在阅读tomcat源码前,我们一般都会有如下几个疑问:
web容器和servlet容器的区别是什么;
在springmvc中的web.xml是什么时候加载到tomcat中的;
tomcat是怎么加载我们的web服务的;
tomcat是怎么实现的热部署;
一个http请求是怎么被tomcat监听到的,会有哪些处理;
为什么请求可以有需要通过nginx的,也可以不需要nginx的直接请求到tomcat上?
……
如果你想知道答案,那么接下来的文章会告诉你。
问题先放在一边,我们都知道tomcat是一种web容器,用来接收http请求,并将请求得到的结果返回。那么如果要我们设计一个web容器,该怎么做?
很自然的会想到,要有一个网络连接通信维护者和一个请求处理者。通信维护者能够监听到请求并返回数据;请求处理者能够将请求进行分解处理,得到请求应该返回的数据。如果你的思路是这样的,那么恭喜你,你看源码会简单很多,因为tomcat的设计核心就是这样的,由两大组件组成:connector和container。connector负责的是底层的网络通信的实现,而container负责的是上层servlet业务的实现。
阅读源码前的准备工作:tomcat源码下载,http://tomcat.apache.org/download-70.cgi
下载好源码后导入eclipse。tomcat7.0工程是用ant构建的,在导入eclipse的时候可以选择file-new-project-java project from existing ant buildfile导入即可。
本文用的是tomcat7.0,原因是因为公司的tomcat是7.0,当然你也可以下tomcat9的源码进行分析。
也许你会猴急,希望快点知道connector和container是怎么设计和实现的,不过我要掉你胃口了,先得给你讲讲tomcat启动过程,因为只有知道了tomcat启动过程,才能对connector和container是怎么初始化的了然于胸,知道了connector和container的初始化才能准确的把握其结构。
启动命令行:java [**] org.apache.catalina.startup.boostrap start,从命令行中可知,调用的boostrap类的main方法,main方法参数是start。
从源码中可以看到,main方法可传入的参数有 startd、stopd、start、stop,startd和start的区别是设置了一个await的bool变量为true,这点在后面会继续提到。
通过运行tomcat参数的可以看到main方法主要做了3件事:
实例化boostrap对象,并调用其init方法;
调用load方法
调用start方法;
调用boostrap的init方法主要完成三件事:
-(1)初始化路径:设置home和base路径,其中home是tomcat安装目录,base是tomcat工作目录;如果我们想要运行tomcat 的 多个实例,但是不想安装多个tomcat软件副本。那么我们可以配置多个工作 目录,每个运行实例独占一个工作目录,但是共享同一个安装目录。
-(2)初始化类加载器:初始化tomcat类加载器:commonloader、catalinaloader、sharedloader
commonloader无父加载器,catalinaloader和sharedloader的父加载器都是commonloader,其中若tomcat的配置文件没有配置:server.loader则catalinaloader=commonloader,同理,没配置shared.loader……,这三种都是urlclassloader,使用java 中的安全模型。
tomcat 的类加载器体系如下结构所示:
-(3)初始化boostrap的catalina对象:通过反射生成catalina对象,并通过反射调用setparentclassloader方法设置其父 classloader为sharedloader。为什么要用反射,不直接在声明的时候生成对象?使用反射来生成实例的原因是因为在tomcat的发展历史中可以不止catalina一种启动方式,现在看代码已经没必要了。
-(4)其他:主线程的classloader设置为catalinaloader,安全管理的classload设置为catalineloader。
调用catalina的load方法。通过参数判断设置一些条件并判断是否立即加载,加载调用load方法主要做了4件事:
-(1)判断系统变量catalina设置home和base路径是否设置,没有的话则设置一下(感觉像是烂代码啊,在boostrap初始化的时候不是已经设置过一次吗?为什么不写在一起?)
-(2)初始化命名服务的基本配置
-(3)digester类,默认将conf/server.xml解析成相应的对象,这个解析很重要,因为是他完成了connector和container的初始化工作。先mark下,接下来会详细的介绍digester是怎么完成connector和container的初始化,现在我们只要知道是这里完成的就可以了。
-(4)server调用init初始化声明周期,其父类lifecyclembeanbase实现
调用catalina的start方法:
-(1)server加载:server才是正真的tomcat服务执行者,包括connector和container。调用load方法;
-(2)调用server的start方法,最终调用的是standardserver的startinternal方法,调用自己所有的service的start方法,启动connector和container、excutor的start方法,后文会继续扩展。
-(3)注册钩子
可以看到,boostrap调用catalina的方法时,全部都用的是反射,包括生成catalina对象。而tomcat的启动说白了其实就是初始化并启动connector和container。
初始化与启动:https://yq.aliyun.com/articles/20169?spm=0.0.0.0.4ygfpo
容器:https://yq.aliyun.com/articles/20172?spm=0.0.0.0.2upezi
连接器:https://yq.aliyun.com/articles/20175?spm=0.0.0.0.2upezi
一个http请求的经历:https://yq.aliyun.com/articles/20177?spm=0.0.0.0.2upezi
重要的设计模式:https://yq.aliyun.com/articles/20179?spm=0.0.0.0.2upezi