之前在Spring Boot啟動過程（二）提到過createEmbeddedServletContainer創建了內嵌的Servlet容器，我用的是默認的Tomcat。
private void createEmbeddedServletContainer() { EmbeddedServletContainer localContainer = this.embeddedServletContainer; ServletContext localServletContext = getServletContext(); if (localContainer == null && localServletContext == null) { EmbeddedServletContainerFactory containerFactory = getEmbeddedServletContainerFactory(); this.embeddedServletContainer = containerFactory .getEmbeddedServletContainer(getSelfInitializer()); } else if (localServletContext != null) { try { getSelfInitializer().onStartup(localServletContext); } catch (ServletException ex) { throw new ApplicationContextException("Cannot initialize servlet context", ex); } } initPropertySources(); }getEmbeddedServletContainerFactory方法中調用了ServerProperties，從ServerProperties的實例方法customize可以看出Springboot支持三種內嵌容器的定制化配置：Tomcat、Jetty、Undertow。
這里直接說TomcatEmbeddedServletContainerFactory的getEmbeddedServletContainer方法了，原因在前面那篇里說過了。不過首先是getSelfInitializer方法先執行的：
private org.springframework.boot.web.servlet.ServletContextInitializer getSelfInitializer() { return new ServletContextInitializer() { @Override public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException { selfInitialize(servletContext); } }; } 將初始化的ServletContextInitializer傳給了getEmbeddedServletContainer方法。進入了getEmbeddedServletContainer方法直接就是實例化了一個Tomcat：
Tomcat tomcat = new Tomcat();
然后生成一個臨時目錄，并tomcat.setBaseDir，setBaseDir方法的注釋說Tomcat需要一個目錄用于臨時文件并且它應該是第一個被調用的方法；如果方法沒有被調用會使用默認的幾個位置system properties - catalina.base, catalina.home - $PWD/tomcat.$PORT，另外/tmp從安全角度來說不建議。
接著：
Connector connector = new Connector(this.protocol);
創建Connector過程中，靜態代碼塊：單獨抽出來寫了。RECYCLE_FACADES屬性可以通過啟動參數JAVA_OPTS來配置: -Dorg.apache.catalina.connector.RECYCLE_FACADES=，默認是false，配置成true可以提高安全性但同時性能會有些損耗，參考：http://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/config/systemprops.html和http://bztax.gov.cn/docs/security-howto.html。其他屬性不細說了，Connector構造的邏輯主要是在NIO和APR選擇中選擇一個協議，我的是org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol，然后反射創建實例并強轉為ProtocolHandler。關于apr，似乎是更native，性能據說更好，但我沒測，相關文檔可參考：http://tomcat.apache.org/tomcat-8.5-doc/apr.html。這里簡單提一下coyote，它的主要作用是將socket接受的信息封裝為request和response并提供給上Servlet容器，進行上下層之間的溝通，文檔我沒找到比較新的：http://tomcat.apache.org/tomcat-4.1-doc/config/coyote.html。STRICT_SERVLET_COMPLIANCE也是啟動參數控制，默認是false，配置項是org.apache.catalina.STRICT_SERVLET_COMPLIANCE，默認情況下會設置URIEncoding = "UTF-8"和URIEncodingLower = URIEncoding.toLowerCase(Locale.ENGLISH)，相關詳細介紹可參考：http://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/config/systemprops.html。Connector的創建過程比較關鍵，容我單獨寫一篇吧。
Connector實例創建好了之后tomcat.getService().addConnector(connector)，getService的getServer中new了一個StandardServer，StandardServer的初始化主要是創建了globalNamingResources（globalNamingResources主要用于管理明明上下文和JDNI上下文），并根據catalina.useNaming判斷是否注冊NamingContextListener監聽器給lifecycleListeners。創建Server之后initBaseDir，先讀取catalina.home配置System.getProperty(Globals.CATALINA_BASE_PROP)，如果沒取到則使用之前生成的臨時目錄，這段直接看代碼吧：
protected void initBaseDir() { String catalinaHome = System.getProperty(Globals.CATALINA_HOME_PROP); if (basedir == null) { basedir = System.getProperty(Globals.CATALINA_BASE_PROP); } if (basedir == null) { basedir = catalinaHome; } if (basedir == null) { // Create a temp dir. basedir = System.getProperty("user.dir") + "/tomcat." + port; } File baseFile = new File(basedir); baseFile.mkdirs(); try { baseFile = baseFile.getCanonicalFile(); } catch (IOException e) { baseFile = baseFile.getAbsoluteFile(); } server.setCatalinaBase(baseFile); System.setProperty(Globals.CATALINA_BASE_PROP, baseFile.getPath()); basedir = baseFile.getPath(); if (catalinaHome == null) { server.setCatalinaHome(baseFile); } else { File homeFile = new File(catalinaHome); homeFile.mkdirs(); try { homeFile = homeFile.getCanonicalFile(); } catch (IOException e) { homeFile = homeFile.getAbsoluteFile(); } server.setCatalinaHome(homeFile); } System.setProperty(Globals.CATALINA_HOME_PROP, server.getCatalinaHome().getPath()); }然后又實例化了個StandardService，代碼并沒有什么特別的：
service = new StandardService(); service.setName("Tomcat"); server.addService( service )server.addService( service )這里除了發布了一個PropertyChangeEvent事件，也沒做什么特別的，最后返回這個server。addConnector的邏輯和上面addService沒什么區別。然后是customizeConnector，這里設置了Connector的端口、編碼等信息，并將“bindOnInit”和對應值false寫入了最開頭說的靜態代碼塊中的replacements集合，IntrospectionUtils.setProperty(protocolHandler, repl, value)通過反射的方法將protocolHandler實現對象的setBindOnInit存在的情況下（拼字符串拼出來的）set為前面的false，這個方法里有大量的判斷比如參數類型及setter的參數類型，比如返回值類型以及沒找到還會try a setProperty("name", "value")等，setProperty可以處理比如AbstractEndpoint中有個HashMap<String, Object> attributes的屬性時會attributes.put(name, value)。如果是ssl還會執行customizeSsl方法，設置一些SSL用的屬性比如協議比如秘鑰還有可以用上秘鑰倉庫等。如果配置了壓縮，這里還會給協議的相關setter設置值。tomcat.setConnector(connector)不解釋。tomcat.getHost().setAutoDeploy(false)，getHost方法中創建了StandardHost并設置host名（例如localhost），并getEngine().addChild( host )；然后設置host的自動部署。configureEngine(tomcat.getEngine())，getEngine中如果engine為null就初始化標準引擎，設置名字為Tomcat,設置Realm和service.setContainer(engine)，不過這里engine已經在getHost初始化過了所以直接返回;configureEngine方法先設置引擎的后臺進程延遲，并將引擎的Value對象注冊給引擎的pipeline，此時尚無value對象實例。這里簡單說明一下：value對象在Tomcat的各級容器中都有標準類型，并且各級容器都有一個pipeline，在請求處理過程中會從各級的第一個value對象開始依次執行一遍，value用于加入到對應的各級容器的邏輯，默認有一個標注value實現，名字類似StandardHostValue。
prepareContext(tomcat.getHost(), initializers)，initializers這里是AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext，Context級的根；準備Context的過程主要設置Base目錄，new一個TomcatEmbeddedContext并在構造中判斷了下loadOnStartup方法是否被重寫；注冊一個FixContextListener監聽，這個監聽用于設置context的配置狀態以及是否加入登錄驗證的邏輯；context.setParentClassLoader；設置各種語言的編碼映射，我這里是en和fr設置為UTF-8，此處可以使用配置文件org/apache/catalina/util/CharsetMapperDefault .properties；設置是否使用相對地址重定向useRelativeRedirects=false，此屬性應該是Tomcat 8.0.30版本加上的；接著就是初始化webapploader,這里和完整版的Tomcat有點不一樣，它用的是虛擬機的方式，會將加載類向上委托loader.setDelegate(true)，context.setLoader(loader);之后就開始創建Wapper了，至此engine，host，context及wrapper四個層次的容器都創建完了：
private void addDefaultServlet(Context context) { Wrapper defaultServlet = context.createWrapper(); defaultServlet.setName("default"); defaultServlet.setServletClass("org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet"); defaultServlet.addInitParameter("debug", "0"); defaultServlet.addInitParameter("listings", "false"); defaultServlet.setLoadOnStartup(1); // Otherwise the default location of a Spring DispatcherServlet cannot be set defaultServlet.setOverridable(true); context.addChild(defaultServlet); addServletMapping(context, "/", "default"); }connector從socket接收的數據，解析成HttpServletRequest后就會經過這幾層容器，有容器各自的Value對象鏈依次處理。
接著是是否注冊jspServlet,jasperInitializer和StoreMergedWebXmlListener我這里是都沒有的。接著的mergeInitializers方法：
protected final ServletContextInitializer[] mergeInitializers( ServletContextInitializer... initializers) { List<ServletContextInitializer> mergedInitializers = new ArrayList<ServletContextInitializer>(); mergedInitializers.addAll(Arrays.asList(initializers)); mergedInitializers.addAll(this.initializers); return mergedInitializers .toArray(new ServletContextInitializer[mergedInitializers.size()]); }
configureContext(context, initializersToUse)對context做了些設置工作，包括TomcatStarter(實例化并set給context),LifecycleListener,contextValue,errorpage,Mime,session超時持久化等以及一些自定義工作：
TomcatStarter starter = new TomcatStarter(initializers); if (context instanceof TomcatEmbeddedContext) { // Should be true ((TomcatEmbeddedContext) context).setStarter(starter); } context.addServletContainerInitializer(starter, NO_CLASSES); for (LifecycleListener lifecycleListener : this.contextLifecycleListeners) { context.addLifecycleListener(lifecycleListener); } for (Valve valve : this.contextValves) { context.getPipeline().addValve(valve); } for (ErrorPage errorPage : getErrorPages()) { new TomcatErrorPage(errorPage).addToContext(context); } for (MimeMappings.Mapping mapping : getMimeMappings()) { context.addMimeMapping(mapping.getExtension(), mapping.getMimeType()); }
Session如果不需要持久化會注冊一個DisablePersistSessionListener。其他定制化操作是通過TomcatContextCustomizer的實現類實現的：
context配置完了作為child add給host,add時給context注冊了個內存泄漏跟蹤的監聽MemoryLeakTrackingListener。postProcessContext(context)方法是空的，留給子類重寫用的。
getEmbeddedServletContainer方法的最后一行：return getTomcatEmbeddedServletContainer(tomcat)。
protected TomcatEmbeddedServletContainer getTomcatEmbeddedServletContainer( Tomcat tomcat) { return new TomcatEmbeddedServletContainer(tomcat, getPort() >= 0); }TomcatEmbeddedServletContainer的構造函數：
public TomcatEmbeddedServletContainer(Tomcat tomcat, boolean autoStart) { Assert.notNull(tomcat, "Tomcat Server must not be null"); this.tomcat = tomcat; this.autoStart = autoStart; initialize(); }initialize的第一個方法addInstanceIdToEngineName對全局原子變量containerCounter+1，由于初始值是-1，所以addInstanceIdToEngineName方法內后續的獲取引擎并設置名字的邏輯沒有執行：
private void addInstanceIdToEngineName() { int instanceId = containerCounter.incrementAndGet(); if (instanceId > 0) { Engine engine = this.tomcat.getEngine(); engine.setName(engine.getName() + "-" + instanceId); } }initialize的第二個方法removeServiceConnectors，將上面new的connection以service（這里是StandardService[Tomcat]）做key保存到private final Map<Service, Connector[]> serviceConnectors中，并將StandardService中的protected Connector[] connectors與service解綁(connector.setService((Service)null);)，解綁后下面利用LifecycleBase啟動容器就不會啟動到Connector了。
之后是this.tomcat.start()，這段比較復雜，我單獨總結一篇吧。
TomcatEmbeddedServletContainer的初始化，接下來是rethrowDeferredStartupExceptions，這個方法檢查初始化過程中的異常，如果有直接在主線程拋出，檢查方法是TomcatStarter中的private volatile Exception startUpException，這個值是在Context啟動過程中記錄的：
@Override public void onStartup(Set<Class<?>> classes, ServletContext servletContext) throws ServletException { try { for (ServletContextInitializer initializer : this.initializers) { initializer.onStartup(servletContext); } } catch (Exception ex) { this.startUpException = ex; // Prevent Tomcat from logging and re-throwing when we know we can // deal with it in the main thread, but log for information here. if (logger.isErrorEnabled()) { logger.error("Error starting Tomcat context. Exception: " + ex.getClass().getName() + ". Message: " + ex.getMessage()); } } }Context context = findContext()：
private Context findContext() { for (Container child : this.tomcat.getHost().findChildren()) { if (child instanceof Context) { return (Context) child; } } throw new IllegalStateException("The host does not contain a Context"); }綁定命名的上下文和classloader，不成功也無所謂：
try { ContextBindings.bindClassLoader(context, getNamingToken(context), getClass().getClassLoader()); } catch (NamingException ex) { // Naming is not enabled. Continue }startDaemonAwaitThread方法的注釋是：與Jetty不同，Tomcat所有的線程都是守護線程，所以創建一個非守護線程（例：Thread[container-0,5,main]）來避免服務到這就shutdown了：
private void startDaemonAwaitThread() { Thread awaitThread = new Thread("container-" + (containerCounter.get())) { @Override public void run() { TomcatEmbeddedServletContainer.this.tomcat.getServer().await(); } }; awaitThread.setContextClassLoader(getClass().getClassLoader()); awaitThread.setDaemon(false); awaitThread.start(); }這個await每10秒檢查一次是否關閉了：
try { awaitThread = Thread.currentThread(); while(!stopAwait) { try { Thread.sleep( 10000 ); } catch( InterruptedException ex ) { // continue and check the flag } } } finally { awaitThread = null; } return;回到EmbeddedWebApplicationContext，initPropertySources方法，用初始化好的servletContext完善環境變量：
/** * {@inheritDoc} * <p>Replace {@code Servlet}-related property sources. */ @Override protected void initPropertySources() { ConfigurableEnvironment env = getEnvironment(); if (env instanceof ConfigurableWebEnvironment) { ((ConfigurableWebEnvironment) env).initPropertySources(this.servletContext, null); } }createEmbeddedServletContainer就結束了，內嵌容器的啟動過程至此結束。
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咱最近用的github：https://github.com/saaavsaaa
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