tomcat学习之路（2）

慢慢悠悠的第二天开始了。
今天来了解一下tomcat的启动流程
既然上一节我们大体上了解了Tomcat的框架结构了，那么我们现在应该可以猜到tomcat的启动， 会先启动父容器，然后逐个启动里面的子容器。 启动每一个容器的时候， 都会启动安插在他身上的组件。 当所有的组件启动完毕， 所有的容器启动完毕的时候， tomcat本身也就启动完毕了。
还是细说一下，tomcat的启动会分成两大部分， 第一步是装配工作。 第二步是启动工作。装配工作就是为父容器装上子容器， 为各个容器安插进组件的工作。启动工作是在装配工作之后， 一旦装配成功了， 我们就只需要点燃最上面的一根导线， 整个tomcat就会被激活起来。
这里从装配到启动中间比较有意思的名称Catalina（远程轰炸机）、Tomcat（熊猫轰炸机 ）、Bootstrap（引导）、Engin（发动机）、Host（主机，领土）、Contex（内容， 目标， 上下文）。
光看这些觉得并没有什么特别的地方。但是有一些自以为聪明的家伙把这些东西翻译出来了： 在地勤人员的引导(bootstrap)下， 一架轰炸架(catalina)腾空跃起， 远看是熊猫轰炸机(tomcat)， 近看还是熊猫轰炸机！ 凭借着优秀的发动机技术(engin)， 这架熊猫轰炸机飞临了敌国的领土上空(host)， 对准目标(context)投下了毁天灭地的核弹头，波~ 敌国就这么隔屁了~
好像是那么回事，就暂且当做那么回事吧。
tomcat的启动就是从org.apache.catalina.startup.Bootstrap这个类悍然启动的！
在Bootstrap里做了两件事：
    1. 指定了3种类型classloader:
      commonLoader: common/classes、common/lib、common/endorsed
      catalinaLoader: server/classes、server/lib、commonLoader
      sharedLoader：  shared/classes、shared/lib、commonLoader
如图所示：

  2. 引导Catalina的启动。
      用Reflection技术调用org.apache.catalina.startup.Catalina的process方法， 并传递参数过去。
在这里，本人强烈建议，大家打开Catalina.java。把代码好好的读一读。
3 Catalina.java
   Catalina完成了几个重要的任务：
   3.1. 使用Digester技术装配tomcat各个容器与组件。
      1.1 装配工作的主要内容是安装各个大件。 比如server下有什么样的servcie。 Host会容纳多少个context。 Context都会使用到哪些组件等等。
      1.2 同时呢， 在装配工作这一步， 还完成了mbeans的配置工作。 在这里，我简单地但不十分精确地描述一下mbean是什么，干什么用的。
          我们自己生成的对象， 自己管理， 天经地义！ 但是如果我们创建了对象了， 想让别人来管， 怎么办呢？ 我想至少得告诉别人我们都有什么， 以及通过什么方法可以找到  吧！ JMX技术给我们提供了一种手段。 JMX里面主要有3种东西。Mbean, agent, connector.
       Mbean： 用来映射我们的对象。也许mbean就是我们创建的对象， 也许不是， 但有了它， 就可以引用到我们的对象了。
       Agent:  通过它， 就可以找到mbean了。
       Connector: 连接Agent的方式。 可以是http的， 也可以是rmi的，还可以直接通过socket。
      发生在tomcat 装配过程中的事情:  GlobalResourcesLifecycleListener 类的初始化会被触发：
         protected static Registry registry = MBeanUtils.createRegistry();  会运行
         MBeanUtils.createRegistry()  会依据/org/apache/catalina/mbeans/mbeans-descriptors.xml这个配置文件创建 mbeans. Ok, 外界就有了条途径访问tomcat中的各个组件了。（有点像后门儿）
   3.2. 为top level 的server 做初始化工作。 实际上就是做通常会配置给service的两条connector.(http, ajp)
   3.3. 从server这个容器开始启动， 点燃整个tomcat.
   3.4. 为server做一个hook程序， 检测当server shutdown的时候， 关闭tomcat的各个容器用。
   3.5. 监听8005端口， 如果发送"SHUTDOWN"（默认培植下字符串）过来， 关闭8005serverSocket。
4 启动各个容器
   4.1. Server
      触发Server容器启动前(before_start)， 启动中(start)， 启动后(after_start)3个事件， 并运行相应的事件处理器。
      启动Server的子容器：Servcie.
   4.2. Service
      启动Service的子容器：Engin
      启动Connector
  4.3. Engin
      到了Engin这个层次，以及以下级别的容器， Tomcat就使用了比较一致的启动方式了。
      首先，  运行各个容器自己特有一些任务
      随后，  触发启动前事件
      立即，  设置标签，就表示该容器已经启动
      接着，  启动容器中的各个组件： loader, logger, manager等等
      再接着，启动mapping组件。（注1）
      紧跟着，启动子容器。
      接下来，启动该容器的管道(pipline)
      然后，  触发启动中事件
      最后，  触发启动后事件。

      Engin大致会这么做， Host大致也会这么做， Context大致还是会这么做。 那么很显然地， 我们需要在这里使用到代码复用的技术。 tomcat在处理这个问题的时候， 漂亮地使用了抽象类来处理。 ContainerBase. 最后使得这部分完成复杂功能的代码显得干净利落， 干练爽快， 实在是令人觉得叹为观止， 细细品来， 直觉如享佳珍， 另人齿颊留香， 留恋往返啊！
    
      Engin的触发启动前事件里， 会激活绑定在Engin上的唯一一个Listener：EnginConfig。
      这个EnginConfig类基本上没有做什么事情， 就是把EnginConfig的调试级别设置为和Engin相当。 另外就是输出几行文本， 表示Engin已经配置完毕， 并没有做什么实质性的工作。
      注1: mapping组件的用处是， 当一个需求将要从父容器传递到子容器的时候， 而父容器又有多个子容器的话， 那么应该选择哪个子容器来处理需求呢？ 这个由mapping 组件来定夺。
  
   4.4. Host
       同Engin一样， 也是调用ContainerBase里面的start()方法， 不过之前做了些自个儿的任务,就是往Host这个容器的通道（pipline）里面， 安装了一个叫做
“org.apache.catalina.valves.ErrorReportValve”的阀门。
       这个阀门的用处是这样的：  需求在被Engin传递给Host后， 会继续传递给Context做具体的处理。 这里需求其实就是作为参数传递的Request, Response。 所以在context把需求处理完后， 通常会改动response。 而这个org.apache.catalina.valves.ErrorReportValve的作用就是检察response是否包含错误， 如果有就做相应的处理。
   5. Context
       到了这里， 就终于轮到了tomcat启动中真正的重头戏，启动Context了。
StandardContext.start() 这个启动Context容器的方法被StandardHost调用.
5.1 webappResources 该context所指向的具体目录
5.2 安装defaultContex, DefaultContext 就是默认Context。 如果我们在一个Host下面安装了DefaultContext，而且defaultContext里面又安装了一个数据库连接池资源的话。 那么其他所有的在该Host下的Context, 都可以直接使用这个数据库连接池， 而不用格外做配置了。
  5.3 指定Loader. 通常用默认的org.apache.catalina.loader.WebappLoader这个类。   Loader就是用来指定这个context会用到哪些类啊， 哪些jar包啊这些什么的。
5.4 指定 Manager. 通常使用默认的org.apache.catalina.session. StandardManager 。 Manager是用来管理session的。
     其实session的管理也很好实现。 以一种简单的session管理为例。 当需求传递过来的时候， 在Request对象里面有一个sessionId 属性。 OK， 得到这个sessionId后， 我们就可以把它作为map的key，而value我们可以放置一个HashMap. HashMap里边儿， 再放我们想放的东西。
5.5 postWorkDirectory (). Tomcat下面有一个work目录。 我们把临时文件都扔在那儿去。 这个步骤就是在那里创建一个目录。 一般说来会在%CATALINA_HOME%/work/Standalone\localhost\ 这个地方生成一个目录。
5.6  Binding thread。到了这里， 就应该发生 class Loader 互换了。 之前是看得见tomcat下面所有的class和lib. 接下来需要看得见当前context下的class。 所以要设置contextClassLoader, 同时还要把旧的ClassLoader记录下来，因为以后还要用的。
5.7  启动 Loader. 指定这个Context具体要使用哪些classes， 用到哪些jar文件。 如果reloadable设置成了true, 就会启动一个线程来监视classes的变化， 如果有变化就重新启动Context。
5.8  启动logger
5.9  触发安装在它身上的一个监听器。
lifecycle.fireLifecycleEvent(START_EVENT, null);
作为监听器之一，ContextConfig会被启动. ContextConfig就是用来配置web.xml的。 比如这个Context有多少Servlet， 又有多少Filter， 就是在这里给Context装上去的。
5.9.1 defaultConfig. 每个context都得配置 tomcat/conf/web.xml 这个文件。
5.9.2 applicationConfig 配置自己的 WEB-INF/web.xml 文件
5.9.3 validateSecurityRoles 权限验证。 通常我们在访问/admin 或者/manager的时候，需要用户要么是admin的要么是manager的， 才能访问。 而且我们还可以限制那些资源可以访问， 而哪些不能。 都是在这里实现的。
5.9.4 tldScan: 扫描一下， 需要用到哪些标签(tag lab)
5.10 启动 manager
5.11 postWelcomeFiles() 我们通常会用到的3个启动文件的名称：
index.html、index.htm、index.jsp 就被默认地绑在了这个context上
5.12 listenerStart 配置listener
5.13 filterStart 配置 filter
5.14 启动带有<load-on-startup>1</load-on-startup>的Servlet.
  顺序是从小到大： 1,2,3… 最后是0
  默认情况下， 至少会启动如下3个的Servlet:
  org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet 
      处理静态资源的Servlet. 什么图片啊， html啊， css啊， js啊都找他
  org.apache.catalina.servlets.InvokerServlet
      处理没有做Servlet Mapping的那些Servlet.
  org.apache.jasper.servlet.JspServlet
      处理JSP文件的.
       5.15  标识context已经启动完毕。
走了多少个步骤啊， Context总算是启动完毕喽。
    OK! 走到了这里， 每个容器以及组件都启动完毕。 Tomcat终于不辞辛劳地为人民服务了！

慢慢悠悠的第二天又过去了。