Tomcat源码分析 · 壹

前言

从今天开始，我们开始分析tomcat的源码，至于原因嘛，第一Tomcat是非常优秀的web服务器，它占据着全球一半以上的市场份额，就连spring boot这样的顶级框架都在用tomcat做底层实现，这足以说明其流行程度。当然，其流行的另一个重要原因是，它是开源的，它是apache基金会下的一个顶级项目，相比做java开发的小伙伴应该没人不知道tomcat吧。

基于以上原因，我们今天来看下Tomcat的源码实现。

昨天在某乎上看到一个大佬分享了Tomcat的源码视频，大佬说关于源码的学习应该从以下几点入手：

• 组件及功能
• 设计模式
• 线程安全
• 对比联想

所以本次源码分析我们就从以上几点开始入手。我昨天说要加强设计模式就是从这里看来的，毕竟看清楚了设计模式，源码分析起来就没那么难了。

Tomcat

首先，我们看Tomcat源码的结构：

这个结构和我们平时下载到的发布版本基本上一致。这里源码剖析和版本无关，但是如果线上环境使用的话，建议使用最新版，因为9.0.31以下的版本存在漏洞，关于漏洞加固我们昨天已经分享过了，还没看的小伙伴可以爬个楼看下。

我们先来看下bin下面的启动脚本，从startup脚本中我们可以找到项目启动入口，这里我们以windows环境下的bat脚本为例：

可以看到startup脚本调用的是catalina脚本，而且传递的参数是start：

首先从下面的脚本中我们可以推测出，这里最终应该会通过执行Bootstrap的main方法来启动Tomcat，而且由于%1处的参数是start，所以最终他会去调用noJpda语句块：

在noJpda语句块中，由于我们的参数是start，所以他会调用doStart语句块：

在ddStart操作中，设置了启动参数，最后调用execCme操作：

在execCmd语句块中最终通过java命令行的方式，来运行MAINCLASS的main方法启动tomcat:

下面我们就来简单看下Bootstrap的 main方法执行过程:：

首先，它以单例模式创建了Bootstrap实例，并执行它的初始化操作，最后将创建的对象赋值给daemon对象，如果发生异常会调用handleThrowable方法进行异常处理。这里创建方式是单例模式，首先daemon是一个静态私有变量，同时它被volatile关键字修饰，确保它在修改后对所有线程可见，为了进一步保证线程安全，这里还引入了daemonLock变量，并加了synchronized锁，下面是这两对象的定义及修饰：

在main方法的下半部分中，它需要执行daemon的load方法和start方法来启动容器，这里发生异常，同样会调用handleThrowable方法来处理异常。另外从这几行代码中，我们可以看出来，command其实只支持通过args参数传入的，需要注意的是，command必须是args的最后一个参数：

下面我们就来逐一看下与 Bootstrap相关的几个方法。

init

首先是init方法，这个方法主要有两部分操作，一部分就是关于类加载器的操作，一部分就是关于Catalina的操作。

在initClassLoaders方法中，主要是创建了三个类加载器：

这里的common、server和shared分别表示不同的配置名，在creaeteClassLoader方法中会根据该名称从catalina.properties文件中获取对应的配置

在获取配置资源的时候，会从三个地方获取catalina.properties文件，分别是系统的根目录、conf目录、和/org/apache/catalina/startup/包下面，但只会解析其中一个，会按照我们这里说的顺序解析，如果中间任意一个文件不为空，则后面的文件就不会被解析到：

在config目录下的catalina.properties文件中，只有common.loader是有值的，其他两个都是空的：

可以看到common.loader共配置了四个路径，分别包括两个目录及其下的jar文件。

首先会在replace方法中替换其中${catalina.base}这样配置，然后在getPaths方法中最终匹配·其中配置的内容。

这里的gatPaths方法就是为了解析出配置文件中的路径，然后返回：

最后，调用ClassLoaderFactory的creaeteClassLoader方法创建了一个URLClassLoader的实例，入参就是出jar文件之外的路径：

好了，由于时间的关系，我们今天就只说init方法中的一部分，剩下的内容明天继续，另外今天打算搞下tomcat的环境，让tomcat能在idea环境下debug。

总结

从目前情况来看，tomcat的源码和spring boot比起来，还是比较简单的，当然这也不排除正是经历了spring boot源码的磨砺，才让我们现在看tomcat的源码如此地轻松。

另外有个好消息说下，由于最近一直忘记提交内容，所以今天我专门搞了一个定时任务提交内容，这样以后每天六点定时任务会自动帮我提交内容，我再也不用担心写好的内容忘记提交了，so easy！

好了，各位小伙伴晚安吧，我要继续搞环境了！