tomcat 解析(五)-Tomcat的核心组成和启动过程
2015-10-28 13:12
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声明:源码版本为Tomcat 6.0.35
前面的文章中介绍了Tomcat的基本配置,每个配置项也基本上对应了Tomcat的组件结构,如果要用一张图来形象展现一下Tomcat组成的话,整个Tomcat的组成可以如下图所示:
![](http://static.oschina.net/uploads/img/201403/20211631_uPqr.png)
Tomcat在接收到用户请求时,将会通过以上组件的协作来给最终用户产生响应。首先是最外层的Server和Service来提供整个运行环境的基础设施,而Connector通过指定的协议和接口来监听用户的请求,在对请求进行必要的处理和解析后将请求的内容传递给对应的容器,经过容器一层层的处理后,生成最终的响应信息,返回给客户端。
Tomcat的容器通过实现一系列的接口,来统一处理一些生命周期相关的操作,而Engine、Host、Context等容器通过实现Container接口来完成处理请求时统一的模式,具体表现为该类容器内部均有一个Pipeline结构,实际的业务处理都是通过在Pipeline上添加Valve来实现,这样就充分保证整个架构的高度可扩展性。Tomcat核心组件的类图如下图所示:
![](http://static.oschina.net/uploads/img/201403/20211631_QxsQ.jpg)
在介绍请求的处理过程时,将会详细介绍各个组件的作用和处理流程。本文将会主要分析Tomcat的启动流程,介绍涉及到什么组件以及初始化的过程,简单期间将会重点分析HTTP协议所对应Connector启动过程。
Tomcat在启动时的重点功能如下:
初始化类加载器:主要初始化CommonLoader、CatalinaLoader以及SharedLoader;
解析配置文件:使用Digester组件解析Tomcat的server.xml,初始化各个组件(包含各个web应用,解析对应的web.xml进行初始化);
初始化连接器:初始化声明的Connector,以指定的协议打开端口,等待请求。
不管是通过命令行启动还是通过Eclipse的WST server UI,Tomcat的启动流程是在org.apache.catalina.startup. Bootstrap类的main方法中开始的,在启动时,这个类的核心代码如下所示:
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从以上的代码中,可以看到在Tomcat启动的时候,执行了三个关键方法即init、load、和start。后面的两个方法都是通过反射调用org.apache.catalina.startup.Catalina的同名方法完成的,所以后面在介绍时将会直接转到Catalina的同名方法。首先分析一下Bootstrap的init方法,在该方法中将会初始化一些全局的系统属性、初始化类加载器、通过反射得到Catalina实例,在这里我们重点看一下初始化类加载器的方法:
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在以上的代码总,我们可以看到初始化了三个类加载器,这三个类加载器将会有篇博文进行简单的介绍。
然后我们进入Catalina的load方法:
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在以上的代码中,关键的任务有两项即使用Digester组件按照给定的规则解析server.xml、调用Server的initialize方法。关于Digester组件的使用,后续会有一篇专门的博文进行讲解,而Server的initialize方法中,会发布事件并调用各个Service的initialize方法,从而级联完成各个组件的初始化。每个组件的初始化都是比较有意思的,但是我们限于篇幅先关注Connector的初始化,这可能是最值得关注的。
Connector的initialize方法,核心代码如下:
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在Http11Protocol的init方法中,核心代码如下:
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我们看到最终的初始化方法最终都会调到JIoEndpoint的init方法,网络初始化和对请求的最初处理都是通过该类及其内部类完成的,所以后续的内容将会重点关注此类:
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在上面的代码中,我们可以看到此时初始化了一个ServerSocket对象,用来准备接受请求。
如果将其比作赛跑,此时已经到了“各就各位”状态,就等最终的那声“发令枪”了,而Catalina的start方法就是“发令枪”啦:
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此时会调用Server的start方法,这里我们重点还是关注JIoEndpoint的start方法:
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从以上的代码,可以看到,如果没有在server.xml中声明Executor的话,将会使用内部的一个容量为200的线程池用来后续的请求处理。并且按照参数acceptorThreadCount的设置,初始化线程来接受请求。而Acceptor是真正的幕后英雄,接受请求并分派给处理过程:
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从这里我们可以看到,Acceptor接受Socket请求,并调用processSocket方法来进行请求的处理。至此,Tomcat的组件整装待命,等待请求的到来。关于请求的处理,会在下篇文章中介绍。
前面的文章中介绍了Tomcat的基本配置,每个配置项也基本上对应了Tomcat的组件结构,如果要用一张图来形象展现一下Tomcat组成的话,整个Tomcat的组成可以如下图所示:
![](http://static.oschina.net/uploads/img/201403/20211631_uPqr.png)
Tomcat在接收到用户请求时,将会通过以上组件的协作来给最终用户产生响应。首先是最外层的Server和Service来提供整个运行环境的基础设施,而Connector通过指定的协议和接口来监听用户的请求,在对请求进行必要的处理和解析后将请求的内容传递给对应的容器,经过容器一层层的处理后,生成最终的响应信息,返回给客户端。
Tomcat的容器通过实现一系列的接口,来统一处理一些生命周期相关的操作,而Engine、Host、Context等容器通过实现Container接口来完成处理请求时统一的模式,具体表现为该类容器内部均有一个Pipeline结构,实际的业务处理都是通过在Pipeline上添加Valve来实现,这样就充分保证整个架构的高度可扩展性。Tomcat核心组件的类图如下图所示:
![](http://static.oschina.net/uploads/img/201403/20211631_QxsQ.jpg)
在介绍请求的处理过程时,将会详细介绍各个组件的作用和处理流程。本文将会主要分析Tomcat的启动流程,介绍涉及到什么组件以及初始化的过程,简单期间将会重点分析HTTP协议所对应Connector启动过程。
Tomcat在启动时的重点功能如下:
初始化类加载器:主要初始化CommonLoader、CatalinaLoader以及SharedLoader;
解析配置文件:使用Digester组件解析Tomcat的server.xml,初始化各个组件(包含各个web应用,解析对应的web.xml进行初始化);
初始化连接器:初始化声明的Connector,以指定的协议打开端口,等待请求。
不管是通过命令行启动还是通过Eclipse的WST server UI,Tomcat的启动流程是在org.apache.catalina.startup. Bootstrap类的main方法中开始的,在启动时,这个类的核心代码如下所示:
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然后我们进入Catalina的load方法:
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Connector的initialize方法,核心代码如下:
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如果将其比作赛跑,此时已经到了“各就各位”状态,就等最终的那声“发令枪”了,而Catalina的start方法就是“发令枪”啦:
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