下文
this.prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
//刷新上下文
this.refreshContext(context);
//再刷新上下文
this.afterRefresh(context, applicationArguments);
listeners.started(context);
this.callRunners(context, applicationArguments);
} catch (Throwable var10) {
}
try {
listeners.running(context);
return context;
} catch (Throwable var9) {
}
}
既然我们想知道tomcat在SpringBoot中是怎么启动的，那么run方法中，重点关注创建应用上下文（**createApplicationContext**）和刷新上下文（**refreshContext**）。
创建上下文
//创建上下文
protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {
Class contextClass = this.applicationContextClass;
if (contextClass == null) {
try {
switch(this.webApplicationType) {
case SERVLET:
//创建AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
contextClass = Class.forName("org.springframework.boot.web.servlet.context.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext");
break;
case REACTIVE:
contextClass = Class.forName("org.springframework.boot.web.reactive.context.AnnotationConfigReactiveWebServerApplicationContext");
break;
default:
contextClass = Class.forName("org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext");
}
} catch (ClassNotFoundException var3) {
throw new IllegalStateException("Unable create a default ApplicationContext, please specify an ApplicationContextClass", var3);
}
}
return (ConfigurableApplicationContext)BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
}
这里会创建AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext类。
而AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext类继承了ServletWebServerApplicationContext，而这个类是最终集成了AbstractApplicationContext。
刷新上下文
//SpringApplication.java
//刷新上下文
private void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) {
this.refresh(context);
if (this.registerShutdownHook) {
try {
context.registerShutdownHook();
} catch (AccessControlException var3) {
}
}
}
//这里直接调用最终父类AbstractApplicationContext.refresh()方法
protected void refresh(ApplicationContext applicationContext) {
((AbstractApplicationContext)applicationContext).refresh();
}
//AbstractApplicationContext.java
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized(this.startupShutdownMonitor) {
this.prepareRefresh();
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = this.obtainFreshBeanFactory();
this.prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
this.postProcessBeanFactory(beanFactory);
this.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
this.registerBeanPostProcessors(beanFactory);
this.initMessageSource();
this.initApplicationEventMulticaster();
//调用各个子类的onRefresh()方法，也就说这里要回到子类：ServletWebServerApplicationContext，调用该类的onRefresh()方法
this.onRefresh();
this.registerListeners();
this.finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
this.finishRefresh();
} catch (BeansException var9) {
this.destroyBeans();
this.cancelRefresh(var9);
throw var9;
} finally {
this.resetCommonCaches();
}
}
}
//ServletWebServerApplicationContext.java
//在这个方法里看到了熟悉的面孔，this.createWebServer，神秘的面纱就要揭开了。
protected void onRefresh() {
super.onRefresh();
try {
this.createWebServer();
} catch (Throwable var2) {
}
}
//ServletWebServerApplicationContext.java
//这里是创建webServer，但是还没有启动tomcat，这里是通过ServletWebServerFactory创建，那么接着看下ServletWebServerFactory
private void createWebServer() {
WebServer webServer = this.webServer;
ServletContext servletContext = this.getServletContext();
if (webServer == null && servletContext == null) {
ServletWebServerFactory factory = this.getWebServerFactory();
this.webServer = factory.getWebServer(new ServletContextInitializer[]{this.getSelfInitializer()});
} else if (servletContext != null) {
try {
this.getSelfInitializer().onStartup(servletContext);
} catch (ServletException var4) {
}
}
this.initPropertySources();
}
//接口
public interface ServletWebServerFactory {
WebServer getWebServer(ServletContextInitializer... initializers);
}
//实现
AbstractServletWebServerFactory
JettyServletWebServerFactory
TomcatServletWebServerFactory
UndertowServletWebServerFactory
这里ServletWebServerFactory接口有4个实现类
![es.jianshu.io/upload_images/9527232-918a2018934e0887.jpg&originHeight=400&originWidth=1405&size=53952&status=done&width=1405?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
而其中我们常用的有两个：TomcatServletWebServerFactory和JettyServletWebServerFactory。
//TomcatServletWebServerFactory.java
//这里我们使用的tomcat，所以我们查看TomcatServletWebServerFactory。到这里总算是看到了tomcat的踪迹。
@Override
public WebServer getWebServer(ServletContextInitializer... initializers) {
Tomcat tomcat = new Tomcat();
File baseDir = (this.baseDirectory != null) ? this.baseDirectory : createTempDir("tomcat");
tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath());
//创建Connector对象
Connector connector = new Connector(this.protocol);
tomcat.getService().addConnector(connector);
customizeConnector(connector);
tomcat.setConnector(connector);
tomcat.getHost().setAutoDeploy(false);
configureEngine(tomcat.getEngine());
for (Connector additionalConnector : this.additionalTomcatConnectors) {
tomcat.getService().addConnector(additionalConnector);
}
prepareContext(tomcat.getHost(), initializers);
return getTomcatWebServer(tomcat);
}
protected TomcatWebServer getTomcatWebServer(Tomcat tomcat) {
return new TomcatWebServer(tomcat, getPort() >= 0);
}
//Tomcat.java
//返回Engine容器，看到这里，如果熟悉tomcat源码的话，对engine不会感到陌生。
public Engine getEngine() {
Service service = getServer().findServices()[0];
if (service.getContainer() != null) {
return service.getContainer();
}
Engine engine = new StandardEngine();
engine.setName( "Tomcat" );
engine.setDefaultHost(hostname);
engine.setRealm(createDefaultRealm());
service.setContainer(engine);
return engine;
}
//Engine是最高级别容器，Host是Engine的子容器，Context是Host的子容器，Wrapper是Context的子容器
getWebServer这个方法创建了Tomcat对象，并且做了两件重要的事情：把Connector对象添加到tomcat中，configureEngine(tomcat.getEngine());
getWebServer方法返回的是TomcatWebServer。
//TomcatWebServer.java
//这里调用构造函数实例化TomcatWebServer
public TomcatWebServer(Tomcat tomcat, boolean autoStart) {
Assert.notNull(tomcat, "Tomcat Server must not be null");
this.tomcat = tomcat;
this.autoStart = autoStart;
initialize();
}
private void initialize() throws WebServerException {
//在控制台会看到这句日志
logger.info("Tomcat initialized with port(s): " + getPortsDescription(false));
synchronized (this.monitor) {
try {
addInstanceIdToEngineName();
Context context = findContext();
context.addLifecycleListener((event) -> {
if (context.equals(event.getSource()) && Lifecycle.START_EVENT.equals(event.getType())) {
removeServiceConnectors();
}
});
//===启动tomcat服务===
this.tomcat.start();
rethrowDeferredStartupExceptions();
try {
ContextBindings.bindClassLoader(context, context.getNamingToken(), getClass().getClassLoader());
}
catch (NamingException ex) {
}
//开启阻塞非守护进程
startDaemonAwaitThread();
}
catch (Exception ex) {
stopSilently();
destroySilently();
throw new WebServerException("Unable to start embedded Tomcat", ex);
}
}
}
//Tomcat.java
public void start() throws LifecycleException {
getServer();
server.start();
}
//这里server.start又会回到TomcatWebServer的
public void stop() throws LifecycleException {
getServer();
server.stop();
}
//TomcatWebServer.java
//启动tomcat服务
@Override
public void start() throws WebServerException {
synchronized (this.monitor) {
if (this.started) {
return;
}
try {
addPreviouslyRemovedConnectors();
Connector connector = this.tomcat.getConnector();
if (connector != null && this.autoStart) {
performDeferredLoadOnStartup();
}
checkThatConnectorsHaveStarted();
this.started = true;
//在控制台打印这句日志，如果在yml设置了上下文，这里会打印
logger.info("Tomcat started on port(s): " + getPortsDescription(true) + " with context path '"
+ getContextPath() + "'");
}
catch (ConnectorStartFailedException ex) {
stopSilently();
throw ex;
}
catch (Exception ex) {
throw new WebServerException("Unable to start embedded Tomcat server", ex);
}
finally {
Context context = findContext();
ContextBindings.unbindClassLoader(context, context.getNamingToken(), getClass().getClassLoader());
}
}
}
//关闭tomcat服务
@Override
public void stop() throws WebServerException {
synchronized (this.monitor) {
boolean wasStarted = this.started;
try {
this.started = false;
try {
stopTomcat();
this.tomcat.destroy();
}
catch (LifecycleException ex) {
}
}
catch (Exception ex) {
throw new WebServerException("Unable to stop embedded Tomcat", ex);
}
finally {
if (wasStarted) {
containerCounter.decrementAndGet();
}
}
}
}
附：tomcat顶层结构图
20180109094904328.jpg
tomcat最顶层容器是Server，代表着整个服务器，一个Server包含多个Service。从上图可以看除Service主要包括多个Connector和一个Container。Connector用来处理连接相关的事情，并提供Socket到Request和Response相关转化。Container用于封装和管理Servlet，以及处理具体的Request请求。那么上文提到的Engine>Host>Context>Wrapper容器又是怎么回事呢？ 我们来看下图：
20180109095032618.jpg
综上所述，一个tomcat只包含一个Server，一个Server可以包含多个Service，一个Service只有一个Container，但有多个Connector，这样一个服务可以处理多个连接。
多个Connector和一个Container就形成了一个Service，有了Service就可以对外提供服务了，但是Service要提供服务又必须提供一个宿主环境，那就非Server莫属了，所以整个tomcat的声明周期都由Server控制。
总结
SpringBoot的启动主要是通过实例化SpringApplication来启动的，启动过程主要做了以下几件事情：配置属性、获取监听器，发布应用开始启动事件初、始化输入参数、配置环境，输出banner、创建上下文、预处理上下文、刷新上下文、再刷新上下文、发布应用已经启动事件、发布应用启动完成事件。在SpringBoot中启动tomcat的工作在刷新上下这一步。而tomcat的启动主要是实例化两个组件：Connector、Container，一个tomcat实例就是一个Server，一个Server包含多个Service，也就是多个应用程序，每个Service包含多个Connector和一个Container，而一个Container下又包含多个子容器。