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Tomcat 启动核心流程解析

一、Bootstrap 主入口架构

Java 应用入口机制 在 Tomcat 中体现为 Bootstrap 类的 main 方法，该入口位于 catalina.startup 包路径。启动过程包含三个关键环节：
1. 通过静态代码块配置 catalinaHome 与catalinaBase路径
2. 构建三级类加载器体系
3. 反射生成 Catalina 实例

二、环境路径配置原理

static {
    // 通过系统属性获取安装路径
    String home = System.getProperty(Globals.CATALINA_HOME_PROP);
    File homeFile = new File(home).getCanonicalFile();
    
    // 自动检测 bootstrap.jar 定位基准路径
    if(!bootstrapJar.exists()){homeFile = new File(userDir).getParentFile();}
    System.setProperty(Globals.CATALINA_BASE_PROP, baseFile.getPath());
}

多实例部署方案 通过分离安装目录与工作目录实现：
– catalinaHome 存放共享的 bin/lib 目录
– catalinaBase 保存实例专属的 conf/webapps 等配置

三、分层类加载体系

类加载器初始化流程：

private void initClassLoaders() {commonLoader = createClassLoader("common", null);
    catalinaLoader = createClassLoader("server", commonLoader);
    sharedLoader = createClassLoader("shared", commonLoader);
    Thread.currentThread().setContextClassLoader(catalinaLoader);
}

类加载器作用域：
– CommonLoader：加载 $CATALINA_HOME/lib 公共库
– CatalinaLoader：隔离 Tomcat 核心模块
– SharedLoader：服务 Web 应用公共依赖

四、Catalina 启动引擎

通过反射机制实例化 Catalina 类：

Class startupClass = catalinaLoader.loadClass("org.apache.catalina.startup.Catalina");
Object instance = startupClass.getConstructor().newInstance();
Method startMethod = instance.getClass().getMethod("start");
startMethod.invoke(instance);

五、XML 解析与组件初始化

Catalina 通过 Digester 解析 server.xml 构建组件树：

protected Digester createStartDigester() {digester.addObjectCreate("Server", "org.apache.catalina.core.StandardServer");
    digester.addSetProperties("Server");
    digester.addSetNext("Server", "setServer");
    // 其他组件创建规则...
}

启动过程中完成：
1. 读取 conf/server.xml 配置文件
2. 构建 Server/Service/Connector 组件层级
3. 执行各组件生命周期初始化

六、组件启动时序

最终通过反射调用 Catalina.start()方法：
1. 创建 Digester 解析器
2. 加载 server.xml 配置
3. 初始化命名服务
4. 启动 Server 及子组件
5. 记录启动耗时统计