Tomcat源碼分析 · 壹

前言

從今天開始，我們開始分析tomcat的源碼，至于原因嘛，第一Tomcat是非常優(yōu)秀的web服務器，它占據著全球一半以上的市場份額，就連spring boot這樣的頂級框架都在用tomcat做底層實現，這足以說明其流行程度。當然，其流行的另一個重要原因是，它是開源的，它是apache基金會下的一個頂級項目，相比做java開發(fā)的小伙伴應該沒人不知道tomcat吧。

基于以上原因，我們今天來看下Tomcat的源碼實現。

昨天在某乎上看到一個大佬分享了Tomcat的源碼視頻，大佬說關于源碼的學習應該從以下幾點入手：

• 組件及功能
• 設計模式
• 線程安全
• 對比聯(lián)想

所以本次源碼分析我們就從以上幾點開始入手。我昨天說要加強設計模式就是從這里看來的，畢竟看清楚了設計模式，源碼分析起來就沒那么難了。

Tomcat

首先，我們看Tomcat源碼的結構：

這個結構和我們平時下載到的發(fā)布版本基本上一致。這里源碼剖析和版本無關，但是如果線上環(huán)境使用的話，建議使用最新版，因為9.0.31以下的版本存在漏洞，關于漏洞加固我們昨天已經分享過了，還沒看的小伙伴可以爬個樓看下。

我們先來看下bin下面的啟動腳本，從startup腳本中我們可以找到項目啟動入口，這里我們以windows環(huán)境下的bat腳本為例：

可以看到startup腳本調用的是catalina腳本，而且傳遞的參數是start：

首先從下面的腳本中我們可以推測出，這里最終應該會通過執(zhí)行Bootstrap的main方法來啟動Tomcat，而且由于%1處的參數是start，所以最終他會去調用noJpda語句塊：

在noJpda語句塊中，由于我們的參數是start，所以他會調用doStart語句塊：

在ddStart操作中，設置了啟動參數，最后調用execCme操作：

在execCmd語句塊中最終通過java命令行的方式，來運行MAINCLASS的main方法啟動tomcat:

下面我們就來簡單看下Bootstrap的 main方法執(zhí)行過程:：

首先，它以單例模式創(chuàng)建了Bootstrap實例，并執(zhí)行它的初始化操作，最后將創(chuàng)建的對象賦值給daemon對象，如果發(fā)生異常會調用handleThrowable方法進行異常處理。這里創(chuàng)建方式是單例模式，首先daemon是一個靜態(tài)私有變量，同時它被volatile關鍵字修飾，確保它在修改后對所有線程可見，為了進一步保證線程安全，這里還引入了daemonLock變量，并加了synchronized鎖，下面是這兩對象的定義及修飾：

在main方法的下半部分中，它需要執(zhí)行daemon的load方法和start方法來啟動容器，這里發(fā)生異常，同樣會調用handleThrowable方法來處理異常。另外從這幾行代碼中，我們可以看出來，command其實只支持通過args參數傳入的，需要注意的是，command必須是args的最后一個參數：

下面我們就來逐一看下與 Bootstrap相關的幾個方法。

init

首先是init方法，這個方法主要有兩部分操作，一部分就是關于類加載器的操作，一部分就是關于Catalina的操作。

在initClassLoaders方法中，主要是創(chuàng)建了三個類加載器：

這里的common、server和shared分別表示不同的配置名，在creaeteClassLoader方法中會根據該名稱從catalina.properties文件中獲取對應的配置

在獲取配置資源的時候，會從三個地方獲取catalina.properties文件，分別是系統(tǒng)的根目錄、conf目錄、和/org/apache/catalina/startup/包下面，但只會解析其中一個，會按照我們這里說的順序解析，如果中間任意一個文件不為空，則后面的文件就不會被解析到：

在config目錄下的catalina.properties文件中，只有common.loader是有值的，其他兩個都是空的：

可以看到common.loader共配置了四個路徑，分別包括兩個目錄及其下的jar文件。

首先會在replace方法中替換其中${catalina.base}這樣配置，然后在getPaths方法中最終匹配·其中配置的內容。

這里的gatPaths方法就是為了解析出配置文件中的路徑，然后返回：

最后，調用ClassLoaderFactory的creaeteClassLoader方法創(chuàng)建了一個URLClassLoader的實例，入參就是出jar文件之外的路徑：

好了，由于時間的關系，我們今天就只說init方法中的一部分，剩下的內容明天繼續(xù)，另外今天打算搞下tomcat的環(huán)境，讓tomcat能在idea環(huán)境下debug。

總結

從目前情況來看，tomcat的源碼和spring boot比起來，還是比較簡單的，當然這也不排除正是經歷了spring boot源碼的磨礪，才讓我們現在看tomcat的源碼如此地輕松。

另外有個好消息說下，由于最近一直忘記提交內容，所以今天我專門搞了一個定時任務提交內容，這樣以后每天六點定時任務會自動幫我提交內容，我再也不用擔心寫好的內容忘記提交了，so easy！

好了，各位小伙伴晚安吧，我要繼續(xù)搞環(huán)境了！