How Tomcat works — 四、tomcat启动（3）

2023-08-25 12:40:22

上一节说到StandardService负责启动其子组件：container和connector，不过注意，是有先后顺序的，先启动container，再启动connector，这一节先来看看container。

Pipeline和Vavle

在第二节（How Tomcat works — 二、tomcat启动（1））中没有介绍关于Pipeline和Vavle，因为前面侧重的是整个架构，但是在初始化的时候就不得不说了。

Pipeline，就是一根管道，用来连接两个容器，在一个容器流向下一个容器的时候使用。在tomcat中也是这个意思，很形象，Engine、Host等都是容器，在执行完上一个容器（比如Engine）的相关操作的时候要开始执行下一个容器（比如Host）的操作了，这个时候需要经过一根管道pipeline，那么我们可以在管道中执行一个其他必要的操作，这个时候可以在管道上面添加Vavle（阀），一根管道pipeline上可以有多个阀门（也很形象）。每根管道都有一个默认的阀门。

在tomcat实现中有一个实现了Pipeline接口的类StandardPipeline——是每两个容器之间的管道，每个容器都有一个默认的Valve实现StandardEnginevavle、StandardHostValve、StandardContextVavle、StandardWrapperVavle。

其实valve的作用和filter的作用类似。

StandardEngine类

StandardEngine作为整个容器的最顶层负责启动其子组件——StandardHost，对，他就这一个作用。

StandardEngine.initInternal

这个方法被超类LifecycleBase.init方法调用，主要作用就是调用超类LifecycleMBeanBase.initInternal方法注册MBean，并初始化一个startStopExecutor（ThreadPoolExecutor），后面用来使用线程启动子容器。

StandardEngine.startInternal

这个方法的主要作用就是调用父类的方法Container.startInternal——主要的操作就在这个方法里面：

protected synchronized void startInternal() throws LifecycleException {

    // Start our subordinate components, if any

    if ((loader != null) && (loader instanceof Lifecycle))

        ((Lifecycle) loader).start();

    logger = null;

    getLogger();

    if ((manager != null) && (manager instanceof Lifecycle))

        ((Lifecycle) manager).start();

    if ((cluster != null) && (cluster instanceof Lifecycle))

        ((Lifecycle) cluster).start();

    Realm realm = getRealmInternal();

    if ((realm != null) && (realm instanceof Lifecycle))

        ((Lifecycle) realm).start();

    if ((resources != null) && (resources instanceof Lifecycle))

        ((Lifecycle) resources).start();

    // Start our child containers, if any

    Container children[] = findChildren();

    List<Future<Void>> results = new ArrayList<Future<Void>>();

    for (int i = 0; i < children.length; i++) {

        results.add(startStopExecutor.submit(new StartChild(children[i])));

    }

    boolean fail = false;

    for (Future<Void> result : results) {

        try {

            result.get();

        } catch (Exception e) {

            log.error(sm.getString("containerBase.threadedStartFailed"), e);

            fail = true;

        }

    }

    if (fail) {

        throw new LifecycleException(

                sm.getString("containerBase.threadedStartFailed"));

    }

    // Start the Valves in our pipeline (including the basic), if any

    if (pipeline instanceof Lifecycle)

        ((Lifecycle) pipeline).start();

    setState(LifecycleState.STARTING);

    // Start our thread

    threadStart();

}

manager、cluster、realm、resource如果有的话全部启动（所以其实tomcat本身就是支持集群的）
调用findChildren方法找到左右子容器——也就是所有的StandardHost（默认只有一个）
对于每个子容器（StandardHost）使用线程启动，StartChild类实现了Callable接口，在call方法里面执行传入容器的start方法，将子容器启动作为一个task，然后使用ThreadPoolExecutor.submit提交task

然后等待这些Future执行完（因为里面是各个子容器的初始化和启动工作，后面connector必须在容器准备好之后才能启动）
启动pipeline（这里就是StandardPipeline），pipeline会启动所包含的所有vavle（这里就是只有StandardEngineValve）
setState会通知所有监听了StandardEngine事件的listener
threadStart，启动一个后台线程执行包含的所有阀门的backgroundProcess方法，并触发Lifecycle.PERIODIC_EVENT事件

StandardHost类

StandardHost的作用和StandardEngine类似，都是初始化启动子容器，不过这里是StandardContext。启动的方式也一样，所以就不再详述。

StandardContext类

这个类才是重中之重，解析web.xml、部署webapp都在这儿实现。在StandardHost中调用StandardContext.start方法，执行的是超类LifecycleBase.start方法，主要进行了如下操作

调用init方法初始化StandardContext
调用startInternal方法启动StandardContext

init

在该方法中主要进行了MBean的注册，再就是触发了Lifecycle.AFTER_INITEVENT事件，ContextConfig是StandardContext的listener，在发生该事件的时候执行ContextConfig.init方法，在该方法中主要是构造一个能解析web.xml的digester。

startInternal

由于LifecycleBase没有实现该方法，所以就是直接调用StandardContext.startInternal，在StandardContext.startInternal方法中主要进行了如下操作:

setResource：添加新的resource
如果webappLoader为null则初始化
初始化charset mapper
设置webapp工作目录，比如%TOMCAT_HOME%/work//Catalina/localhost/_等
触发Lifecycle.CONFIGURE_START_EVENT事件，ContextConfig监听了该事件，会进行解析web.xml
启动所有的children（StandardWrapper，代表所有配置的servlet）
初始化Standardmanager
配置initParam
配置启动filter、listener

总结

container部分终于启动完成了，不过还是有些部分略过了，比如StandardWrapper（这个还可以往深挖，不过也包含在StandardContext的启动过程中）初始化和webapp的发布。到现在发现，这些启动过程就是围绕生命周期的这几个方法展开：

start和init：LifecycleBase提供了默认实现
startInternal和initInternal：这两个方法每个类都是重载实现自己需要启动的东西

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