Tomcat总体架构和启动流程

Tomcat大家都知道，这个没什么好描述的，我们先看Tomcat的总体架构

1、总体架构

架构一步一步增加组件，先来个最原始的

===

Server：Tomcat的整体服务，负责接收和处理请求。其拥有生命周期start开启和stop关闭方法。

但是很明显，所有操作放到Server里面来是不可能的，我们继续往下扩展

===

除开Server还加入了Connector、Container。

Connector连接器：使用Socket来接收请求的到来，并对请求进行响应。

Container容器：用来接收具体的请求，进行处理。

引入后流程就是这样了，Connector接受请求后让Container进行处理，然后再返回给用户

但是这个也有问题，缺少请求之间的映射规则。

===

一个Server下多个Service，一个Service下维护多个Connector和Container，那么此时每个Connector只能给指定的Container处理请求。

这里Container意为容器，我们更改其名称为Engine引擎。

下面我们再将Engine往下细分。

===

这里新加入 了 Context。

Context：代表一个Web应用，那么我们肯定可以有多个的Context

然后我们再往下细化。

5

这里我们需要将域名抽象为虚拟主机，所以定义了Host。

再细分

===

我们一个Wrapper则为一个Servlet。

我们上面将Container去掉了，其实我们这里可以把Engine、Host、Context、Wrapper都堪称Container的子类。

===

图里面组件都同属于同一个生命周期类Lifecycle。

2、启动流程与源码解析

Tomcat启动流程分为两大步：load和start

启动类名为：BootStrap，在我们tomcat的bin中startup命令中，其实就是启动的BootStrap这个类的main方法。

位置：org.apache.catalina.startup.Bootstrap#main

首先是创建BootStra实例，然后调用init方法，并将实例赋值给daemon。

然后进入到下面的方法中，首先是进入deamon(bootstrap)的load方法中。

然后我们进入Bootstrap的load方法中去：

注意这里会去调用catalinaDaemon的load方法，这里是catalinaDaemon为Catalina(org.apache.catalina.startup.Catalina)。

注意在我们Catalina的load方法中。会去获取到Server，此Server为StandardServer，然后去调用其init方法。

注意此处叨到达了我们生命周期父类的init方法中，因为我们的StandardServer并未实现init方法，而是使用initInternal方法，所以我们进入StandardServer的initInternal方法。

注意在StandardServer中，它要开始去调用获取到的多个Service，并挨个初始化，注意我们前面架构图中说了，一个Server是多个Service的。

这里只有一个Service，其为StandardService，这里和Server一样，会去调用生命周期父类的init方法，然后我们进入StandardService的initInternal方法。

这里首先是初始化Engine，其为StandardEngine，里面没有其他操作，这里就不列出来。

然后就是初始化Executor线程池。

然后初始化Connector连接器。注意这里面还有其它初始化的操作，进入其中init方法。

注意这里的protocolHandler是协议处理器，当前这个类的名称叫做Http11NioProtocol，其代表HTTP1.1，NIO代表运行模式，还有bio，nio，nio2，apr这几种模式。

进入Http11NioProtocol的父类的init方法中。

EndPoint为NioEndPoint，其是实现了IO多路复用的组件，其这里不过多解释。

至此BootStrap的load方法结束，我们继续看它的start方法。

其进如Catania的start方法中。

其Catania中进入StandardServer的start方法中，其父类会调用StandardServer的startInternal方法。

可以看到这里面会去执行StandardService的start方法。

依次执行StandardEngine、Executor、Connector的start方法。

然后我们看Connector的startInternal方法。

在进入NioEndPoint父类AbstractEndpoint中start方法,再进入其NioEndPoint的startInternal方法。最后总体架构中所有组件已经完成初始化。

其实这里面还应该有HOST、Wrapper等的初始化操作的，其存在于start方法当中，这个比较复杂后续写上记录。

最后附上时序图：