Tomcat源码解析

转载： http://www.blogjava.net/hlq37/archive/2011/01/20/343277.html

 

自己最近在学习Java Web编程，先是读了Sun公司的官方文档Java EE 5的tutorial(http://java.sun.com/javaee/5/docs/tutorial/doc/)中的关键章节，然后学了一阵Java Passion里的相关在线课程(见：http://www.javapassion.com/j2ee/)，前几天还看完了一本电子书＜＜Struts2 in Action＞＞，但总觉得缺少了什么。这两天突然想起为什么不把tomcat的源码下载下来仔细研究研究呢？记得以前自己一直想学习著名的Java Build工具Ant(http://ant.apache.org/)的用法，但怎么看文档都理解不深，试了几次效果都不好。最后终于把源码下载下来读了其中的主要源码，顿时感觉不仅轻松学会了Ant的用法，而且知道为什么要那么设计。这给我很大的启发：对于开源软件来说，比书籍更好的是在线文档，比在线文档更好的源码本身。其实tomcat和Ant有很深的内在联系，tomcat的早期开发者James Duncan Davidson就是Ant工具的发明人，为了解决开发tomcat过程中各种复杂的build流程他专门创造了Ant。显然，了解Ant对读懂tomcat会有极大的帮助。tomcat现在的架构师Craig McClanahan又是另一个著名的MVC框架struts的发明人。

步入正题吧。

首先到tomcat.apache.org里下载最新的源码包，现在最新的版本是6.0.20，下载后解压缩，发现它的根目录里有一个build.xml，这是Ant的默认输入文件。tomcat源码本身是用Eclipse写的，所以我们要做的第一步是在Eclipse里把tomcat工程部署好，这其实很容易，在Eclipse里选择File>New>Project，选择Java project with an existing Ant buildfile，选择那个build.xml就可以了。
然后是下载tomcat的依赖包，这一步也很容易，只要执行ant download(可以打开Eclipse的Ant的view以方便操作)就可以了。它会把下载的依赖包放在一个名称为base.path的目录，最好自己配置一下，它默认配置在build.xml.properties.default文件里。下载完依赖包后再ant deploy后就在output/build目录里得到了可以使用的tomcat。Ant真方便！
Eclipse里要想使得即时编译没有任何错误提示，需要在build path里配置两个变量：一个是ANT_HOME，另一个是保存依赖包的TOMCAT_LIBS_BASE，就是保存依赖包的那个目录。
看一下tomcat的目录结构，真的很简单，启动tomcat的脚本放在bin目录里，分别有对应windows和unix的两种脚本。我在Ubuntu环境下，所以先来看一下它的unix脚本。启动脚本是startup.sh，它实际上是另一个脚本catalina.sh的封装，所以直接跳到catalina.sh，它会调用另一个脚本setclasspath.sh以设置java，catalina.sh设置好各种环境后会调用tomcat的启动类：org.apache.catalina.startup.Bootstrap的start方法。
跟踪一下代码，Bootstrap类里主要是设置几个不同的ClassLoader和JMX Server，然后通过反射技术把任务移交给真正的启动类：org.apache.catalina.startup.Catalina。
怎么样，这是不是很像启动脚本一样，先有个包装，最后都调的是catalina，不管是shell还是Java的类。
Catalina里的方法最主要是这个方法：protected Digester createStartDigester()；它是读取conf/server.xml配置文件进行动态加载配置组件的过程，用的是apache的另一个子项目：Digester，它也是struts读取配置文件动态加载的机制，别忘了tomcat的架构师可是struts项目的作者啊。
加载完server的层次化组件后，通过调用 ((Lifecycle) server).start();整个server就自顶向下启动起来了。另外，代码中大量运用了observer这个设计模式，把各种状态的变化通知给相应的listener。
在Bootstrap类的源码中发现一处小的bug:

if (replace && log.isDebugEnabled())
log.debug("Expanded " + before + " to " + replace);

应该是：
if (replace && log.isDebugEnabled())
log.debug("Expanded " + before + " to " + repository);