classLoader

commonLoader:加載的jar可以提供給tomcat本身和其下面各個項目使用
catalinaLoader：加載的jar只能提供給tomcat本身
sharedLoader：加載的jar包可以給各個項目使用
他們三個都是urlclassloader類型

在bootStrap啟動期間 將線程上下文的classloader設置為catalinaLoader鸣皂，
并使用catalinaLoader加載我們的catalina這個類寞缝，這就意味著這個類不會被我們項目中使用
然后后期都是調用catalina方法的load和start方法來啟動tomcat，此外我們還將catalina的parentClassLoader設置為sharedLoader
這是為了后期設置weappclassloader的父類埋下伏筆

相關名詞解釋

catalina.home：tomcat產品的安裝目錄被啼，bin 和 lib 目錄被多個tomcat示例公用
catalina.base:是tomcat啟動過程中需要讀取的各種配置及日志的根目錄泡挺，其它目錄conf娄猫、logs媳溺、temp、webapps和work 每個Tomcat實例必須擁有其自己獨立的備份碍讯。
實現在一臺機器上運行多個tomcat實例的目的悬蔽。
主要就是利用catalina.base，因為它是Tomcat啟動過程中讀取各自配置的根目錄
java.io.tmpdir：獲取操作系統緩存的臨時目錄捉兴，不同操作系統的緩存臨時目錄不一樣蝎困。
user.dir：則是獲取當前tomcat容器啟動的位置

SystemLogHandler：

startCapture方法：首先從resume(stack)中獲取一個captureLog對象，如果該stack為空則new一個captureLog對象然后從logs（threadLocal）獲取stack<caputure>對象轴术，如果為空則創(chuàng)建一個
stopCapture方法：從threadlocal獲取stack<caputure>难衰，然后彈出一個CaptureLog 然后寫出期間的打印信息
重置CaptureLog存入reuse钦无。
這個SystemLogHanlder彼宠，可以收集一段代碼內的打印信息摧冀，然后統一輸出且不影響性能。

appBase和docBase的區(qū)別

 <Host name="localhost"  appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true">
<Context path="" docBase="D:\WebContent" sessionCookiePath="/" sessionCookieName="JSESSIONID" />

appBase：

1.appBase是host的屬性潮罪，其會自動部署appbase指定的目錄的項目

docBase

1.docBase是context的屬性月洛，指定這個項目的路徑(絕對或相對路徑)
2.訪問路徑我們可以通過path指定

外置的Tomcat的啟動過程：

一隔崎、bootStrap的靜態(tài)代碼塊和初始化：

1.靜態(tài)代碼塊:主要就是設置catalina.home和catalina.base,其中獲取了user.dir 作為上述2個參數未設置時候的備選方案
2.init方法：初始化三個主要的classloader撵彻，設置線程上下文的classloader為catalinaLoader生成catalina對象，并將sharedLoader設置為其parentClassLoader

二、調用catalina的load方法

1.初始化工作時候的temp目錄-java.io.tmpdir
2.初始化jndi相關的目錄
3.創(chuàng)建Digester對象，并使用該對象解析server.xml文件，最終創(chuàng)建Server對象
4.設置server的屬性督弓，catalina蒜危，catalinaHome和catalinaBase
5.優(yōu)化system.out和system.error
6.調用server的init方法

三、調用catalina的start方法

1.server的start方法調用
2.如果需要使用鉤子則注冊一個CatalinaShutdownHook纵刘，該鉤子會在觸發(fā)的時候調用catalina的stop方法
惧蛹，該方法會先刪除鉤子（因為有可能不是鉤子線程調用的stop方法，這樣會導致stop調用兩次）然后調用server的stop和destory方法双抽。
3.然后調用await和stop方法
4.await方法主要就是根據通過循環(huán)判斷標識位來判斷是否需要結束tomcat或者通過socket監(jiān)聽關閉端口來判斷

內置的Tomcat啟動過程

一睬棚、創(chuàng)建WebServer（內部包含tomcat類篱瞎，所以這個webServer類似于Facade）

1.創(chuàng)建tomcat類。該類主要是服務于內置或者測試的starter竖慧，包含我們基礎配置信息，也是用來啟動我們的server服務，并且可以添加container的類角溃。
2.設置tomcat的baseDir
3.設置connector左冬，默認協議是Http11NioProtocol類
4.創(chuàng)建一個standardserver，設置catalina.home和catalina.base
5.創(chuàng)建一個standardService，將connector和service互相綁定板鬓。
6.調整connector屬性悟耘，比如端口鹰服，還有就是如果我們配置了地址屠尊，則協議需要綁定該地址，還有就是給connector
設置uriEncoding，ssl摇予。還有是給協議設置compression。
7.我們也可以通過實現TomcatConnectorCustomizer接口來優(yōu)化connector或者其內部協議隆圆，比如修改adpter或者endpoint
8.當然還有這個TomcatContextCustomizer接口 我們可以優(yōu)化我們的context
9.上述的兩個customizer秃踩，我們可以寫個BeanPostProcessor台谢，在TomcatServletWebServerFactory初始化之后筋夏，調用其add方法添加
10.將被自定義修改后的connector和service中的connector進行對比丢烘，如果對象被替換了 就將新的connector加入到service中否則就不用添加
11.禁止host自動部署犀暑，在設置engine的是設置了該engine的默認的host為localhost和realm
12.配置engine，首先設置backGroupProcessorDelay時長洪唐，這個會啟動一個線程每隔一段時間執(zhí)行后臺任務
13.給engine設置valve
14.我們還可以給該service添加我們額外寫的connector
15.設置我們context=TomcatEmbeddedContext枯怖，設置name和path,displayName,指定docBase
16.添加lifeCycleListeners和parentClassloader捌治，設置webApploader(我們的webappclassLoader的創(chuàng)建者)县袱，以及webappclassLoader的類型TomcatEmbeddedWebappClassLoader
17.將webApploader的加載模式設置為true，這就代表我們的這邊webappclassLoader采用的是雙親加載模式
18.注冊DefaultServlet鲸沮，將tomcatStarter和context綁定，配置context的valve憎亚，修改我們的context
19.最終將tomcat和port包裝成tomcatWebServer返回驴剔，在tomcatWebServer的構造函數中好友初始化方法
20.該初始化方法主要是：啟動tomcat的container，但是會刪除connector這樣就可以避免connector也被啟動，啟動一個后臺線程每隔一段時間去檢測是否關閉標識奄抽。

二抑胎、啟動webServer

1.添加我們上述被刪除的connector
2.啟動我們的connector

tomcat啟動過程就是 調用Server的init方法和start方法，所以我們著重分析這兩個方法

一诵闭、server的init：

1.standardserver的init方法

• 設置JMX相關類
• 設置全局的字符串緩存
• 初始化globalNamingResources
• 從我們的sharedLoader中獲取jar包資源時報包含MANIFEST晤郑，如果包含則添加到容器的集合中
• 初始化service的init方法

2.service的init方法

• engine的初始化
• 線程池的初始化
• mapperlistener的初始化
• connector的初始化

3.engine的初始化（少了host，context晰绎，wrapper的初始化陨簇，他們的初始化都是在各自start的時候先進行進行的）

• 創(chuàng)建Realm
• 重新配置startStopExecutor蔓涧，其主要是幫忙啟動和關閉子容器

4.host的初始化

• 配置startStopExecutor

5.context的初始化

• 配置startStopExecutor
• namingResources初始化

6.wrapper的初始化

• 配置startStopExecutor

7.connector的初始化

• 創(chuàng)建adapter并和protocolhandler綁定件已，其主要是用來獲取httpServeletRequest和httpServeletResponse
• 設置默認的解析bodymethod==post
• protocolHandler的初始化

8.protocolHandler的初始化

• 判斷是否需要升級協議
• 創(chuàng)建endpoint并初始化
• enpoint可以理解為專門負責處理socket，類似于netty的服務端或者客戶端boostrap

9. Nioendpoint的初始化-實際是調用bind方法

• 創(chuàng)建socket并給socket設置相關屬性元暴，比如接受和發(fā)送的緩沖區(qū)大小篷扩，超時，拒絕連接的地址等
• 讓該socket綁定我們設置好的地址和端口昨寞，同時還設置了backlog=accpetAccount瞻惋，也就是說最大可以有一定數目的
  即將要連接的該socket，超過就拒絕援岩。這個backlog對應的accept queue
• 設置該通道為非阻塞模式
• 設置acceptorThreadCount（也就是acceptor線程默其專門獲取socket連接）認為1歼狼，其對應我們的acceptor線程大小類似于nioeventloop，根據我們對netty的了解就算設置多了意義也不大
• 設置pollerThreadCount最小為1享怀，其是專門接受acceptor線程傳遞過來的socket羽峰，然后將該scoekt注冊到selector上面
• 初始化ssl
• 創(chuàng)建共享selector,然后創(chuàng)建一個NioBlockingSelector去包裹該selector
• NioBlockingSelector包含一個共享的多路復用器，BlockPoller線程
• BlockPoller線程的作用：專門處理ssl的channel上面注冊的blocking的socket，其他的非ssl裁員poller線程去注冊

二梅屉、server的start：

1.server的start方法

• 激活configure_start監(jiān)聽事件
• 設置狀態(tài)為start
• 調用globalNamingResources的start方法
• 調用service的start方法

2.service的start方法

• 設置start啟動標識
• 啟動engine
• 啟動線程池
• 啟動mapperListener
• 啟動connector

3. engine的start

啟動realm

• 迭代啟動子容器
• 啟動pipeline,設置啟動標識值纱，也就是給pipeline添加基本的vavle，并啟動vavle（也就是設置啟動標識）
• 每個容器都有一個starnardpipeline,每個容器都有一個baiscvavlve--standardXXvalve坯汤，他們的主要任務是
  連接當前容器的子容器
• 啟動ContainerBackgroundProcessor線程執(zhí)行后臺任務（目前只有engine容器可以啟動該線程虐唠，其他子類沒有）
• ContainerBackgroundProcessor的處理邏輯：對于container為context的容器 先調用其bind方法
• 調用所有container的backgroundProcess方法，而各個container的backgroundProcess內部還包含其他組建的backgroundProcess
  比如cluster,realm,valve,Loader,Manager,WebResourceRoot,InstanceManager等
• 而context容器的bind方法的作用就是就是確保我們的webApploader中的webAppClassLoader與線程上下文的classloader一致
  不一致的話就設置為一樣的惰聂。這樣的話我們熱部署的時候classloader的變更 進而可以進行體會線程上下文中的classloader

4. host的start方法

• 配置errorValve
• start子容器
• start我們的pipeline

5. context的start方法

• 給該項目設置工作目錄
• 設置WebResourceRoot并調用其start方法 主要是將這個context中的文件比如class和配置文件變成WebResource
  留給classloader去加載
• 創(chuàng)建WebappLoader,并設置其內部的WebappClassLoader的加載模式為非雙親加載模式
• 檢測context中的mainest文件疆偿，設置NamingContextListener
• 啟動WebappLoader的start方法主要就是創(chuàng)建WebAppClassLoader，設置加載模式 classPaths搓幌，將classes和lib下面的
  資源放入到localRepositories中
• 設置WebAppClassLoader的屬性杆故，然后將該classloader放入到線程上下文后期只要碰到任何需要加載的類都采用我們的classloader
• 啟動子容器
• 啟動pipeline
• 將sources，jarScanner放入到servletContext
• 執(zhí)行ServletContainerInitializer的onStarup方法
• 啟動filter和servlet
• 將webAppClassLoader替換為原始的classloader
  -通過監(jiān)聽者ContextConfig的webConfig和applicationAnnotationsConfig方法加載項目 首先生成對應的web.xml文件（先從項目中尋找溉愁，沒有在獲取全局的） 然后獲取利用spi機制去各個jar包中尋找META-INF/services/javax.servlet.ServletContainerInitializer 文件獲取ServletContainerInitializer处铛，這邊使用webappclassloader去加載。 然后加載所有的/WEB-INF/classes的class拐揭，主要是處理這些class中的annotation/WebServlet 撤蟆，annotation/WebFilter，annotation/WebListener投队。 然后在處理所有的lib目錄的jar包枫疆，最后添加我們ServletContainerInitializer
• 回收resouce中的資源

6. wrapper的start方法

• 啟動器內部的cluster ，realm敷鸦，pipeline和子容器的start方法
• 設置available=0代表可用

7.connector的start方法

• 檢測端口是否符合要求
• 啟動protocolHandler的start方法

8.protocolHandler的start方法

• 啟動endpoint的start方法
• 啟動一個異步線程AsyncTimeout，每隔1秒去檢測我們的異步處理的Processor是否超時寝贡，如果超時則執(zhí)行超時操作
• 該線程的優(yōu)先級被設置為normal扒披，且是后臺線程

9. Nioendpoint的start方法

• 設置nioendpoint的啟動標識
• 設置processorCache,EventCache，nioChannels三個緩存
• 如果我們的tomcat沒有設置線程池 則我們自己創(chuàng)建worker線程池
• 線程池的屬性有minspareThreads圃泡，maxThreads
• 設置maxConnection的大小默認是1萬
• 創(chuàng)建poller線程碟案，數量可以設置
• 每個poller包含獨立的多路復用器，他們從acceptor線程獲取socket注冊到自己的多路復用器颇蜡，其類似于nioeventloop
• 開啟acceptor線程

三价说、tomcat接受處理請求的全流程

-一、Acceptor線程攜帶endpoint风秤，不斷的循環(huán)獲取socketChannel

• 1.首先判斷endPoint是否還在running鳖目，如果不是則跳出循環(huán)
• 2.如果當前endpoint是暫停且還在running狀態(tài)則現場沉睡50毫秒
• 3.在正式獲取socketChannel的時候需要先去獲取connection（通過maxConnection限制）
• 4.socketChannel是一個channel，獲取的過程中如果發(fā)生io異常需要設置下errorDelay缤弦，即讓主線程沉睡一會
• 5.當我們獲取到socketchannel則需要綁定到poller線程上领迈，綁定失敗或者acceptor線程暫停或者關閉 則需要關閉該通道

-二、將socketChannel包裝成Niochannel交給poller線程

• 1.將socketChannel設置為非阻塞
• 2.將socket的屬性填充=超時狸捅，接受和發(fā)送buffer（屬于socket的buffer）衷蜓，ReuseAddress ，tcpNoDelay等
• 3.嘗試從緩存獲取niochannel尘喝，并創(chuàng)建了一個SocketBufferHandler磁浇，其實作為applicaiton的buffer（包含發(fā)送，接受和堆外的buffer）
• 4.最終我們將SocketBufferHandler和socketchannel包裝成niochannel注冊到poller線程上
• 5.注冊過程就是講我們的niochannel和nioendpoint包裝成NioSocketWrapper
• 6.然后給NioSocketWrapper設置poller線程朽褪，timeout扯夭，alive,ssl等屬性，并注冊read事件
• 7. 從eventCache緩存中獲取pollerEvent鞍匾，并集成niochannel交洗，NioSocketWrapper和注冊事件。
• 8.然后將該pollerEvent放入poller線程的events內部集合橡淑，如果wakeupCounter=-1 則代表當前poller線程在沉睡我們需要喚醒

-三构拳、Poller線程的run方法-將后續(xù)獲取到的事件（鏈接事件）交給SocketProcessorBase處理

• 1.從我們的events集合中循環(huán)的執(zhí)行PollerEvent的run和reset方法 然后將PollerEvent放入eventCache
• 2.run方法：第一次執(zhí)行都是將我們的channel注冊到該poller內部的多路復用器
• 3.reset方法：情況pollerEvent內部對象
• 4.設置wakeupCounter為-1 如果之前的值是大于0代表已經有其他的event加入進來 我們直接selectNow否則阻塞獲取事件
• 5.設置wakeupCounter為0 然后判斷是否該線程已經關閉如果是的話則cancel 所有已經發(fā)生的SelectionKey然后關閉多路復用器再跳出循環(huán)
• 6.否則判斷是否有對應的SelectionKey或者其他的event加入
• 7.先處理SelectionKey，然后在查看是否超時
• 8.只有處理以下幾種情況的timeout：nextExpiration已經過了梁棠，沒有selectionKey或者其他event加入 或者socket已經開始clsoe
• 9.處理selectionkey的邏輯是：如果已經close了 則直接cancel置森，否則檢測sk是否有效且需要攜帶附件，只處理讀寫事件
• 10.如果附件攜帶文件符糊，則調用filechannel的transTo方法進行處理凫海，其他事件則當成socket進行處理。
• 11.在處理sk中攜帶文件之前需要先取消之前該channel注冊的事件男娄，等待處理完成在且是支持keepalive的則重新注冊該channel否則直接關閉
• 12.對于attacheMent是非文件的則先取消之前該channel注冊的事件行贪，并不會重新注冊 因為事件已經處理完畢
• 13.上述attacheMent是非文件是先處理read在處理write，如果處理失敗就直接cancel
• 14.然后從processorCache獲取SocketProcessorBase模闲，根據是否支持dispatch以及是否存在線程池來決定剩余的處理
  是否在poller線程中做還是交給cotainer的線程池

-四建瘫、SocketProcessorBase的處理流程

• 1.首先進行ssl握手
• 2.獲取對應的handler進行處理
• 3.對應的handler獲取合適的Processor
• 4.調用Processor的process進行處理，最終交給service方法

• 五尸折、Processor的service方法邏輯

• 1.獲取requestIno啰脚，設置請求的stage，設置input和output的buffer
• 2.默認是支持keepAlive实夹，讀取請求的數據
• 3.最終通過adapter的service方法傳遞我們的原始request和response

• 六橄浓、然后將在第五步得到request和response交給Adapter（CoyoteAdapter），調用其service方法處理

• 1.首先將request和response轉換成HttpServletRequest和HttpServletResponse
• 2.獲取connector 通過connector得到container的vavle亮航，然后交給他們執(zhí)行

• 七荸实、最終一層層調用到我們的standardWrapperValve的invoke方法

• 1.獲取對應的servlet，這邊就是我們的dispatchServlet
• 2.執(zhí)行dispatchServlet的service方法塞赂，在此之前先執(zhí)行過濾器
• 3.我們的controller方法被映射成地址和我們的請求地址匹配泪勒，最終可以得到method 進而反射執(zhí)行方法完成調用

server.xml文件的各個標簽的意義

我們的engine標簽會配置一個默認的host
名稱一般都是localhost昼蛀，當我們用localhost去請求的時候
我們本地的系統有hosts配置文件可以將我們的localhost解析為實際的ip
默認都是127.0.0.1，當然我們也可以配置localhost1等127.0.0.1

MANIFEST

一般編寫MANIFEST.MF文件只需要用到Manifest-Version（MF文件版本號）
圆存、Main-Class（包含main方法的類）叼旋、Class-Path（執(zhí)行這個jar包時的ClassPath，第三方依賴）
比如下面：
Manifest-Version: 1.0
Main-Class: test.Main
Class-Path: ./ ./lib/commons-collections-3.2.jar ./lib/commons-dbcp-1.2.2.jar ./lib/commons-lang-2.3.jar ./lib/commons-logging-1.1.jar

Tomcat中的backlog參數

在linux 2.2以前沦辙，backlog大小包括了半連接狀態(tài)和全連接狀態(tài)兩種隊列大小夫植。
linux 2.2以后，分離為兩個backlog來分別限制半連接SYN_RCVD狀態(tài)的未完成連接隊列大小
跟全連接ESTABLISHED狀態(tài)的已完成連接隊列大小油讯。
當服務端接受到客戶端的syn請求后放入syns的隊列中详民，然后服務端回復syn+ack，等客戶端收到ack后 再回復ack給服務端
則服務的就把sync中的半連接放入到accpet queue陌兑。一般backlog=完全隊列
我們完全隊列大小取值=min(backlog,somaxconn)
我們半完全隊列大小=
table_entries = min(min（somaxconn沈跨，backlog）,tcp_max_syn_backlog)
roundup_pow_of_two(table_entries + 1)
roundup_pow_of_two表示取最近的2的n次方的值，舉例來說：假設somaxconn為128兔综，backlog值為50饿凛，tcp_max_syn_backlog值為4096，則第一步計算出來的為50软驰，
然后roundup_pow_of_two(50 + 1),找到比51大的2的n次方的數為64涧窒，所以最終半連接隊列的長度是64。

connector容易混淆的名詞解釋

acceptorThreadCount：代表從socket的完全隊列獲取socket連接的線程數锭亏，其socket連接交給poller
pollerThreadCount：將該socket注冊到selector上面纠吴，然后捕捉到后續(xù)的讀寫事件交給worker線程處理
maxThreads:則是指worker線程--真正去處理這些socket請求的線程個數
acceptCount: 代表acceptor線程從tcp完全隊列里面取connection的限制（因為acceptorCount限制了隊列大小）
maxConnections:每當獲取到一個socket就代表得到一個connection慧瘤，然后該connection只有在完成或者某些異常情況下才釋放
戴已，從這個角度來說如果不限制connection我們不停的拿socket處理也是不行的，這就是從java層面控制

Tomcat的reload機制

• 1.WebappLoader的backgroundProcess方法
• 2.首先檢測是否支持熱部署碑隆，其次檢測項目是否有變化
• 3.變化的依據是檢測jar包和我們的其他文件的變更時間恭陡，如果不一致則將當前的線程上下文中的classloader替換為加載
  webApploader的classloader 也就是我們的sharedLoader
• 4.然后調用standardContext的reload方法去加載
• 5.加載完成后將線程上下文的加載器設置為webAppclassloader

reload方法的主要邏輯

• 設置暫停標識，可以讓request請求休息1秒
• 獲取老的classloader 關閉后臺線程（由于context沒有后臺線程所以不用關閉）
• 獲取context的子容器進行stop
• 關閉過濾器和manager 等等
• 然后重新調用start方法 上煤，設置paused為false