tomcat 8.0.36

知识点:

  • 通过配置loadOnStartup可以设置Servlet是否在Tomcat启动时加载,以及按值大小进行有序加载,其最小有效值为0,最大有效值为Integer.MAX_VALUE。
  • Jsp Servlet的类是org.apache.jasper.servlet.JspServlet。
  • Jsp Servlet是强制性启动时加载,其loadOnStartup的默认值,或其值是失效值时,将使用最大有效值。
  • 通过配置Context或Host的failCtxIfServletStartFails属性值,优先使用Context的,设置tomcat启动时加载servlet时,是否忽略抛出的ServletException异常,如果不忽略,则tomcat启动失败,默认不忽略。
  • servlet有多线程模式,和单线程模式,默认是多线程模式,单线程模式需要实现SingleThreadModel接口。单线程模式下,开启一个实例池,同一时间,一个实例只分配给一个线程占用。

解说源码:

Tomcat在启动时,就会调用loadOnStartup,传入的参数是一个Container[]的数组,这个数组代表的是从我们的web.xml,web-fragment.xml,注解,以及动态添加等方式配置的关于Servlet等信息的数组。

ok设置为false,表示Tomcat启动失败,将无法运作。即loadOnStartup的返回值将影响Tomcat是否运作。

if (!loadOnStartup(findChildren())) {
ok = false;
}

进入loadOnStartup方法后,这里首先定义了一个TreeMap,使用TreeMap的主要目的就是可以排序。

然后遍历Servlet信息集,将遍历中的Servlet信息转化为实际类型Wrapper。

通过getLoadOnStartup方法得到Servlet的启动序级,过滤掉启动序级小于0的Servlet。

接下来,就把大于或等于0的启动序级加入到TreeMap,映射的值是一个Wrapper表,即把Servlet分箱装入到所属启动序级的箱子里面。

TreeMap<Integer, ArrayList<Wrapper>> map = new TreeMap<>();
for (int i = 0; i < children.length; i++) {
Wrapper wrapper = (Wrapper) children[i];
int loadOnStartup = wrapper.getLoadOnStartup();
if (loadOnStartup < 0)
continue;
Integer key = Integer.valueOf(loadOnStartup);
ArrayList<Wrapper> list = map.get(key);
if (list == null) {
list = new ArrayList<>();
map.put(key, list);
}
list.add(wrapper);
}

实际上Wrapper只是一个接口,真正实现Wrapper方法的是StandardWrapper,而StandardWrapper还实现了servlet规范中的ServletConfig接口。

public class StandardWrapper extends ContainerBase 
implements ServletConfig, Wrapper

但是,最后传递给应用使用的ServletConfig并非StandardWrapper,而是StandardWrapperFacade,当然也是实现ServletConfig接口。

public final class StandardWrapperFacade
implements ServletConfig

正如名字上的意思,使用外观模式再一次包装StandardWrapper,然后调用其的同名方法。

protected final StandardWrapperFacade facade = new StandardWrapperFacade(this);

所以servlet的所有配置信息都存放在StandardWrapper,如成员变量loadOnStartup就是配置servlet中的一项,其默认值为-1。

protected int loadOnStartup = -1;

getLoadOnStartup方法主要获取成员变量loadOnStartup值,但有特殊情况,成员变量isJspServlet是记录配置的Servlet类是不是org.apache.jasper.servlet.JspServlet,即一个Servlet是不是Jsp Servlet就看它的类是不是这个类。

简单的说,普通Servlet的启动序级的默认值为-1,最小有效值为0,最大有效值为Integer.MAX_VALUE。Jsp Servlet的启动序级的默认值为最大值,有效值与普通Servlet一致,并且其值失效时将使用最大值。

public int getLoadOnStartup() {
if (isJspServlet && loadOnStartup < 0) {
return Integer.MAX_VALUE;
} else {
return (this.loadOnStartup);
}
}

回到原来的getLoadOnStartup方法里,map已经把需要启动时加载的Servlet分装到按启动序级排列好的箱子里面,接下来就是先按启动序级顺序,再按加入顺序遍历servlet,并且执行其load方法。

load方法如果抛出ServletException异常,将通过getComputedFailCtxIfServletStartFails获取的值来决定是否让Tomcat启动失败。

而获取的值是Context配置的failCtxIfServletStartFails属性,如果该属性未配置,则使用Host配置failCtxIfServletStartFails的属性,其默认值为false。

for (ArrayList<Wrapper> list : map.values()) {
for (Wrapper wrapper : list) {
try {
wrapper.load();
} catch (ServletException e) {
if (getComputedFailCtxIfServletStartFails()) {
return false;
}
}
}
}
return true;

进入load方法后,load方法是一个线程安全的方法,为什么需要线程安全?因为,servlet大多数情况下是不进行预加载,什么时候用到,就什么时候加载。换句话说,为了节省从来没用到的servlet资源空间,所以等到有请求访问到servlet时才加载。

所以这种后加载的方式,就有可能出现两个请求,在同一时间访问到同一个servlet时,这时候就需要线程安全了。那什么时候需要预加载,什么时候不需要预加载,这个问题可以思考到,为什么定义Jsp Servlet时,tomcat是强制性要预加载,这里不再往深叙述了。

成员变量instance就是配置的servlet类的实例,实例是需要加载与初始化,才能对请求做处理。

public synchronized void load() throws ServletException {
instance = loadServlet(); if (!instanceInitialized) {
initServlet(instance);
}
}

来到loadServlet方法,在加载实例之前,这里要验证servlet实例是一个单例还是多例。如果是单例,并且实例已经存在,那就返回该实例。如果是多例,不管实例存与不存在,都将再创建实例。

判断是使用单例还是多例,由成员变量singleThreadModel的值来判断,其含意就是如果同一个servlet实例,只允许在同一时间让一个请求(线程)访问,所以叫单线程模式。反之,同一个servlet实例,允许同一时间,让多个请求(线程)访问,就叫多线程模式。

显然,单线程与多线程的区别在于,servlet的成员变量共享与不共享,设计的重点就得往这里思考。那变量singleThreadModel默认值为false,即servlet模认是多线程模式,其如何改变为单线程模式在后面。

if (!singleThreadModel && (instance != null))
return instance;

接下来获取实例管理器,然后通过servlet类加载并创建servlet,这个过实例化的过程,内容也是挺丰富多彩的,其中包括JNDI注入,POST构造方法调用等,这里就不往里面叙述了。

InstanceManager instanceManager = ((StandardContext)getParent()).getInstanceManager();
Servlet servlet = (Servlet) instanceManager.newInstance(servletClass);

判断servlet是否单线程模式,如果serlvet实现了SingleThreadModel接口,那么成员变量singleThreadModel标记为true,同时创建出实例池。

if (servlet instanceof SingleThreadModel) {
if (instancePool == null) {
instancePool = new Stack<>();
}
singleThreadModel = true;
}

如果servlet需要得到Wrapper对象实例,那么servlet实现ContainerServlet接口,并且在Context的配置里设置属性privileged为true,默认为false。

if ((servlet instanceof ContainerServlet)
    &&(Context) getParent()).getPrivileged()) {
((ContainerServlet) servlet).setWrapper(this);
}

来到initServlet方法,如果servlet是多线程模式,则实例只执行一次初始化。反之,如果servlet是单线程模式,每次创建的实例,都会执行一次初始化。

private synchronized void initServlet(Servlet servlet) throws ServletException {
if (instanceInitialized && !singleThreadModel)
return;
servlet.init(facade);
instanceInitialized = true;
}

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