Tomcat - Tomcat 8.5.55 启动过程源码分析阶段二_load加载初始化

比眉伴天荒 2023-02-14 01:27 20阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  启动流程分析
 *  Pre
 *  load 加载初始化
 *   *  总体预览
     *  源码解析
     *   *  load()
         *   *  Server初始化
             *   *  Service初始化
                 *   *  Engine初始化
                     *  Connector 初始化
 *  小结

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

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# 启动流程分析 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

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# Pre #

[Tomcat - Tomcat 8.5.55 启动过程源码分析阶段一\_init实例化Bootstrap][Tomcat - Tomcat 8.5.55 _init_Bootstrap]

我们分析了 init 的主要功能，实例化Bootstrap , 调用init 通过反射调用Catalina\#setParentClassLoader ，后面调用的load 和 start方法 均为 反射调用的Catalina对象的load和start 方法。

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# load 加载初始化 #

## 总体预览 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

## 源码解析 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

### load() ###

我们梳理关键脉络

// Digester对象 用于解析 server.xml
      Digester digester = createStartDigester();
    
    
    
      // tomcat的配置文件 server.xml
       file = configFile();
    
     // 解析 xml 重点关注返回的对象 root
       digester.parse(inputSource);

进到这个parse方法

/** * Parse the content of the specified input source using this Digester. * Returns the root element from the object stack (if any). * * @param input Input source containing the XML data to be parsed * @return the root object * @exception IOException if an input/output error occurs * @exception SAXException if a parsing exception occurs */
        public Object parse(InputSource input) throws IOException, SAXException { 
            configure();
            getXMLReader().parse(input);
            return root;
        }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

那我们看下我们source目录下的精简后的server.xml

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

结合tomcat总体的架构图，套娃结构 ， server-service-----connector/container-----engine-----host-----context-----wrapper

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

刚才debug出来的root对象是不是很好理解了呢？

我们看下LifeCycle接口的继承关系， tomcat类的命名其实是很规范的 StandardXXXX

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

那继续看下 root对象的 及 配置文件的关系

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

#### Server初始化 ####

继续往下跟

// Servier初始化
      getServer().init();

调用的是 LifeCycle的init接口 ， 跟进去可以看到是进入到了 LifeCycleBase这个抽象类的init方法

在init方法中 ，调用

// 初始化的关键方法 （抽象方法 交由子类实现 设计模式中的模板模式）
       initInternal();

可以看到这个方法是抽象方法 ， 具体的实现由继承了LifeCycleBase这个抽象的子类实现具体的业务逻辑。

这里使用了模板模式 . 我们看下LifeCycleBase抽行类的具体实现

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]

很规范的实现 ，每个组件实例化 都要从LifeCycleBase中走一遍 ，自行实现 init方法。

既然这里是Server， 那到StandardServer \# initInternal 中看下

**最重要的代码 实例化Service**

for (Service service : services) { 
                service.init();
            }

这里可以看出来，Service 支持配置多个，不过通常情况下，不建议这么做。 想配置多个，干嘛不多起个tomcat呢？

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##### Service初始化 #####

同样的模板模式 ， 还是会调用到 StandardService \# initInternal ，精简后的核心代码如下

@Override
        protected void initInternal() throws LifecycleException { 
    
            super.initInternal();
    
            if (engine != null) { 
                engine.init();
            } 
            // Initialize our defined Connectors
            synchronized (connectorsLock) { 
                for (Connector connector : connectors) {  
                        connector.init();    
                }
            }
        }

可以看到 StandardService \# initInternal 中 主要干了两件事儿 engine.init 和 connector.init

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###### Engine初始化 ######

同样的老一套，模板模式， 跟进到 StandardEngine \# initInternal

@Override
        protected void initInternal() throws LifecycleException {  
            getRealm();
            super.initInternal();
        }

可以看到调用的是父类的 initInternal ， 父类 ContainerBase

@Override
        protected void initInternal() throws LifecycleException { 
            BlockingQueue<Runnable> startStopQueue = new LinkedBlockingQueue<>();
            startStopExecutor = new ThreadPoolExecutor(
                    getStartStopThreadsInternal(),
                    getStartStopThreadsInternal(), 10, TimeUnit.SECONDS,
                    startStopQueue,
                    new StartStopThreadFactory(getName() + "-startStop-"));
            startStopExecutor.allowCoreThreadTimeOut(true);
            super.initInternal();
        }

干了件啥事儿？ 无非就是实例化了一个连接池startStopExecutor ， 这个线程池的主要作用是在后面的start方法中使用。Engine可以配置多个Host，这个连接池的作用主要是为了并行初始化Host

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###### Connector 初始化 ######

继续 StandardService \# initInternal ， 接着 Connector 实例化， for循环嘛 ，一看就是支持配置多个Connector

for (Connector connector : connectors) {  
                        connector.init();    
                }

Connector\# initInternal

核心代码

@Override
        protected void initInternal() throws LifecycleException { 
    
            super.initInternal();
    
            // Initialize adapter 并绑定 protocolHandler
            adapter = new CoyoteAdapter(this);
            protocolHandler.setAdapter(adapter);
     
    
             // protocolHandler初始化，主要是 内部EndPoint的初始化 
             protocolHandler.init();
         
        }

CoyoteAdapter 对应tomcat架构图，是不是就是 Http 和 Servlet 之间用来做转换的那个Adapter ？

protocolHandler.setAdapter(adapter) 绑定

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

继续看

// protocolHandler初始化，主要是 内部EndPoint的初始化 
       protocolHandler.init();

进入 AbstractHttp11Protocol \# init

@Override
        public void init() throws Exception {  
            for (UpgradeProtocol upgradeProtocol : upgradeProtocols) { 
                configureUpgradeProtocol(upgradeProtocol);
            }
    
            super.init();
        }

关注 super.init(); 调用抽象父类AbstractProtocol ，精简后的代码如下

@Override
        public void init() throws Exception { 
            
    	
            String endpointName = getName();
            endpoint.setName(endpointName.substring(1, endpointName.length()-1));
            endpoint.setDomain(domain);
    	    // 通信端点的初始化
            endpoint.init();
        }

核心： endpoint.init();

调用 AbstractEndpoint \# init

public void init() throws Exception { 
            if (bindOnInit) { 
                bind();
                bindState = BindState.BOUND_ON_INIT;
            }
         
        }

重点是bind 方法

NioEndpoint ,我们这里的版本是tomcat8+, 默认的是NIO

精简后的核心代码如下：

@Override
        public void bind() throws Exception { 
    
            if (!getUseInheritedChannel()) { 
            
                // 获取NIO 通道
                serverSock = ServerSocketChannel.open();
                socketProperties.setProperties(serverSock.socket());
                InetSocketAddress addr = (getAddress()!=null?new InetSocketAddress(getAddress(),getPort()):new InetSocketAddress(getPort()));
                // 绑定端口，但尚未使用accept获取客户端连接
                serverSock.socket().bind(addr,getAcceptCount());
                
            } 
        }

至此，load方法完毕

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# 小结 #

通过一层层的分析，tomcat套娃式的设计，使用模板模式，一层层的初始化 ，是不是有了更深刻的理解了呢？

load完了，接下来我们来看下start阶段都干了啥事儿，继续下一篇 ~

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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200530135838330.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200528164120805.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[Tomcat - Tomcat 8.5.55 _init_Bootstrap]: https://artisan.blog.csdn.net/article/details/106405487
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200530141750725.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
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