Tomcat6源码分析

2023-12-22 10:59
文章标签 分析 源码 tomcat6

本文主要是介绍Tomcat6源码分析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

Tomcat6源码分析

作为一位Java程序员,如果您没有接触过开源软件、项目或框架的话,恐怕有些不可思议。轰轰烈烈的开源运动起源于Linux操作系统,Apache基金会在其中扮演了中流砥柱的角色,业界巨擘SUN,IBM, BEA 和Oracle等公司的积极参与,使得声势浩大的开源运动成为软件开发领域势不可挡的力量。2001年11月,IBM向Apache基金会捐献出Visual Age for Java,这个看似穷途末路的产品经众多高手的改造,演变为辉煌一时的Eclipse,直接击败了不开源的JBuilder,让做编译器起家的Borland公司几乎关张大吉。Eclipse这个产品如此经典,以至于微软的Visual Studio都得向它学习。在Apache Harmony的围追堵截下,Java的发明者Sun公司一看势头不妙,于2006年宣布Java开源,随后又公开了其旗舰级产品Solaris的源代码。今年1月,开源的死对头、冷酷自私的微软也不得不在MS-RL协议下公开.Net的源代码。但是,在这如火如荼的开源运动中,我们中国的程序员又有多少贡献呢,我们开创了哪些框架、项目和产品,为开源界添砖加瓦呢?以笔者短浅的目光看来,我们对开源界贡献的东西恐怕很少,能够与国外经典开源项目一较高下的,少之又少矣!
作为一名中国的程序员,咱们能没有遗憾吗?为什么经典的Apache Web Server不是中国人写的;为什么Linus Torvalds在大学时代就写出Linux并振臂一呼,应者云集;为什么JBoss能与巨无霸式的Websphere相抗衡;为什么MySQL能在Oracle和SQL Server的夹击下发展并壮大…… ?如此等等问题,在遗憾之余,我想我们应该花点时间好好思考一下,中国的软件产业怎么了,中国的程序员又怎么啦?
在笔者看来,我们的程序员对开源的理解是相当狭隘的。国学大师王国维曾说过,古往今来成大学问大事业者要经历三种境界,“昨夜西风凋碧树,独上高楼,望尽天涯路”,这是第一重境界,迷惘也;“衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴”,苦苦求索之境界也;第三重境界为“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处”,经历多少次的失败和挫折后,终于参透真谛,领悟真理。我觉得开源也有三重境界:
首先,我们要敞开心胸,拥抱开源(Open to Open Source)。这重境界我们大家都能做到,拿来主义嘛,谁人不会。当我们的项目需要数据库时,就去下载一个免费MySQL;需要IDE时,去下载 Eclipse;需要版本控制工具时,就去下载CVS;需要写搜索引擎时,Lucene可能是我们的最爱;当我们开发J2EE Web应用时,Struts/JSF加Hibernate/iBATIS再加上Spring或许成为我们的首选架构。但是,我们绝大部分程序员都停留在这 个层次上,大家下载之后,看看文档介绍,安装、配置并能运行,就以为万事大吉,一切顺利。偶尔遇到一些问题,去Google一搜,答案立马可得。
其次,我们要深入开源,了解开源(Dig into Open Source)。要达到这个层次,就有些难度了。我们不但要知其然,还要知其所以然。“知其所以然”的最好办法就是下载源代码,仔细研读,揣摩并领会源代码的精义,看看这些经过诸多高手修改的源代码究竟藏有什么玄机,我们能从其中学习到哪些设计思想及设计模式,能复用其中哪些源代码,人家运用了哪些软件管 理思想把这些来自世界各地程序员的劳动汇集成一个产品,代码架构如何,软件配置管理又是怎样进行的……,等等等等,我们从源代码中学习的东西太多了。在阅读源代码时,我们要多问自己几个为什么,这样就会收获更多。
再次,我们要融入开源,贡献开源(Get involved in Open Source)。当我们彻底理解该项目源代码后,我们应发挥一下“人人为我,我为人人”的思想,或结合您的实际需要,或结合您的新想法,或针对Mail lists上的问题,对该开源项目加以改进和创新,并把自己的代码贡献出来,让大家评估。当然,如果您有好的想法,您完全可以创建自己的开源项目,Apache基金会中众多的开源项目不都是我们广大程序员一手创建的吗?但是,在创建新开源项目时,切忌不要重新发明轮子。
笔者才疏学浅,想以Apache Jakarta项目包中的核心项目Tomcat为例,希望通过阅读源码,能从这个经典项目中学到更多的东西,为我们中国的开源事业起到抛砖引玉的作用。
下面我们就开始我们的Tomcat源码学习之旅。
1. 下载Tomcat6.0的源代码
首先,我们得下载Tomcat6.0的源代码。Tomcat源代码的版本控制工具不是CVS,而是Subversion,如果您的机器上没有安装Subversion,请从 http://subversion.tigris.org/servlets/ProjectDocumentList?folderID=91 下载并安装这个开源的版本控制工具。当然,如果您想从Eclipse中直接导入Tomcat源代码,请从http://subclipse.tigris.org/update_1.0.x下载Subversion插件,即可导入Tomcat源代码。安装完成后,请在MS-DOS窗口中键入svn export help,您将会看到:
C:/Documents and Settings/carlwu>svn help export
export: 产生一个无版本控制的目录树副本。
用法: 1、export [-r REV] URL[@PEGREV] [PATH]
2、export [-r REV] PATH1[@PEGREV] [PATH2]
1、从 URL 指定的仓库,导出一个干净的目录树到 PATH。如果有指定
REV 的话,内容即为该版本的,否则就是 HEAD 版本。如果 PATH
被省略的话,URL的最后部份会被用来当成本地的目录名称。
2、在工作副本中,从指定的 PATH1 导出一个干净的目录树到 PATH2。如果
有指定 REV 的话,会从指定的版本导出,否则从工作副本导出。如果
PATH2 被省略的话,PATH1 的最后部份会被用来当成本地的目录名称。
如果没有指定 REV 的话,所有的本地修改都保留,但是未纳入版本控制
的文件不会被复制。
如果指定了 PEGREV ,将从指定的版本本开始查找。
有效选项:。。。。。。
我们看到Subversion给我们提供了非常友好的帮助,并且是中文的,看来中国程序员对这个开源项目有所贡献。接下来,请在MS-DOS下键入:
svn export http://svn.apache.org/repos/asf/tomcat/tc6.0.x/tags/TOMCAT_6_0_0/ D:/carl_wu/tomcat/src/
这个命令的意思是把Tomcat6.0的源代码从Subversion库中导入到本机的D:/carl_wu/tomcat/src/目录,命令运行后,您稍等几分钟,就会看到Tomcat的源代码顺利导入到目标目录。下面是源代码的目录机构,从这个目录结构中,我们可以看出该项目的开发者使用的IDE是Eclipse,因为我们看到了熟悉的.project及.classpath文件。如果您打算开发一个Stand alone的Java应用程序,不妨借鉴一下Tomcat的目录结构,把脚本文件放在bin目录,将xml和properties配置文件放在conf目录中,把Java源码文件放在java或者src目录中,资源文件比如说图片文件,ini文件及其它的一些静态资源文件可以放在res目录,测试源代码可以放在test目录中。这是一个典型的Java应用程序的目录机构,笔者以前曾接触到一个来自美国的产品,其源代码目录结构和Tomcat及其相像。
clip_image001
2. 编译并运行
代码下载后,我们接下来就是要编译并运行Tomcat。一提编译,我们不禁会想到可爱的Ant。不错,Tomcat正是以Ant作为编译工具,如果您还没有安装,请从http://ant.apache.org/bindownload.cgi 处下载并安装它。然后,请从Tomcat的源代码文件找到build.properties.default文件,并将该文件复制到build.properties,然后打开build.properties,找到下面这行:
base.path=/usr/share/java
将它改为:
base.path= D:/carl_wu/tomcat/share
在Tomcat编译过程中,Ant会让我们下载一些必要的依赖项目,base.path目录就是用来保存这些项目文件的,我们可以将这个属性指向一个已经存在的目录。修改完base.path后,我们回到MS-DOS窗口,切换到Tomcat源代码所在目录,然后运行ant download命令,如下图所示:
clip_image002
一分钟未到,Ant就告诉我们一个错误并提示我们编译失败,具体错误信息如下:
downloadzip:
[get] Getting: http://sunsite.informatik.rwth-aachen.de/eclipse/downloads/drops/R-3.2-200606291905/eclipse-JDT-3.2.zip
[get] To: D:/carl_wu/tomcat/share/file.zip
[get] Error opening connection java.io.FileNotFoundException: http://sunsite.informatik.rwth-aachen.de:3080/eclipse/downloads/drops/R-3.2-200606291905/eclipse-JDT-3.2.zip
[get] Error opening connection java.io.FileNotFoundException: http://sunsite.informatik.rwth-aachen.de:3080/eclipse/downloads/drops/R-3.2-200606291905/eclipse-JDT-3.2.zip
[get] Error opening connection java.io.FileNotFoundException: http://sunsite.informatik.rwth-aachen.de:3080/eclipse/downloads/drops/R-3.2-200606291905/eclipse-JDT-3.2.zip
[get] Can't get http://sunsite.informatik.rwth-aachen.de/eclipse/downloads/drops/R-3.2-200606291905/eclipse-JDT-3.2.zip to D:/carl_wu/tomcat/share/file.zip
BUILD FAILED
D:/carl_wu/tomcat/src/build.xml:554: The following error occurred while executing this line:
D:/carl_wu/tomcat/src/build.xml:514: Can't get http://sunsite.informatik.rwth-aachen.de/eclipse/downloads/drops/R-3.2-200606291905/eclipse-JDT-3.2.zip to D:/carl_wu/tomcat/share/file.zip
Total time: 41 seconds
这个编译错误非常简单,就是找不到http://sunsite.informatik.rwth-aachen.de/eclipse/downloads/drops/R-3.2-200606291905/eclipse-JDT-3.2.zip 文件。有人可能会想,Tomcat的编译和Eclipse的JDT有什么关系?其实不然,Tomcat是在Eclipse下开发的,所以需要Eclipse的JDT(Java Development tooling)插件来编译Tomat源代码。既然找不到,我们只好自己动手,上Google一搜,马上发现这个文件的有效下载地址为:http://mirror.calvin.edu/eclipse/downloads/drops/R-3.2-200606291905/eclipse-JDT-3.2.zip。我们打开刚才的build.properties文件,将其34行修改为:
jdt.loc= http://mirror.calvin.edu/eclipse/downloads/drops/R-3.2-200606291905/eclipse-JDT-3.2.zip
修改保存build.properties文件后,重新开始ant download任务。这次我们等的时间较长,因为eclipse-JDT-3.2.zip大约有19M,下载需要一段时间。我们可乘此机会去泡杯茶弄点咖啡什么的,等我们品茶回来,发现敬业的蚂蚁Ant告诉我们编译成功,虽然编译器给出几个警告。这时我们可发现刚才创建的base.path目录(D:/carl_wu/tomcat/share)中已经下载了6个依赖项目,它们都是Tomcat编译所必须的。
下面就开始真正的编译任务了,请在MS-DOS窗口内键入ant并回车,Ant将在2分钟内编译1000多个源文件并将Tomcat部署到output目录。编译顺利完成后,请打开Tomcat的源代码目录,会发现多了一个output目录,这是Ant的编译后的输出目录。请打开Tomcat源代码的output/build/bin子目录,双击startup.bat文件,我们即可成功启动Tomcat6.0,此时我们的编译工作就算顺利完成了。
3. 导入源代码到Eclipse
3.1 请打开Eclipse,新建一个Java项目,然后点击“Next”按钮,请选择“Create project from existing source”, 并在Directory文本框内填入我们刚才下载的Tomcat源代码目录(i.e. D:/carl_wu/tomcat/src),然后点击“Next”直至结束。
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3.2 我们将会看到Eclipse拒绝编译,这是因为Eclipse找不到该项目指定的库文件。请右击该项目,在弹出菜单中选择“Properties”à“Libraries”,然后删除两个以TOMCAT_LIBS开头的两个库文件,只保留一个JRE库文件,然后点击“OK”按钮,这时Eclipse开始编译Tomcat源代码,但是发现一堆错误,这是因为我们没有为该项目添加编译所必须的Jar包。
3.3 准备好Tomcat项目所必须的jar文件,其实,刚才我们运行ant download任务时,已经下载过这些jar文件包。
ant.jar (请在ant安装目录的lib子目录中拷贝)
commons-collections-3.1.jar (从刚才Ant下载的commons-collections-3.1子目录中拷贝)
commons-dbcp-1.2.1.jar(从刚才Ant下载的commons-dbcp-1.2.1子目录中拷贝)
commons-logging-1.1.jar(如果您本机没有这个jar包,请从http://commons.apache.org/downloads/download_logging.cgi处下载)
commons-pool-1.2.jar(从刚才Ant下载的commons-pool-1.2子目录中拷贝)
org.eclipse.jdt.core_3.2.0.v_671.jar(从刚才Ant下载的eclipse/plugins子目录中拷贝)
3.4 当我们准备好这些jar文件后,将这些文件拷贝到某一目录(比如说D:/carl_wu/tomcat/tomcat_lib目录),然后在Eclipse中新建一个User Libraries,我们将这个新建的User Libraries命名为TOMCAT_LIBS,并把这些文件加到TOMCAT_LIBS。然后将我们新建的TOMCAT_LIBS添加到Tomcat6项目。另外,别忘了把JUnit库也加到Tomcat6项目。这时Eclipse开始重新编译,编译过程顺利通过,所有错误均消失,此时Tomcat6项目的目录结构如下:
clip_image004
还有,请把test目录也加入到源代码中,方法是在Eclipse中右击”test”目录,然后在弹出菜单中选择“Build path”à”Use as Source Folder”,之后我们会看到test目录上就多了个源代码的符号,如上图所示。
3.5在Eclipse中运行Tomcat。请找到Tomcat的启动主类org.apache.catalina.startup.Bootstrap,右击这个类,在弹出菜单中选择“Run As…”à”Open Run Dialog…”,然后在弹出的“Run”窗口中填入程序运行参数“start”和JVM运行参数catalina.home,如下面窗口所示:
clip_image005
然后点击“Run”按钮,我们将会看到Tomcat正常启动。恭喜,咱们的Tomcat源码已经成功导入Eclipse,这时,可视化的UML分析工具及Debug工具就能派上用场了。
3.5 调试Tomcat,请打开org.apache.jasper.compiler.Compiler类的源代码,在generateJava()方法的第一行打一个断点,然后在Eclipse的调试状态下运行Tomcat,等Tomcat运行后,打开我们的浏览器,在地址栏中输入http://localhost:8080/examples/jsp/jsp2/el/basic-comparisons.jsp并回车,然后我们可观察到Eclipse此时切换至调试视图:
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上面的小实验表明我们可以在Eclipse中通过Debugger观察Tomcat的内部运行机理。另外补充一点,上面的generateJava方法是将jsp动态编译至java class,这个方法只是在第一次请求或者Jsp源码发生变化时执行,如果您再次在浏览器中发送同样的请求,您将看不到上图的Debug界面,因为该方法不再执行。
另外,还有一点很有意思。Tomcat6以前版本的源代码分散在好几个子项目中,他们分别叫做jakarta-servletapi-5,jakarta-tomcat-5,jakarta-tomcat-catalina,jakarta-tomcat-connectors和jakarta-tomcat-jasper,我觉得Tomcat的开发者可能嫌这样做太麻烦了,所以Tomcat6版本中将这些子项目都合并在一起了。但是,这种做法不利于我们阅读理解源代码。

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