Tomcat的啟動核心流程
前面給大家介紹了Tomcat中的生命周期的設計，掌握了這塊對于我們分析Tomcat的核心流程是非常有幫助的，也就是我們需要建立相關的核心元件，比如Server，Service肯定都繞不開生命周期的方法。
1.啟動的入口
你可以通過腳本來啟動Tomcat服務(startup.bat),但如果你看過腳本的指令，你會發現最終調用的還是Bootstrap中的main方法，是以我們需要從main方法來開始
然後我們去看main方法中的代碼，我們需要重點關注的方法有三個
- bootstrap.init()方法
- load()方法
- start()方法
也就是在這三個方法中會完成Tomcat的核心操作。
2.init方法
我們來看下init方法中的代碼，非核心的我們直接去掉
public void init() throws Exception {
// 建立相關的類加載器
initClassLoaders();
// 省略部分代碼...
// 通過反射建立了 Catalina 類對象
Class<?> startupClass = catalinaLoader
.loadClass("org.apache.catalina.startup.Catalina");
// 建立了 Catalina 執行個體
Object startupInstance = startupClass.getConstructor().newInstance();
// 省略部分代碼...
String methodName = "setParentClassLoader";
Class<?> paramTypes[] = new Class[1];
paramTypes[0] = Class.forName("java.lang.ClassLoader");
Object paramValues[] = new Object[1];
paramValues[0] = sharedLoader;
// 把 sharedLoader 設定為了 commonLoader的父加載器
Method method =
startupInstance.getClass().getMethod(methodName, paramTypes);
method.invoke(startupInstance, paramValues);
// Catalina 執行個體 指派給了 catalinaDaemon
catalinaDaemon = startupInstance;
} - 首先是調用了initClassLoaders()方法，這個方法會完成對應的ClassLoader的建立，這個比較重要，後面專門寫一篇文章來介紹。
- 通過反射的方式建立了Catalina的類對象，并通過反射建立了Catalina的執行個體
- 設定了類加載器的父子關系
- 用過成員變量catalinaDaemon記錄了我們建立的Catalina執行個體
這個是通過bootstrap.init()方法我們可以擷取到的有用的資訊。然後我們繼續往下面看。
3.load方法
然後我們來看下load方法做了什麼事情，代碼如下：
private void load(String[] arguments) throws Exception {
// Call the load() method
String methodName = "load"; // load方法的名稱
Object param[];
Class<?> paramTypes[];
if (arguments==null || arguments.length==0) {
paramTypes = null;
param = null;
} else {
paramTypes = new Class[1];
paramTypes[0] = arguments.getClass();
param = new Object[1];
param[0] = arguments;
}
// catalinaDaemon 就是在 init中建立的 Catalina 對象
Method method =
catalinaDaemon.getClass().getMethod(methodName, paramTypes);
if (log.isDebugEnabled()) {
log.debug("Calling startup class " + method);
}
// 會執行 Catalina的load方法
method.invoke(catalinaDaemon, param);
} 上面的代碼非常簡單，通過注釋我們也可以看出該方法的作用是調用 Catalina的load方法。是以我們還需要加入到Catalina的load方法中來檢視，代碼同樣比較長，隻留下關鍵代碼
public void load() {
if (loaded) {
return; // 隻能被加載一次
}
loaded = true;
initDirs(); // 廢棄的方法
// Before digester - it may be needed
initNaming(); // 和JNDI 相關的内容 忽略
// Create and execute our Digester
// 建立并且執行我們的 Digester 對象 Server.xml
Digester digester = createStartDigester();
// 省略掉了 Digester檔案處理的代碼
getServer().setCatalina(this); // Server對象綁定 Catalina對象
getServer().setCatalinaHome(Bootstrap.getCatalinaHomeFile());
getServer().setCatalinaBase(Bootstrap.getCatalinaBaseFile());
// Stream redirection
initStreams();
// 省略掉了部分代碼...
getServer().init(); // 完成 Server Service Engine Connector等元件的init操作
} 把上面的代碼簡化後我們發現這個Load方法其實也是蠻簡單的，就做了兩件事。
- 通過Apache下的Digester元件完成了Server.xml檔案的解析
- 通過getServer().init() 方法完成了Server,Service,Engin,Connector等核心元件的初始化操作，這塊和前面的LifecycleBase呼應起來了。
如果生命周期的内容不清楚，請看上一篇文章的介紹。
4.start方法
最後我們來看下start方法的代碼。
public void start() throws Exception {
if (catalinaDaemon == null) {
init(); // 如果 catalinaDaemon 為空 初始化操作
}
// 擷取的是 Catalina 中的 start方法
Method method = catalinaDaemon.getClass().getMethod("start", (Class [])null);
// 執行 Catalina 的start方法
method.invoke(catalinaDaemon, (Object [])null);
} 上面的代碼邏輯也很清楚，就是通過反射的方式調用了Catalina對象的start方法。是以進入Catalina的start方法中檢視。
public void start() {
if (getServer() == null) {
load(); // 如果Server 為空 重新 init 相關的元件
}
if (getServer() == null) {
log.fatal("Cannot start server. Server instance is not configured.");
return;
}
// Start the new server 關鍵方法--->啟動Server
try {
getServer().start();
} catch (LifecycleException e) {
// 省略...
}
// 省略...
// Register shutdown hook 注冊關閉的鈎子
if (useShutdownHook) {
// 省略...
}
if (await) {
await();
stop();
}
} 通過上面的代碼我們可以發現核心的代碼還是getServer.start()方法，也就是通過Server對象來嵌套的調用相關注解的start方法。
5.核心流程的總結
我們可以通過下圖來總結下Tomcat啟動的核心流程