Apache Tomcat 源码分析环境搭建

╰+攻爆jí腚メ 2023-07-26 05:37 124阅读 0赞

Apache Tomcat®软件是Java Servlet、JavaServer页面、Java 语言表达式和 Java WebSocket 技术的开源实现。Java Servlet、JavaServer页面、Java 表达式语言和 Java WebSocket 规范都是在 Java 社区进程下开发的。

Apache Tomcat 软件是在开放和参与的环境中开发的，并在 Apache 许可版本 2 下发布。Apache Tomcat 项目旨在成为世界各地最优秀的开发人员的协作项目。我们邀请您参与这个开放的开发项目。要了解更多关于参与的信息，[请点击这里][Link 1]。

Apache Tomcat 做为标准的 Java Servlet 规范的标准实现。在 Java 企业级开发中，很多企业都是基于 Tomcat 来发布应用，尤其是 Spring Boot 默认内置 Tomcat 做为 Servlet 容器。我们有必要去学习 Tomcat 源码，这样我们可以更好的使用并且优化 Tomat。下面就来分享一下 Tomcat 源码分析的环境搭建。

## 1、下载 Tomcat 源码 ##

到 [Apache Tomcat 官方网站][Apache Tomcat] 下载 Tomcat 源码，博主使用的是 `8.5.54` 版本，可以在官网的右边导航栏 Download 选择 `Tomcat 8`。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
由于博主使用的是 Mac 操作系统所以下载的是 `tar.gz` 格式的文件。如果使用 window 操作系统，可以下载 `zip` 格式的文件.

解析源码压缩包，可以得到源码项目 `apache-tomcat-8.5.54-src` 。

## 2、添加 pom.xml ##

Tomcat 的依赖管理是使用的 ant，但是现在企业基本上都使用 maven 进行项目的依赖管理。

进入`apache-tomcat-8.5.54-src` 目录，创建一个 pom.xml 文件，文件内部如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    
        <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
        <groupId>org.apache.tomcat</groupId>
        <artifactId>apache-tomcat-8.5.53-src</artifactId>
        <name>Tomcat8.5</name>
        <version>8.5</version>
    
        <build>
            
            <finalName>Tomcat8.5</finalName>
            <sourceDirectory>java</sourceDirectory>
            <resources>
                <resource>
                    <directory>java</directory>
                </resource>
            </resources>
            <plugins>
                
                <plugin>
                    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                    <version>3.1</version>
                    <configuration>
                        <encoding>UTF-8</encoding>
                        <source>8</source>
                        <target>8</target>
                    </configuration>
                </plugin>
            </plugins>
        </build>
    
        
        <dependencies>
            
            <dependency>
                <groupId>javax.xml</groupId>
                <artifactId>jaxrpc</artifactId>
                <version>1.1</version>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>javax.xml.soap</groupId>
                <artifactId>javax.xml.soap-api</artifactId>
                <version>1.4.0</version>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>wsdl4j</groupId>
                <artifactId>wsdl4j</artifactId>
                <version>1.6.2</version>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>org.eclipse.jdt.core.compiler</groupId>
                <artifactId>ecj</artifactId>
                <version>4.5.1</version>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>ant</groupId>
                <artifactId>ant</artifactId>
                <version>1.7.0</version>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>org.easymock</groupId>
                <artifactId>easymock</artifactId>
                <version>3.4</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </project>

## 3、创建配置文件 source ##

Tomcat 本身就是 Java 开发邮的一款软件。我们在直接使用 Tomcat 的时候，Tomcat 需要读取 server.xml 以及其它配置文件，同时还需要找到它要去部署的工程项目。使用源码方式，依赖是如此的。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
所以我们在启动源码进行调试时，需要在通过指定虚拟机参数把项目配置文件传递进去。

将 `apache-tomcat-8.5.54-src` 目录下的 conf 和 webapps 目录移动到刚刚创建的 source 目录当中。

## 4、Idea 导入 Tomcat 源码 ##

下面就需要把 Tomcat 源码导入到 Idea 当中。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
刚开始导入的时候，pom.xml 中依赖的有些 Jar 包还没有下载，就会出现依赖问题。就需要执行 `mvn clean install` 编译下载 pom.xml 中依赖的 Jar 包。

## 5、启动 Tomcat ##

Tomcat 的入口类是 `org.apache.catalina.startup.Bootstrap` ，接着就是启动这个入口类。当然为了正常启动还需要添加以下启动参数。

-Dcatalina.home=/Users/carl/projects/idea/learn/apache-tomcat-8.5.54-src/source
    -Dcatalina.base=/Users/carl/projects/idea/learn/apache-tomcat-8.5.54-src/source
    -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager
    -Djava.util.logging.config.file=/Users/carl/projects/idea/learn/apache-tomcat-8.5.54-src/source/conf/logging.properties

也就是：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

## 6、Q & A ##

### 6.1 控制台乱码 ###

Tomcat 里面是实现了 i18n 也就是国际化的，所以在启动的时候会出现乱码问题。虽然 Tomcat 的中文国际化文件的编码格式是 utf-8，但是 Java 国际化 ResourceBundle 在读取的时候默认使用的是 `ISO-8859-1`而且处理类还不能够传入编码。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
所以在处理 Tomcat 启动乱码时需要修改以下两点：

**第一个修改点**

> org.apache.tomcat.util.res.StringManager\#getString(java.lang.String)

# @位置：org.apache.tomcat.util.res.StringManager
    # @方法 getString()
    # @Line:130行
    str = bundle.getString(key)
    替换成下面代码：
    str = new String(bundle.getString(key).getBytes("ISO-8859-1"), "UTF8");

**第二个修改点：**

> org.apache.jasper.servlet.TldScanner\#scanJars

log.info(Localizer.getMessage("jsp.tldCache.noTldSummary"));
    替换成下面代码：
    String message = Localizer.getMessage("jsp.tldCache.noTldSummary");
    String logger = new String(message.getBytes("ISO-8859-1"), "UTF8");
    log.info(logger);

以下就是修改代码后的控制台打印日志：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

### 6.2 访问 Tomcat 500 ###

当启动 Tomcat 成功之后访问 `localhost:8080`时，会出现 500 异常。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
原因是 Tomcat 源码中 JSP 引擎 jasper 没有被初始化，从而无法编译处理 JSP（因为 JSP 是需要被转换成 Servlet 进一步编译处理的）。我们只需要在 Tomcat 的源码 ContextConfig 类中的 configureStart 方法中增加一行代码将 JSP 引擎初始化，如下：

> ContextConfig\#configureStart

// 读取 Web 项目配置 (web.xml 配置)
     webConfig();
    
    
     // 初始化 jsp 引擎 (下面是添加的代码)
     context.addServletContainerInitializer(new JasperInitializer(), null);

然后就可以正常访问了。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

### 6.3 访问 Tomcat 提供的 Examples 报 404 ###

访问 `${tomcat.project}/source/webapps/examples` 提供的 Examples 。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
会报 404 异常：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
**解决办法：**  
`${tomcat.project}/source/webapps/examples/WEB-INF/classes` 右击 `Mark Directory as sources Root`。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
标记之后图标会从灰色变成蓝色，接着就重启 Tomcat 源码。然后就可以正常的访问 `localhost:8080/examples`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]

参考文章：

*  [Apache 官方文档][Apache Tomcat]
 *  [记一次基于Java8下tomcat8.5 源码分析乱码bug][Java8_tomcat8.5 _bug]

[Link 1]: http://tomcat.apache.org/getinvolved.html
[Apache Tomcat]: https://tomcat.apache.org/
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230528/60e5fd402d7d4861b4f51117a34d31aa.png
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[Java8_tomcat8.5 _bug]: https://kafecat.com/20200410134.html