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tomcat7源码-Bootstrap的任务

        tomcat的启动从bootstrap的main方法开始,在main方法中主要是做了三件事,调用init方法初始化自己,调用catalinaDaemon对象

的setAwait方法设置它的await属性为true,最后调用自己的start方法。

        首先看看init方法:

  public void init()
        throws Exception
    {

        // Set Catalina path
        setCatalinaHome();
        setCatalinaBase();

        //初始化三个类加载器
        initClassLoaders();

        Thread.currentThread().setContextClassLoader(catalinaLoader);

        //加载conf下的catalina.properties配置文件下的common.loader和server.loader所指定的类。因为server.loader为空时
        //catalinaLoader和commonLoader是指向的同一对象,不为空时commonLoader是catalinaLoader的父类。
        SecurityClassLoad.securityClassLoad(catalinaLoader);

        // Load our startup class and call its process() method
        if (log.isDebugEnabled())
            log.debug("Loading startup class");
        Class<?> startupClass =
            catalinaLoader.loadClass
            ("org.apache.catalina.startup.Catalina");
        Object startupInstance = startupClass.newInstance();

        // Set the shared extensions class loader
        if (log.isDebugEnabled())
            log.debug("Setting startup class properties");
        String methodName = "setParentClassLoader";
        Class<?> paramTypes[] = new Class[1];
        paramTypes[0] = Class.forName("java.lang.ClassLoader");
        Object paramValues[] = new Object[1];
        paramValues[0] = sharedLoader;
        Method method =
            startupInstance.getClass().getMethod(methodName, paramTypes);
        method.invoke(startupInstance, paramValues);

        catalinaDaemon = startupInstance;

    }

       这里的主要内容就是调用了initClassLoaders();初始化了commonLoader,catalinaLoader,sharedLoader三个类加载器,它们是bootstrap的

成员变量。并通过SecurityClassLoad.securityClassLoad(catalinaLoader)这步代码来加载conf/catalina.properties文件下common.loader,

server.loader,shared.loade三个属性指定的jar包和class。securityClassLoad会通过一系列环境变量替换等处理来找到相关的类并加载它们。

最后一段代码初始化Catalina对象,再设置它的父类加载器为sharedLoader。这里的一些疑问稍后再说。

        先看看initClassLoaders()方法:

initClassLoaders源码:
   private void initClassLoaders() {
        try {
            commonLoader = createClassLoader("common", null);//1,创建commonLoader类加载器
            if( commonLoader == null ) {
                // no config file, default to this loader - we might be in a 'single' env.
                commonLoader=this.getClass().getClassLoader();
            }
            catalinaLoader = createClassLoader("server", commonLoader);//2,
            sharedLoader = createClassLoader("shared", commonLoader);//3,
        } catch (Throwable t) {
            handleThrowable(t);
            log.error("Class loader creation threw exception", t);
            System.exit(1);
        }
    }
      第一步是通过common关键字初始化了一个commonLoader对象。

      进到createClassLoader方法中:

 private ClassLoader createClassLoader(String name, ClassLoader parent)
        throws Exception {
        String value = http://www.mamicode.com/CatalinaProperties.getProperty(name + ".loader");>

      这里应该很清楚,CatalinaProperties.getProperty(name + ".loader");就是获取配置文件里的属性的方法。value = http://www.mamicode.com/replace(value)替换环境变量

等一系列的转换获取了一些类路径的url最后将这些url传给ClassLoaderFactory.createClassLoader方法。CommonclassLoader和其他两个类加载器都

是通过该方法获取的,它们是一个StandardClassLoader实例。StandardClassLoader只是简单的从URLClassLoader继承,并实现了

StandardClassLoaderMBean接口来实现JMX监控。所以可以认为这三个类加载器就是URLClassLoader对象,

createClassLoader(repositories, parent),其实就是调用了URLClassLoader的构造方法,传入类路径的URL集合和父加载器。如果打开

conf/catalina.properties配置文件,server.loader,shared.loade默认为空。从createClassLoader方法中if判断就可以知道

commonLoader == catalinaLoader == sharedLoader。

    这里先说一点设置这三个类加载器的用意,以后再用源码证明。commonLoader被用来设置为catalinaLoader和sharedLoader的父加载器。

catalinaLoader用来加载tomcat自身程序所需要的类。sharedLoader用来加载一些webapp目录下的程序共享的class,并被WebappClassLoader

(用户web程序的类加载器)设置为父类(从这里就可以知道web程序的类是怎么实现相互隔离,但又可以共享某些jar包的。因为类加载器在加载

类时会先让父加载器去加载,父加载器找不到的话就自己来加载,在这里sharedLoader和WebappClassLoader都有不同的加载路径,所有的

WebappClassLoader都继承自sharedLoader,所以他们共享了sharedLoader的加载路径)。



    再来看看SecurityClassLoad.securityClassLoad(catalinaLoader):

public static void securityClassLoad(ClassLoader loader)
        throws Exception {

        if( System.getSecurityManager() == null ){
            return;
        }

        loadCorePackage(loader);
        loadCoyotePackage(loader);
        loadLoaderPackage(loader);
        loadRealmPackage(loader);
        loadServletsPackage(loader);
        loadSessionPackage(loader);
        loadUtilPackage(loader);
        loadValvesPackage(loader);
        loadJavaxPackage(loader);
        loadConnectorPackage(loader);
        loadTomcatPackage(loader);
    }
      可以进每个方法看下,它是加载了指定的一些类,注意这些类名是指定的,如果你放了自己的jar包在里面,那么它的加载就不是catalinaLoader完成的。


      最后就是初始化catalinaDaemon对象了,从最后一段代码可以看出catalinaDaemon被赋值为org.apache.catalina.startup.Catalina的实例,

并且通过反射调用调用了setParentClassLoader方法,参数是catalinaLoader。
    这里设置父加载器的用意是什么?下面是这个方法的源码   

 public void setParentClassLoader(ClassLoader parentClassLoader) {
        this.parentClassLoader = parentClassLoader;
    }
     方法很简单,看来问题不在这。在来看看Catalina的另一个方法:

  public ClassLoader getParentClassLoader() {
        if (parentClassLoader != null) {
            return (parentClassLoader);
        }
        return ClassLoader.getSystemClassLoader();
    }

         其实这里parentClassLoader属性不是说加载Catalina的类加载器的父类加载器,它只是一个普通的属性。

        在来看看哪里调用了getParentClassLoader,在StandardServer中有这样一个方法:

  @Override
    public ClassLoader getParentClassLoader() {
        if (parentClassLoader != null)
            return (parentClassLoader);
        if (catalina != null) {
            return (catalina.getParentClassLoader());
        }
        return (ClassLoader.getSystemClassLoader());
    }
     然后他的下级组件StandardService:
  @Override
    public ClassLoader getParentClassLoader() {
        if (parentClassLoader != null)
            return (parentClassLoader);
        if (server != null) {
            return (server.getParentClassLoader());
        }
        return (ClassLoader.getSystemClassLoader());
    }
    与之对应的都有一个setParentClassLoader方法。
    engin容器也有这个方法。最后在WebappLoader中有个如下的方法:
 private WebappClassLoader createClassLoader()
        throws Exception {

        Class<?> clazz = Class.forName(loaderClass);
        WebappClassLoader classLoader = null;

        if (parentClassLoader == null) {
            parentClassLoader = container.getParentClassLoader();
        }
        Class<?>[] argTypes = { ClassLoader.class };
        Object[] args = { parentClassLoader };
        Constructor<?> constr = clazz.getConstructor(argTypes);
        classLoader = (WebappClassLoader) constr.newInstance(args);

        return classLoader;

    }
   在这个方法中调用了org.apache.catalina.loader.WebappClassLoader的构造方法将容器container的parentClassLoader的属性最为classLoader的
父类加载器。这里可以得出结论从 Server 》 service 》 engin 》container没一个级别都在尝试设置parentClassLoader的值,而parentClassLoader
将作为WebappClassLoader的父类加载器。也就是说parentClassLoader是针对WebappClassLoader而言的,而每一级别都在尝试修改它。·



    现在已经介绍完了bootstrap的init方法,下一步是来介绍setAwait(true)方法的作用。通过反射设置了Catalina的await属性为true。Catalina成功启动后
会通过检查该值来调用它的成员变量server的await方法:

public void start() {
    ........
        if (await) {
            await();
            stop();
        }
    }
 public void await() {

        getServer().await();

    }
Catalina的成员变量server是一个StandardServer对象,通过调用该对象的await方法,会让他一直监控server.xml配置文件中的这段配置:
<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">,所定义的端口发送过来的命令。


      最后看看start方法:

public void start()
    throws Exception {
    if( catalinaDaemon==null ) init();

    Method method = catalinaDaemon.getClass().getMethod("start", (Class [] )null);
    method.invoke(catalinaDaemon, (Object [])null);

}

   start最终通过反射调用了catalinaDaemon(也就是Catalina)的start方法。(这里看到的多处位置是通过反射调用catalinaDaemon的方法,

因为catalinaDaemon是一个object的引用指向的Catalina对象所有它只能调用object对象的方法,想要调用Catalina的方法只能通过反射。)

   总结:bootstrap的主要任务就是初始化commonLoader,catalinaLoader,sharedLoader,通过catalinaLoader加载所需要的类,

初始化catalinaDaemon对象,调用它的start方法。

    疑问:bin/bootstrap.jar 和lib/catalina.jar中都有bootstrap,脚本调用的是bootstrap.jar中的main方法,bootstrap在初始三个类加载器后,

加载类时并没有加载org.apache.catalina.startup包下的类,也就是说虽然两个jar包都含有bootstrap类,但只是系统的类加载器加载了

bin/bootstrap.jar里的bootstrap。而其他lib 目录下的所有的类都是有bootstrap里面的三个类加载器加载的。不清楚为什么这样做。



tomcat7源码-Bootstrap的任务