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1、 Web 应用的初始化工作Web 应用的初始化工作是在 ContextConfig 的 configureStart 方法中实现的，应用的初始化主要是要解析 web.xml 文件，这个文件描述了一个 Web 应用的关键信息，也是一个 Web 应用的入口。Tomcat 首先会找 globalWebXml 这个文件的搜索路径是在 engine 的工作目录下寻找以下两个文件中的任一个 org/apache/catalin/startup/NO_DEFAULT_XML 或 conf/web.xml。接着会找 hostWebXml 这个文件可能会在 System.getProperty(catalina
2、.base)/conf/$EngineName/$HostName /web.xml.default，接着寻找应用的配置文件 examples/WEB-INF/web.xml。web.xml 文件中的各个配置项将会被解析成相应的属性保存在 WebXml 对象中。如果当前应用支持 Servlet3.0，解析还将完成额外 9 项工作，这个额外的 9 项工作主要是为 Servlet3.0 新增的特性，包括 jar 包中的 META-INF/web-fragment.xml 的解析以及对 annotations 的支持。接下去将会将 WebXml 对象中的属性设置到 Context 容器中，这里包括创
3、建 Servlet 对象、filter、listener 等等。这段代码在 WebXml 的 configureContext 方法中。下面是解析 Servlet 的代码片段：清单 4. 创建 Wrapper 实例for (ServletDef servlet : servlets.values() Wrapper wrapper = context.createWrapper(); String jspFile = servlet.getJspFile(); if (jspFile != null) wrapper.setJspFile(jspFile); if (servlet.getLo
4、adOnStartup() != null) wrapper.setLoadOnStartup(servlet.getLoadOnStartup().intValue(); if (servlet.getEnabled() != null) wrapper.setEnabled(servlet.getEnabled().booleanValue(); wrapper.setName(servlet.getServletName(); Map params = servlet.getParameterMap(); for (Entry entry : params.entrySet() wrap
5、per.addInitParameter(entry.getKey(), entry.getValue(); wrapper.setRunAs(servlet.getRunAs(); Set roleRefs = servlet.getSecurityRoleRefs(); for (SecurityRoleRef roleRef : roleRefs) wrapper.addSecurityReference( roleRef.getName(), roleRef.getLink(); wrapper.setServletClass(servlet.getServletClass(); Mu
6、ltipartDef multipartdef = servlet.getMultipartDef(); if (multipartdef != null) if (multipartdef.getMaxFileSize() != null & multipartdef.getMaxRequestSize()!= null & multipartdef.getFileSizeThreshold() != null) wrapper.setMultipartConfigElement(new MultipartConfigElement( multipartdef.getLocation(),
7、Long.parseLong(multipartdef.getMaxFileSize(), Long.parseLong(multipartdef.getMaxRequestSize(), Integer.parseInt( multipartdef.getFileSizeThreshold(); else wrapper.setMultipartConfigElement(new MultipartConfigElement( multipartdef.getLocation(); if (servlet.getAsyncSupported() != null) wrapper.setAsy
8、ncSupported( servlet.getAsyncSupported().booleanValue(); context.addChild(wrapper); 这段代码清楚的描述了如何将 Servlet 包装成 Context 容器中的 StandardWrapper，这里有个疑问，为什么要将 Servlet 包装成 StandardWrapper 而不直接是 Servlet 对象。这里 StandardWrapper 是 Tomcat 容器中的一部分，它具有容器的特征，而 Servlet 为了一个独立的 web 开发标准，不应该强耦合在 Tomcat 中。除了将 Servlet 包装
9、成 StandardWrapper 并作为子容器添加到 Context 中，其它的所有 web.xml 属性都被解析到 Context 中，所以说 Context 容器才是真正运行 Servlet 的 Servlet 容器。一个 Web 应用对应一个 Context 容器，容器的配置属性由应用的 web.xml 指定，这样我们就能理解 web.xml 到底起到什么作用了。回页首创建 Servlet 实例前面已经完成了 Servlet 的解析工作，并且被包装成 StandardWrapper 添加在 Context 容器中，但是它仍然不能为我们工作，它还没有被实例化。下面我们将介绍 Servle
10、t 对象是如何创建的，以及如何被初始化的。创建 Servlet 对象如果 Servlet 的 load-on-startup 配置项大于 0，那么在 Context 容器启动的时候就会被实例化，前面提到在解析配置文件时会读取默认的 globalWebXml，在 conf 下的 web.xml 文件中定义了一些默认的配置项，其定义了两个 Servlet，分别是：org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet 和 org.apache.jasper.servlet.JspServlet 它们的 load-on-startup 分别是 1 和 3，也就是当 T
11、omcat 启动时这两个 Servlet 就会被启动。创建 Servlet 实例的方法是从 Wrapper. loadServlet 开始的。loadServlet 方法要完成的就是获取 servletClass 然后把它交给 InstanceManager 去创建一个基于 servletClass.class 的对象。如果这个 Servlet 配置了 jsp-file，那么这个 servletClass 就是 conf/web.xml 中定义的 org.apache.jasper.servlet.JspServlet 了。创建 Servlet 对象的相关类结构图如下：图 3. 创建 Serv
12、let 对象的相关类结构初始化 Servlet初始化 Servlet 在 StandardWrapper 的 initServlet 方法中，这个方法很简单就是调用 Servlet 的 init 的方法，同时把包装了 StandardWrapper 对象的 StandardWrapperFacade 作为 ServletConfig 传给 Servlet。Tomcat 容器为何要传 StandardWrapperFacade 给 Servlet 对象将在后面做详细解析。如果该 Servlet 关联的是一个 jsp 文件，那么前面初始化的就是 JspServlet，接下去会模拟一次简单请求，请求
13、调用这个 jsp 文件，以便编译这个 jsp 文件为 class，并初始化这个 class。这样 Servlet 对象就初始化完成了，事实上 Servlet 从被 web.xml 中解析到完成初始化，这个过程非常复杂，中间有很多过程，包括各种容器状态的转化引起的监听事件的触发、各种访问权限的控制和一些不可预料的错误发生的判 断行为等等。我们这里只抓了一些关键环节进行阐述，试图让大家有个总体脉络。下面是这个过程的一个完整的时序图，其中也省略了一些细节。图 4. 初始化 Servlet 的时序图（查看大图）回页首Servlet 体系结构我们知道 Java Web 应用是基于 Servlet 规范运
14、转的，那么 Servlet 本身又是如何运转的呢？为何要设计这样的体系结构。图 5.Servlet 顶层类关联图从上图可以看出 Servlet 规范就是基于这几个类运转的，与 Servlet 主动关联的是三个类，分别是 ServletConfig、ServletRequest 和 ServletResponse。这三个类都是通过容器传递给 Servlet 的，其中 ServletConfig 是在 Servlet 初始化时就传给 Servlet 了，而后两个是在请求达到时调用 Servlet 时传递过来的。我们很清楚 ServletRequest 和 ServletResponse 在 Ser
15、vlet 运行的意义，但是 ServletConfig 和 ServletContext 对 Servlet 有何价值？仔细查看 ServletConfig 接口中声明的方法发现，这些方法都是为了获取这个 Servlet 的一些配置属性，而这些配置属性可能在 Servlet 运行时被用到。而 ServletContext 又是干什么的呢？ Servlet 的运行模式是一个典型的“握手型的交互式”运行模式。所谓“握手型的交互式”就是两个模块为了交换数据通常都会准备一个交易场景，这个场景一直跟随个这个 交易过程直到这个交易完成为止。这个交易场景的初始化是根据这次交易对象指定的参数来定制的，这些指定
16、参数通常就会是一个配置类。所以对号入座，交易场景 就由 ServletContext 来描述，而定制的参数集合就由 ServletConfig 来描述。而 ServletRequest 和 ServletResponse 就是要交互的具体对象了，它们通常都是作为运输工具来传递交互结果。ServletConfig 是在 Servlet init 时由容器传过来的，那么 ServletConfig 到底是个什么对象呢？下图是 ServletConfig 和 ServletContext 在 Tomcat 容器中的类关系图。图 6. ServletConfig 在容器中的类关联图上图可以看出 StandardWrapper 和 StandardWrapperFacade 都实现了 ServletConfig 接口，而 StandardWrapperFacade 是 Standar
