Tomcat8源碼分析-啓動流程-load方法

上一篇：Tomcat8源碼分析-類結構圖

前面已經將Tomcat的類結構和架構介紹了一下，如今經過DEBUG代碼看看代碼是如何一層層調用的，下圖爲啓動過程當中的準備+load詳細過程

 

詳細調用過程-時序圖

說明

    從整個圖中能夠觀察到出現頻次最高的就是init\initInternal\fireLifecycleEvent，在類圖中也特地羅列了出來，說明主體流程就是靠這些方法來完成的。這三個方法的調用就是一個模板，即：init(LifecycleBase)->setStateInternal(LifecycleBase)->initInternal(StandardXxx)->setStateInternal(LifecycleBase)，能夠說幾乎全部關鍵的實現都是在initInternal和LifecycleListener中完成的。

    啓動從一個BootStrap類開始，先執行它的靜態塊（完成了Tomcat工做目錄初始化），BootStrap.main方法接着就調用BootStrap.init方法（肯定三個ClassLoader，Catalina類實例化），再而後就經過反射調用Catalina.load方法，開始了加載過程。

     再還沒看源碼以前，猜測一下Tomcat啓動過程當中是否是應該有以下這些動做：

        1.獲取server.xml

        2.解析server.xml

        3.處理Tomcat本身內部默認的一些配置或者約束或者規則什麼的

        4.根據解析的結構生成Tomcat架構對應的實例結構 

        5.既然要接收請求，須要綁定與監聽端口

        6.找到目錄下有哪些應用

        7.解析每一個應用下的web.xml文件

        8.處理Servlet\Servlet-Mappping\Filter

        9.等一切都準備就緒，Tomcat如何接收到請求，將請求封裝爲request，將request傳給誰處理，處理以後又如何封裝爲request，如何發送回客戶端

        10.經過什麼BIO\NIO\NIO2等等IO方式完成網絡操做

    下面就看看load過程當中有作的事情，包含了以上那些步驟。

雖然知道有一些StandardXxx類，可是稍微想一想也不會是由這些類去完成server.xml的定位和解析，由於它本身自己就須要解析配置完成，那麼在類圖中能夠看到是有Catalina.configFile()這行代碼，最終看到了熟悉的"server.xml"，看到這裏是否是接下來就應該執行解析了喃？往下看。。。

file = configFile();

    protected File configFile() {

        File file = new File(configFile);
        if (!file.isAbsolute()) {
            file = new File(Bootstrap.getCatalinaBase(), configFile);
        }
        return file;

    }

    protected String configFile = "conf/server.xml";

代碼繼續往下翻以前能夠先看看這段代碼：

Digester digester = createStartDigester()

Digester（有道詞典翻譯是蒸煮器，煮解器），我就把它叫作解析器吧，畢竟它後面又用parse()完成對server.xml的解析。剛點進去看的時候，有點被嚇着了，都是一大堆不認識的鬼。。。摘了部分代碼以下：

digester.addObjectCreate("Server",
                                 "org.apache.catalina.core.StandardServer",
                                 "className");
        digester.addObjectCreate("Server/Service",
                                 "org.apache.catalina.core.StandardService",
                                 "className");
        digester.addObjectCreate("Server/Service/Executor",
                         "org.apache.catalina.core.StandardThreadExecutor",
                         "className");
        //這裏面還會添加不少規則，好比設置EngineConfig
        digester.addRuleSet(new EngineRuleSet("Server/Service/"));
        //這裏面還會添加不少規則，好比設置HostConfig(它會負責完成Context組件實例化和應用部署)
        digester.addRuleSet(new HostRuleSet("Server/Service/Engine/"));

這樣看上去就不會那麼恐怖了，見到了熟悉的StandardServer，StandardService，能夠猜測在解析的時候，是否是根據server.xml中的標籤名字會從這裏拿到對應類的全路徑反射生成實例喃？看一張動圖（3秒一幀）

接着往下，上面準備了規則（配置文件中對應標籤應該實例化那些類，默認添加了那些監聽器給對應的標籤），找到了server.xml文件路徑，接下來就要真正的解析和處理了，看代碼

try {
                inputSource.setByteStream(inputStream);
                digester.push(this);
                //關鍵理解點2：將Catalina對象傳給解析器，解析器完成以後，Server就已經有值了。如：
                // Server-Service-Engine-Host已經完成實例化。
                // Server-Service-Connector-(HTTP/AJP)ProtocolHandler-EndPoint
                //將斷點放到這裏看先後server的層級，能夠匹配上Tomcat架構圖
                digester.parse(inputSource);
            } catch (SAXParseException spe) {
                ...省略....
            } catch (Exception e) {
                ...省略....
            }
        } finally {
            ...省略....
        }

這部分代碼執行完，Server就已經實例化完了，但不是全部的內部屬性都構造好了，還有很長的路要走好比init/start。

既然Server已經有了，再仔細看看它的內部結構，上動圖

能夠看到Server-Service-Engine-Host,Server-Service-Connector這兩條線都已經有了，可能會問怎麼還沒看到Context-Wrapper喃，由於那是在start階段完成的。

parse()方法裏面的具體邏輯就不須要去剖析了，只須要知道它完成了Server-Service-Engine-Host等等的實例化，並添加了監聽和Valve規則（這裏看不懂不要緊，等後面就會知道了）。

到此爲止，Server的內部結構雛形已經出來了，再看看往下的server.init-engint.init等等xxx.init是如何一層層調用的

代碼往下走，看到了service.init

// Start the new server
        try {
            //Server Init操做，在這裏會一層層的往下Init。Server-Service-Engine/Connector-Host
            getServer().init();
        } catch (LifecycleException e) {
            if (Boolean.getBoolean("org.apache.catalina.startup.EXIT_ON_INIT_FAILURE")) {
                throw new java.lang.Error(e);
            } else {
                log.error("Catalina.start", e);
            }
        }

從這裏開始就是模板方法設計模式開始發功的時候了，若是還不知道的話，趕忙點進去看看，並動手寫寫。有經驗的話能夠想起在JDK的不少源碼都能看到這種設計模式，好比多線程中的同步器，還有Spring提供的BeanDefinitionRegistryPostProcessor擴展點等。

在看動圖以前下描述一下：凡是LifecycleBase的子類，調用的init方法必定是LifecycleBase.init（由於該方法被聲名爲final了），裏面就是setStateInternal-fireLifecycleEvent-initInternal-setStateInternal-fireLifecycleEvent這樣的套路。看到這一點很重要，不然往下DEBUG腦袋會發蒙的。

下面這張動圖描述了Server-Service-Engine-Host這條線，至於Server-Service-Engine-Connector這條線是一樣的方式。

總結：

1、Catalina在調用StandardServer.init以前完成了對server.xml解析，生成的Server對象的內部層次結構，初始化了默認的一些參數對應的實例

2、StandardServer.init執行以後完成了以下幾件事情：
1.Server-Service-Engine-Connector的狀態都變成了INITIALIZED

2.Connector中HTTP/AJP協議對應的ProtocolHandler也都實例化完成，監聽啓動完成

如圖：

但此時是沒法訪問Tom貓的主頁的，由於還沒start，也就是尚未部署應用。假設你嘗試使用http://localhost:8080去訪問，會一直沒有響應。

3.MapperListener初始化完成

MapperListener經過監聽容器事件來完成對容器的註冊和取消註冊。而Mapper用於對容器進行緩存和管理，同時提供uri映射的功能

在這裏推薦兩個博客：

深刻理解Tomcat

愛吃魚的KK（裏面有不少深刻的分析）

 

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