Tomcat源码解析-启动过程分析之主干流程

Tomcat启动入口就在脚本startup.sh中,具体脚本可以看tomcat的源码，这个启动脚本主要用来判断环境，
找到catalina.sh脚本路径，将启动参数传递给catalina.sh执行。
catalina.sh start 最终会执行org.apache.catalina.startup.Bootstrap中的main方法，并把start参数传入。
以后分析Tomcat关闭的时候，也是一个套路，最终都会调用到org.apache.catalina.startup.Bootstrap的main方法，并把stop参数传入。

分析main方法：

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/**        * 通过提供的脚本启动Tomcat时的主方法和入口点。        *        * @param args 要处理的命令行参数        */       public static void main(String args[]) {             //main使用的守护进程对象。           synchronized (daemonLock) {               //daemon是volatile修饰的Bootstrap对象               if (daemon == null) {                   //在init()完成之前不要设置守护进程                   Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();                   try {                       //初始化守护进程。                       bootstrap.init();                   } catch (Throwable t) {                       handleThrowable(t);                       t.printStackTrace();                       return;                   }                   daemon = bootstrap;               } else {                   // W当作为服务运行时，要停止的调用将位于新线程上，                   // 因此请确保使用了正确的类加载器，以防止出现一系列类未找到异常。直到init()完成                   Thread.currentThread().setContextClassLoader(daemon.catalinaLoader);               }           }             try {               String command = "start";               if (args.length > 0) {                   command = args[args.length - 1];               }                 //命令解析与执行               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")) {                   //启动操作                   //通过反射调用守护进程引用的org.apache.catalina.startup.Catalina实例的setAwait方法                   daemon.setAwait(true);                   //调用Catalina实例的load方法                   daemon.load(args);                   //start方法                   daemon.start();                   //反射调用Catalina实例的getServer方法，返回的对象为空时，终止当前运行的Java虚拟机。                   if (null == daemon.getServer()) {                       System.exit(1);                   }               } else if (command.equals("stop")) {                   //通过反射调用Catalina的stopServer方法。                   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);           }         }

启动过程有两步操作：
1、初始化守护进程，获取类加载器和反射实例化org.apache.catalina.startup.Catalina。
2、根据启动参数start，通过反射，依次执行Catalina实例的setAwait、load、start方法。

下面主要分析Catalina实例的setAwait、load、start方法：

1 setAwait

入参为true

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/**    * Use await.    */    protected boolean await = false;      public void setAwait(boolean b) {        await = b;    }

2 load

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/**         * 启动一个新的服务器实例。         */        public void load() {            //防止重复加载。            if (loaded) {                return;            }            loaded = true;            long t1 = System.nanoTime();            //创建java.io.tmpdir文件夹            initDirs();              // Before digester - it may be needed            //初始化jmx的环境变量            initNaming();              // Create and execute our Digester            //创建和配置将用于启动的Digester。            //配置解析server.xml中各个标签的解析类            Digester digester = createStartDigester();              InputSource inputSource = null;            InputStream inputStream = null;            File file = null;            try {                  //下面一大段都是为了加载conf/server.xml配置文件，失败就加载server-embed.xml                ...                try {                    inputSource.setByteStream(inputStream);                    //把Catalina作为一个顶级容器                    digester.push(this);                    //解析过程会实例化各个组件，比如Server、Container、Connector等                    digester.parse(inputSource);                } catch (SAXParseException spe) {                    log.warn("Catalina.start using " + getConfigFile() + ": " +                            spe.getMessage());                    return;                } catch (Exception e) {                    log.warn("Catalina.start using " + getConfigFile() + ": ", e);                    return;                }            } finally {                if (inputStream != null) {                    try {                        inputStream.close();                    } catch (IOException e) {                        // Ignore                    }                }            }              //这里的server在解析xml之后就有值了，这是Server的Catalina信息            getServer().setCatalina(this);            getServer().setCatalinaHome(Bootstrap.getCatalinaHomeFile());            getServer().setCatalinaBase(Bootstrap.getCatalinaBaseFile());              // Stream redirection            initStreams();              // Start the new server            try {                //生命周期init方法                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);                }            }              long t2 = System.nanoTime();            if (log.isInfoEnabled()) {                log.info("Initialization processed in " + ((t2 - t1) / 1000000) + " ms");            }        }

主要流程：

• 初始化JMX环境变量
• 创建和配置Digester
• 读取配置文件conf/server.xml配置文件，失败就加载server-embed.xml
• 通过Digester解析配置文件，并将当前Catalina作为最顶层容器，解析过程会实例化各种组件
• 设置Server组件的catalina信息
• 调用Server组件的生命周期init方法

解析配置文件，注入catalina的各种组件后面分析。
下面看start方法：

3 start

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/**          * 启动一个新的服务器实例。          */         public void start() {             //如果Server组件不存在，则重新执行load方法             if (getServer() == null) {                 load();             }             //依然不存在就返回             if (getServer() == null) {                 log.fatal("Cannot start server. Server instance is not configured.");                 return;             }             long t1 = System.nanoTime();             // Start the new server             try {                 //调用Server的start方法                 getServer().start();             } catch (LifecycleException e) {                 log.fatal(sm.getString("catalina.serverStartFail"), e);                 try {                     //异常的时候调用Server的destroy方法                     getServer().destroy();                 } catch (LifecycleException e1) {                     log.debug("destroy() failed for failed Server ", e1);                 }                 return;             }             long t2 = System.nanoTime();             if (log.isInfoEnabled()) {                 log.info("Server startup in " + ((t2 - t1) / 1000000) + " ms");             }               // Register shutdown hook             //注册关闭钩子             if (useShutdownHook) {                 if (shutdownHook == null) {                     // Catalina.this.stop();                     shutdownHook = new CatalinaShutdownHook();                 }                   Runtime.getRuntime().addShutdownHook(shutdownHook);                   // If JULI is being used, disable JULI's shutdown hook since                 // shutdown hooks run in parallel and log messages may be lost                 // if JULI's hook completes before the CatalinaShutdownHook()                 LogManager logManager = LogManager.getLogManager();                 if (logManager instanceof ClassLoaderLogManager) {                     ((ClassLoaderLogManager) logManager).setUseShutdownHook(                             false);                 }             }             // Bootstrap中会设置await为true，其目的在于让tomcat在shutdown端口阻塞监听关闭命令             if (await) {                 //等待收到正确的关机命令，然后返回。                 await();                 //停止现有的服务器实例。                 stop();             }         }

流程：

• 调用Server组件的start方法，开启一个新的服务。
• 注册关闭钩子
• 让Tomcat在shutdown端口阻塞监听关闭命令

本篇目的就是了解整个Tomcat启动的主干流程，体现在代码层的就是依次执行Catalina实例的setAwait、load、start方法。
其中的load方法中的解析配置文件与注册组件、执行生命周期方法init；
start方法中的开启服务、注册关闭钩子、阻塞监听关闭指令等详细细节，将在后期慢慢分析。

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