1、Tomcat启动
[转]http://dev.csdn.net/htmls/27/27225.html
1.入口类及main方法
tomcat的入口类是org.apache.catalina.startup.BootStrap，进入其main方法,可以看到它首先实例化，然后进行初始化。
- if (daemon == null) {
- daemon = new Bootstrap();
- try {
- //因为在启动时设置了catalina.home属性,所以System.getProperty("catalina.home")可以直接获取到这个属性值.
- daemon.init();
- } catch (Throwable t) {
- t.printStackTrace();
- return;
- }
2.init方法
init方法首先设置catalina的家目录,这里调用了两个方法
setCatalinaHome();
setCatalinaBase();
- private void setCatalinaHome() {
- if (System.getProperty("catalina.home") != null)
- return;
- File bootstrapJar =
- new File(System.getProperty("user.dir"), "bootstrap.jar");
- if (bootstrapJar.exists()) {
- try {
- System.setProperty
- ("catalina.home",
- (new File(System.getProperty("user.dir"), ".."))
- .getCanonicalPath());
- } catch (Exception e) {
- // Ignore
- System.setProperty("catalina.home",
- System.getProperty("user.dir"));
- }
- } else {
- System.getProperty("catalina.config");
- }
- }
在前一篇文件中我讲到在启动tomcat时，会添加一个参数-Dcatalina.home="**************************",这个的意思是说为系统添加一个属性，相当于System.setProperty("catalina.home","**************************"),可见此方法在执行到第一句时无意外的话就会返回了，因为catalina.home己经有值了。对于另一个方法，也很明确
- private void setCatalinaBase() {
- if (System.getProperty("catalina.base") != null)
- return;
- if (System.getProperty("catalina.home") != null)
- System.setProperty("catalina.base",
- System.getProperty("catalina.home"));
- else
- System.setProperty("catalina.base",
- System.getProperty("user.dir"));
- }
如果catalina.home有值的话就把它给catalina.base
设置好家目录后，就开始初始化类加载器，这个时候前面设置的家目录就开始起作用了。
这个方法会被调用，initClassLoaders()它本身没什么，它又接着调用createClassLoader()方法，在这个方法里会去读conf/catalina.properties里面的内容
- String value = CatalinaProperties.getProperty(name + ".loader");
这里的CatalinaProperties会首先执行一个static方法loadProperties()，用于加载conf/catalina.properties里面的内容，
先得到catalina.properties的输入流，然后加载，最后将所有的属性添加到系统属性中
- File home = new File(getCatalinaBase());
- File conf = new File(home, "conf");
- File properties = new File(conf, "catalina.properties");
- is = new FileInputStream(properties);
- properties = new Properties();
- properties.load(is);
- is.close();
- Enumeration enumeration = properties.propertyNames();
- while (enumeration.hasMoreElements()) {
- String name = (String) enumeration.nextElement();
- String value = properties.getProperty(name);
- if (value != null) {
- System.setProperty(name, value);//一个一个添加到系统属性当中
- }
- }
接下来通过反射机制得到Catalina类的实例：
- Class startupClass =
- catalinaLoader.loadClass
- ("org.apache.catalina.startup.Catalina");
- Object startupInstance = startupClass.newInstance();
3.开启执行启动方法
找到main方法中的
- daemon.setAwait(true);
- daemon.load(args);
- daemon.start();
这几个方法内部都是通过反射机制调用Catalina的相关方法实现，这里我们主要看start方法，
- public void start()
- throws Exception {
- if( catalinaDaemon==null ) init();
- //这里的catalinaDaemon是一个Catalina类的实例，在init方法中可以看出来。
- Method method = catalinaDaemon.getClass().getMethod("start", (Class [] )null);
- method.invoke(catalinaDaemon, (Object [])null);
- }
可以看出此方法最后调用了Catalina实例的start方法。
进入start方法，可以看到它首先会执行load方法，load方法首先会去获取conf/server.xml配置文件的路径，
- file = configFile();
- inputStream = new FileInputStream(file);
- inputSource = new InputSource("file://" + file.getAbsolutePath());
- //上面得到路径
- inputSource.setByteStream(inputStream);
- digester.push(this);
- digester.parse(inputSource);
- inputStream.close();
- //下面负责解析server.xml并同时实例化Server
实例化是通过Digester类完成，它可以实现xml与javaBean之间的转化,想了解的可以参考这里
http://software.ccidnet.com/art/322/20021125/31671_2.html
最后调用server的start方法启动tomcat
- if (server instanceof Lifecycle) {
- try {
- ((Lifecycle) server).start();
- } catch (LifecycleException e) {
- log.error("Catalina.start: ", e);
- }
- }
总结：
1.反射的大量使用
无论是classloader，还是具体的某个类，都是通过反射实现初始化和方法调用的。思路是：配置文件->系统属性->解析属性字符串->得到类路径->反射，得到类->方法调用
这样可以使服务器的实现类很容易被替换，降低耦合性，减少将来代码的改动，的确是一种优秀的设计模式思想
启动类的配置文件比较简单，都是简单的“键-值”，所以直接用了StringToken解析字符串。后面的代码牵涉到xml配置文件时，必定会换成xml解析器。但总体思路应该类似
2.JMX的使用
Bootstrap的JMX用得很少，仅仅对类装载器进行mbean注册，相信后面会有更多JMX的身影
org.apache.catalina.startup.ClassLoaderFactory
顾名思义，是tomcat专门用来产生classloader的工厂类
包括三个重载方法createClassLoader，内容都大同小异，无非是根据传入的类路径参数，产生一个相应的类装载器
tomcat的类路径分为：包含class文件的目录、jar文件、包含jar的目录和URL
以Bootstrap类用到的createClassLoader方法为例
参数为：(String locations[],Integer types[], ClassLoader parent)
locations即为类路径的字符串表示，types为对应的类路径的类型，这两个数组的长度肯定是相同的，parant即为父classloader
方法的处理逻辑很简单，即根据每个location的类型，对location字符串做处理，如取得绝对路径、遍历目录、判断是不是jar文件等等
从代码可以看到，ClassLoaderFactory产生的classloader其实都是org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader，这个类装载器留待以后研究
org.apache.catalina.startup.Catalina
Bootstrap中，是通过start方法启动Catalina的
Catalina中包含一个server实例，对应server.xml中的server元素。如果server实现了Lifecycle，start首先将server实例作为生命周期对象进行启动。然后，在JDK的Runtime中注册一个Shutdownhook。最后，如果指定了await参数，则让Catalina停止
start方法代码如下：
public void start() {
if (server == null) {
load();
}
long t1 = System.nanoTime();
// Start the new server
if (server instanceof Lifecycle) {
try {
((Lifecycle) server).start();
} catch (LifecycleException e) {
log.error("Catalina.start: ", e);
}
}
long t2 = System.nanoTime();
if(log.isInfoEnabled())
log.info("Server startup in " + ((t2 - t1) / 1000000) + " ms");
try {
// Register shutdown hook
if (useShutdownHook) {
if (shutdownHook == null) {
shutdownHook = new CatalinaShutdownHook();
}
Runtime.getRuntime().addShutdownHook(shutdownHook);
}
} catch (Throwable t) {
// This will fail on JDK 1.2. Ignoring, as Tomcat can run
// fine without the shutdown hook.
}
if (await) {
await();
stop();
}
}
Shutdownhook是一个Thread对象，用于给JVM在收到停止命令时（例如Ctrl C），运行这些Thread执行收尾工作，具体用法可以参考JAVA文档
CatalinaShutdownHook在这里就是执行Catalina.stop方法，所以在Catalina.stop方法里面，会手动删除Runtime中的CatalinaShutdownHook，以防止调用两次stop，如下：
// Remove the ShutdownHook first so that server.stop()
// doesn't get invoked twice
if (useShutdownHook) {
Runtime.getRuntime().removeShutdownHook(shutdownHook);
}
Catalina也有个main函数，不过里头调用的方法都是已废弃的，估计是遗留代码
main函数主要是对命令行参数进行解析，比如可以取代默认的server.xml路径，其余工作主要交给load和start方法
load方法
按以下顺序读取配置文件server.xml，通过Digester类进行解析
1.configFile字段指明的配置文件“conf/server.xml”
2.Catalina的类装载器的getResource方法（具体原理不清楚，似乎很神奇。和装载类的机制一样，propagate方式，父装载器优先）
3.最后是从内置的catalina.jar的server-embed.xml读入配置
一旦读取成功，则后面的不读取，优先级依次降低
load方法最后进行配置和server的初始化，调用server.initialize方法
其中，Digester类似乎很神奇很强大，可以根据一定的规则，对一个xml源文件进行解析，然后执行相应的动作，留待以后研究。这里有一篇文章可以参考
http://software.ccidnet.com/pub/article/c322_a31671_p2.html
stop方法
// Shut down the server
if (server instanceof Lifecycle) {
try {
((Lifecycle) server).stop();
} catch (LifecycleException e) {
log.error("Catalina.stop", e);
}
}
stopserver方法
比起stop方法要复杂得多，不是简单地调用server.stop，而是通过创建一个Digester，根据配置文件的定义进行动作；然后，以非常“原始”的方法：建立到server的socket连接，以字节流的方式，一个个字符地发送tomcat的“SHUTDOWN”指令，如下：
// Stop the existing server
try {
String hostAddress = InetAddress.getByName("localhost").getHostAddress();
Socket socket = new Socket(hostAddress, server.getPort());
OutputStream stream = socket.getOutputStream();
String shutdown = server.getShutdown();
for (int i = 0; i < shutdown.length(); i++)
stream.write(shutdown.charAt(i));
stream.flush();
stream.close();
socket.close();
} catch (IOException e) {
log.error("Catalina.stop: ", e);
System.exit(1);
}
补充
在看完StandardServer后，回到Catalina，现在对于Catalina的stop和stopServer方法的区别又多了一些理解。
关于StandardServer的笔记：
Catalina的stop方法，其实是调用StandardServer.stop，进而停止StandardServer内部的各个Service，是名副其实的真正“停止”服务器
而stopServer方法，其实是构造一个socket连接到StandardServer的await方法打开的端口上，并发送SHUTDOWN命令。如前面所述，await只是起到阻塞作用，接受到SHUTDOWN命令后则await结束阻塞，并返回。具体要做哪些操作，还得由调用await的代码来决定。
现在先姑且认为，Catalina的stop方法是单纯的、Catalinal自己定义的一个停止服务器的函数，里面的实现都是封装在Catalina内部的，完成的工作就是停止服务器的socket和相关的Service服务，外人无法改动。
假如有第三方希望在停止server之前做点别的事情（比如释放特定的资源、或者通知其他组件），那么可以利用stopServer方法，待到await返回后，先完成自己要做的事情，最后再回头调用Catalina.stop()，完成最终的“停止” 。
通过这样的设计，tomcat给了外部代码，或者说基于tomcat的二次开发人员很大的灵活性，不必拘泥于tomcat本身的实现，也有利于tomcat自身的功能扩展。
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