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【Tomcat源码阅读分享】—(3)Tomcat启动过程简述(一

【Tomcat源码阅读分享】—(3)Tomcat启动过程简述(一

作者: _Mitch | 来源:发表于2018-01-16 19:42 被阅读0次

    前面我们对Tomcat做了一些预备知识介绍,接下来我们正式进入源码,从程序入口了解整个Tomcat启动的过程,本篇只对整个启动流程进行梳理,总结出其中值得我们学习的和其中比较核心的模块,在接下来的章节中,我会对各个组件和体系进行逐个研读。

    java基础中提到,每个程序都会有一个main方法作为程序入口,于是我找来了tomcat的启动脚本,在脚本catalina.bat中找到了程序入口如图:

    图一 Tomcat启动类

    打开org.apache.catalina.startup.Bootstrap#main,来分析一下它的代码:

    public static void main(String args[]) {
        if (daemon == null) {
            // Don't set daemon until init() has completed
            Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
            try {
                //1、初始化 Bootstrap 实例,设置类加载器,加载Catalina实例等
                bootstrap.init();
            } catch(Throwable t) {
                handleThrowable(t);
                t.printStackTrace();
                return;
            }
    
            //2、初始化好了,赋值给 daemon 守护进程
            daemon = bootstrap;
        } else {
            // When running as a service the call to stop will be on a new
            // thread so make sure the correct class loader is used to prevent
            // a range of class not found exceptions.       
          Thread.currentThread().setContextClassLoader(daemon.catalinaLoader);
        }
    
        try {
            String command = "start";
            if (args.length & gt; 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")) {
                //3、设置 daemon需要阻塞
                daemon.setAwait(true);
                //4、加载,调用Catalina实例catalinaDaemon的load方法
                daemon.load(args);
                //5、开始启动,同样地调用了catalinaDaemon的start方法
                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) {
            // Unwrap the Exception for clearer error reporting
            if (t instanceof InvocationTargetException && t.getCause() != null) {
                t = t.getCause();
            }
            handleThrowable(t);
            t.printStackTrace();
            System.exit(1);
        }
    }
    

    在上面的代码中,我已经将一些主要的步骤做了简要的注解,接下来,逐个分析这些过程。

    1.bootstrap.init()——初始化

    /**
    * Initialize daemon.
    * @throws Exception Fatal initialization error
    */
    public void init() throws Exception {
        //1、初始化类加载器
        initClassLoaders();
        Thread.currentThread().setContextClassLoader(catalinaLoader);
        SecurityClassLoad.securityClassLoad(catalinaLoader);
        // Load our startup class and call its process() method
        if (log.isDebugEnabled())
        log.debug("Loading startup class");
    
        //2、加载并创建org.apache.catalina.startup.Catalina实例
        Class startupClass = catalinaLoader.loadClass("org.apache.catalina.startup.Catalina");
        Object startupInstance = startupClass.getConstructor().newInstance();
        // Set the shared extensions class loader
        if (log.isDebugEnabled())
        log.debug("Setting startup class properties");
    
        String methodName = "setParentClassLoader";
        Class paramTypes[] = new Class[1];
        paramTypes[0] = Class.forName("java.lang.ClassLoader");
        Object paramValues[] = new Object[1];
        paramValues[0] = sharedLoader;
        //3、执行Catalina实例的setParentClassLoader方法,设置共享的扩展类加载器
        Method method = startupInstance.getClass().getMethod(methodName, paramTypes);
        method.invoke(startupInstance, paramValues);
        //4、将Catalina实例赋值给catalinaDaemon 属性
        catalinaDaemon = startupInstance;
    }
    
    initClassLoaders()类加载器初始化
    private void initClassLoaders() {
      try {
        commonLoader = createClassLoader("common", null);
        if (commonLoader == null) {
          // no config file, default to this loader - we might be in a 'single' env.
          commonLoader = this.getClass().getClassLoader();
        }
        catalinaLoader = createClassLoader("server", commonLoader);
        sharedLoader = createClassLoader("shared", commonLoader);
      } catch(Throwable t) {
        handleThrowable(t);
        log.error("Class loader creation threw exception", t);
        System.exit(1);
      }
    }
    

    通过看createClassLoader中的代码可以知道这里主要是从conf/catalina.properties配置文件中获取class的各个仓库,得到对应的父类加载器:commonLoader ,然后建立两个子加载器catalinaLoader 和sharedLoader ,利用双亲委托的模型避免同名的类被多个类加载器加载,造成误读。

    创建org.apache.catalina.startup.Catalina实例

    这里通过反射,加载并创建了Catalina的实例,调用了Catalina的构造方法

    public Catalina() {
      setSecurityProtection();
      ExceptionUtils.preload();
    }
    

    2.daemon.setAwait(true)

    设置tomcat阻塞在关闭端口,监听SHUTDOWN关闭命令,后续在看tomcat关闭的过程将会讲到。

    本篇我们主要梳理了tomcat启动过程中,初始化实例,初始化类加载器,对于里面用到了大量的反射,笔者看的时候也是比较想不明白有什么意图,等看到后面的内容,再回过来看,看是否能明白。 下一篇将会讲load和start方法。

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