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四 tomcat启动源码分析(一)--入口代码Bootstrap

四 tomcat启动源码分析(一)--入口代码Bootstrap

作者: 爱编程的凯哥 | 来源:发表于2019-01-08 15:21 被阅读13次

    上一章,我们分析了tomcat的启动和关闭脚本,发现最终java入口在org.apache.catalina.startup.Bootstrap类上,看下最后的启动脚本

    #$_RUNJAVA通过setclasspath.sh获取了java路径
    eval $_NOHUP "\"$_RUNJAVA\"" "\"$LOGGING_CONFIG\"" $LOGGING_MANAGER $JAVA_OPTS $CATALINA_OPTS \
          -D$ENDORSED_PROP="\"$JAVA_ENDORSED_DIRS\"" \
          -classpath "\"$CLASSPATH\"" \
          -Dcatalina.base="\"$CATALINA_BASE\"" \
          -Dcatalina.home="\"$CATALINA_HOME\"" \
          -Djava.io.tmpdir="\"$CATALINA_TMPDIR\"" \
          org.apache.catalina.startup.Bootstrap "$@" start \
          >> "$CATALINA_OUT" 2>&1 "&"
    

    上一章节我们已经介绍过,通过一系列操作,配置完这种环境变量后,执行了org.apache.catalina.startup.Bootstrap类,看下上面命令翻译过来的语句

    "/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.191.b12-1.el7_6.x86_64/jre/bin/java" 
    "-Djava.util.logging.config.file=/mnt/jenkin-tomcat/conf/logging.properties"
     -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager 
     -Djdk.tls.ephemeralDHKeySize=2048        
     -Dignore.endorsed.dirs=""    
     -classpath "/mnt/jenkin-tomcat/bin/bootstrap.jar:/mnt/jenkin-tomcat/bin/tomcat-juli.jar"    
     -Dcatalina.base="/mnt/jenkin-tomcat"       
     -Dcatalina.home="/mnt/jenkin-tomcat"     
     -Djava.io.tmpdir="/mnt/jenkin-tomcat/temp"   
     org.apache.catalina.startup.Bootstrap start  >> "$CATALINA_OUT" 2>&1 "&"
    

    这命令是不是就很熟悉了,显然通过java编译器,调用了org.apache.catalina.startup.Bootstrap类的main方法,传入了start作为命令参数,那我们就找到了启动的代码入口

       public static void main(String args[]) {
    
            //初始化Bootstrap类,tomcat的顶级loader
            if (daemon == null) {
                // Don't set daemon until init() has completed
                Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
                try {
                    bootstrap.init();
                } catch (Throwable t) {
                    handleThrowable(t);
                    t.printStackTrace();
                    return;
                }
                daemon = bootstrap;
            }
    
            try {
                String command = "start";
                if (args.length > 0) {
                    command = args[args.length - 1];
                }
    
                if (command.equals("startd")) {
                    args[args.length - 1] = "start";
                    daemon.load(args);
                    daemon.start();
                } else if (command.equals("stopd")) {
                    args[args.length - 1] = "stop";
                    daemon.stop();
                } else if (command.equals("start")) {
                    daemon.setAwait(true);
                    daemon.load(args);
                    daemon.start();
                } else if (command.equals("stop")) {
                    daemon.stopServer(args);
                } else if (command.equals("configtest")) {
                    daemon.load(args);
                    if (null==daemon.getServer()) {
                        System.exit(1);
                    }
                    System.exit(0);
                } else {
                    log.warn("Bootstrap: command \"" + command + "\" does not exist.");
                }
            } catch (Throwable t) {
                handleThrowable(t);
                // Unwrap the Exception for clearer error reporting
                if (t instanceof InvocationTargetException &&
                        t.getCause() != null) {
                    t = t.getCause();
                }
                t.printStackTrace();
                System.exit(1);
            }
    
        }
    

    看到,里边有两段启动核心
    bootstrap.init();
    daemon.setAwait(true); daemon.load(args); daemon.start();

    让我们通过思维导图的方式看下bootstrap.init()干了什么


    tomcat启动初始化,可以查看原图

    导图中标注了初始化bootstrap.init()的工作说明,总结下主要干了一件事:
    加载了/conf/catalina.properties中的common.loader、shared.loader、server.loader对应的jar包和properties等文件,最后初始化了Catalina类,这个类将是加载我们web的classloader。
         所以我们自定义配置文件,比如应用的公共配置文件、日志文件等等,可以通过在common.loader后配置目录的形式加载,这样tomcat就会默认读取到你的配置,并且做到和你应用分离的需求
         顺便学习下tomcat的异常处理写法

      try {
            ...
            } catch (Throwable t) {
                handleThrowable(t);
                log.error("Class loader creation threw exception", t);
                System.exit(1);
            }
    

    初始化完init方法,赋值这两个属性

        private static Bootstrap daemon = null;
        private Object catalinaDaemon = null;
    

    下面进行命令判断

    else if (command.equals("start")) {
                    daemon.setAwait(true);
                    daemon.load(args);
                    daemon.start();
                } 
    

    看下这三个方法setAwait、load和start

        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);
    
        }
        ....
    

    实际都是调用的Catalina类的对应方法,这个我们将在下节学习。
    好了到此为止tomcat的classloader的关系图是什么样子的呢?

    classloader加载类图.png

    根据jvm虚拟机classloader机制,commonloader的父类为系统classloader,此时就是AppClassLoader,而通过源代码可知

       String value = CatalinaProperties.getProperty(name + ".loader");
            if ((value == null) || (value.equals("")))
                return parent;
    

    加载commonloader、calatinaLoader和sharedLoader时配置为空时,直接返回父加载器,所以默认calatinaLoader和sharedLoader都等于commonloader

    好了,到此org.apache.catalina.startup.Bootstrap初始化,孵化出了calatina类,下面的工作就交给calatina进行应用启动了。用一张思维导图总结下启动流程,我们一下节入口代码calatina启动应用介绍将会学习。

    tomcat启动初始化

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