Openfire分析之二：主干程序分析

Posted 2020-10-05 Fordestiny

　　引言

　　宇宙大爆炸，于是开始了万物生衍，从一个连人渣都还没有的时代，一步步进化到如今的花花世界。

　　然而沧海桑田，一百多亿年过去了….

　　好复杂，但程序就简单多了，main()函数运行，敲个回车，一行Hello World就出来了，所以没事多敲敲回车，可以练手感….

　　一、程序入口

　　Java的程序入口是main方法，Openfire也不例外。可以全局检索一下”void main”，可以看到，Openfire的main函数有两个：

　　（1）org.jivesoftware.openfire.launcher.Launcher类，以图形界面的形式启动

public static void main(String[] args) throws AWTException {
    new Launcher();
}

　　（2）org.jivesoftware.openfire.starter.ServerStarter类，以服务的形式启动

public static void main(String [] args) {
    new ServerStarter().start();
}

　　一般Openfire都做为服务的形式运行，所以我们重点关注ServerStarter类即可。如果是用eclipse调试Openfire工程，Run Configure中的Main Class也是设置这个类的完整路径。

　　org.jivesoftware.openfire.starter.ServerStarter类

|-- main()方法
    |-- start()

　　ServerStarter.start( )方法加载配置，并用类加载的方法，实例化org.jivesoftware.openfire.XMPPServer。

　　XMPPServer

　　XMPPServer实例化之后，直接调用本类中的start( )方法，于是系统开始跑起来。运行逻辑如下：

|-- XMPPServer()构造方法
    ｜-- start()
        |-- 加载 conf/openfire.xml，设置host、xmpp.domain等全局参数
        |-- 验证数据库是否可用
        |-- 加载、初始化、并启动openfire Module
        |-- 加载并启动 plugins
        |-- 启动监听服务：listener.serverStarted()

　　下面从XMPPServer.start( )方法开始，跟一下Openfire在启动的过程中，处理了哪些业务，以此来分析Openfire启动流程。

　　三、服务启动流程分析

　　1、XMPPServer.start()方法

　　　　添加了部分注释，如下：

public void start() {
    try {

        //初始化配置
        initialize();
        // 插件管理
        File pluginDir = new File(openfireHome, "plugins");
        pluginManager = new PluginManager(pluginDir);

        if (!setupMode) {
            // 验证数据库是否可用，验证方法也很简单，就是执行一句sql语句，没有异常表示可用。
            verifyDataSource();
            //加载module
            loadModules();
            //初始化module
            initModules();
            //启动modeule
            startModules();
        }
        // 服务器流量计算类，用来计算服务器写入和读取的字节数，包括C-S,S-S或扩展的组件和连接的流量
        ServerTrafficCounter.initStatistics();

        //启动插件
        pluginManager.start();

        //打印启动日志
        String startupBanner = LocaleUtils.getLocalizedString("short.title") + " " + version.getVersionString() +
                " [" + JiveGlobals.formatDateTime(new Date()) + "]";
        logger.info(startupBanner);
        System.out.println(startupBanner);

        started = true;

        //通知其他的监听服务，服务器已启动
        for (XMPPServerListener listener : listeners) {
            listener.serverStarted();
        }
    }
    catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        logger.error(e.getMessage(), e);
        System.out.println(LocaleUtils.getLocalizedString("startup.error"));
        shutdownServer();
    }
}

　　从上面代码和注释的内容，可以确确看出，启动的过程，主要就做了这几件事：

　　（1）初始化

　　（2）加载启动各个模块

　　（3）加载启动各个插件

　　（4）启动监听

　　下面，分别括概性的分析这几个部分，目的是使读者对Openfire的启动有个大致的印象，即可。

　　2、初始化，initialize（）方法

　　在Openfire的安装目录，有一个openfire.xml配置文件，初始化主要是将配置文件中的信息载入系统，并处理一些与进程和缓存等相关的工作。　

private void initialize() throws FileNotFoundException {
    //用于确定openfire的工作目录，以及配置文件，并构造相应的File实例
    //这里不做深入，将处理的内容列举如下：
    //1. openfire配置文件所在的相对路径（conf/openfire.xml）。 
    //2. 获取openfire工作目录的绝对路径homeProperty  
    //3. 来获取配置文件的File实例verifyHome
    locateOpenfire();

    startDate = new Date();

    //获取计算机名
    try {
        host = InetAddress.getLocalHost().getHostName();
    }
    catch (UnknownHostException ex) {
        logger.warn("Unable to determine local hostname.", ex);
    }
    if (host == null) {
        host = "127.0.0.1";         
    }

    version = new Version(4, 0, 3, Version.ReleaseStatus.Release, -1);
    if ("true".equals(JiveGlobals.getXMLProperty("setup"))) {
        setupMode = false;
    }

    if (isStandAlone()) {
        //设置服务器异常关机时执行的函数ShutdownHookThread(),当服务器异常关机时，必然会执行shutdownServer函数，关闭一些模块、执行一些监听函数等等
        logger.info("Registering shutdown hook (standalone mode)");
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new ShutdownHookThread());

        //启动一个定时线程,该线程监听控制台的输入，如果为“exit”，则调用System.exit退出openfire进程。 
        TaskEngine.getInstance().schedule(new Terminator(), 1000, 1000);
    }

    loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();

    try {
        //初始化了org.jivesoftware.util.cache.DefaultLocalCacheStrategy实例，该实例和缓存有关
        CacheFactory.initialize();
    } catch (InitializationException e) {
        e.printStackTrace();
        logger.error(e.getMessage(), e);
    }

    //migrateProperty()方法用于将数据从xml载入到数据库,并处理一些配置信息
    JiveGlobals.migrateProperty("xmpp.domain");

    name = JiveGlobals.getProperty("xmpp.domain", host).toLowerCase();

    JiveGlobals.migrateProperty(Log.LOG_DEBUG_ENABLED);
    Log.setDebugEnabled(JiveGlobals.getBooleanProperty(Log.LOG_DEBUG_ENABLED, false));

    // Update server info
    //最后初始化了XMPPServerInfoImpl实例
    xmppServerInfo = new XMPPServerInfoImpl(name, host, version, startDate);

    initialized = true;
}

　　3、Module和Plugin 的加载

　　从XMPPServer.start( )的方法执行的内容来看，主要加载两大主体，一个是module，一个是plugin，这两部分可以说是整套系统的所有功能实现。下面对这两个部分，先做一个简述。具体的机制，在后续另起章节描述分析。

　　（1）Module

　　Openfire的核心功能都依靠module实现，所有的module都继承自BasicModule，而BasicModule实现了Module接口。

　　Module接口类定义了如下方法列表：

String getName();
void initialize(XMPPServer server);
void start();
void stop();
void destroy();　

　　从方法名可以看出，它描述了所有的module在整个生命周期内应调用的方法。

　　而BaseModule则对Module进行了空实现，所有的module对BaseModule中的方法选择性覆写。

　　各个module在XMPPServer启动之初，被装载在一个容器中：

Map<Class, Module> modules

　　通过递归的方式，调用module所覆写的initialize()、start()、stop()、destroy()等方法，实现对module的管理。

　　module的加载，有一点需要留意下：ConnectionManager是在最后加载，源码中有如下代码段及注释：

// Load this module always last since we don‘t want to start listening for clients
// before the rest of the modules have been started
loadModule(ConnectionManagerImpl.class.getName());

　　Openfire的连接管理、端口监听，都在ConnectionManager这个模块中进行处理，这也是它为何要放在最后一个加载的原因。

　　（2）plugin

　　plugin的启动，是在module之后。

　　pluginManager.start()方法中启动了PluginMonitor线程：

public void start() {
    executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);
    // See if we‘re in development mode. If so, check for new plugins once every 5 seconds.
    // Otherwise, default to every 20 seconds.
    if (Boolean.getBoolean("developmentMode")) {
        executor.scheduleWithFixedDelay(pluginMonitor, 0, 5, TimeUnit.SECONDS);
    }
    else {
        executor.scheduleWithFixedDelay(pluginMonitor, 0, 20, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

　　线程的执行run()方法如下：

@Override
public void run() {
    ......
    try (DirectoryStream<Path> directoryStream = Files.newDirectoryStream(pluginDirectory, new DirectoryStream.Filter<Path>() {
        @Override
        public boolean accept(Path pathname) throws IOException {
            String fileName = pathname.getFileName().toString().toLowerCase();
            return (fileName.endsWith(".jar") || fileName.endsWith(".war"));
        }})) {
        for (Path jarFile : directoryStream) {
            ......
            if (Files.notExists(dir)) {
                unzipPlugin(pluginName, jarFile, dir);
            }
            ......
        }
    }
    ......

    // Load all plugins that need to be loaded.
    for (Path dirFile : dirs) {
        if (Files.exists(dirFile) && !plugins.containsKey(dirFile.getFileName().toString())) {
            loadPlugin(dirFile);
        }
    }
    ......

    // Trigger event that plugins have been monitored
    firePluginsMonitored();
    ......
}

　　PluginMonitor线程的主要处理：解压插件目录下所有拓展名为jar和war的插件，用loadPlugin( )装载该插件，最后通过firePluginsMonitored( )函数调用插件的监听函数。

　　firePluginsMonitored( )方法中，调用插件的监听函数pluginsMonitored( )：

private void firePluginsMonitored() {
    for(PluginManagerListener listener : pluginManagerListeners) {
        listener.pluginsMonitored();
    }
}

　　PluginManagerListener.pluginsMonitored()监听函数，在ConnetionMamagerImpl模块启动时实现。

　　在ConnetionMamagerImpl.startListeners()方法,省略一些无关的代码，如下：

private synchronized void startListeners()
{
    PluginManager pluginManager = XMPPServer.getInstance().getPluginManager();
    if (!pluginManager.isExecuted()) {
        pluginManager.addPluginManagerListener(new PluginManagerListener() {
            public void pluginsMonitored() {
                ......
            }
        });
        return;
    }
    ......
}

　　也就解释了插件的启动是在module启动之后。

　　事实上也可以理解：modules为openfire自带模块，plugins我们可以称为外来者。openfire需要对plugins进行管理、以及各种响应，那么自然需要其自身各个模块首先运作起来，这可以理解为一个主次顺序。

　　4、最后，启动监听服务

// Notify server listeners that the server has been started
for (XMPPServerListener listener : listeners) {
    listener.serverStarted();
}

　　通知PubSubModule、PresenceManagerImpl、MultiUserChatServiceImpl等module监听启动。

　　至此，openfire完成了启动。

　四、服务关闭

　　讲了系统的启动，接下来稍微提一下系统的stop。

　　服务关闭相对就简单一些，当收到控制能上的exit指令、或者启动过程之中出现了异常时， 就会调用关闭程序，通知其他的服务模块关闭监听、所有的模块和插件都停止并注销、关闭数据库资源、关闭线程的监听等。

　　这里贴一下代码：

 private void shutdownServer() {
        shuttingDown = true;
        ClusterManager.shutdown();
        // Notify server listeners that the server is about to be stopped
        for (XMPPServerListener listener : listeners) {
            try {
                listener.serverStopping();
            } catch (Exception ex) {
                logger.error("Exception during listener shutdown", ex);
            }
        }
        // If we don‘t have modules then the server has already been shutdown
        if (modules.isEmpty()) {
            return;
        }
        logger.info("Shutting down " + modules.size() + " modules ...");
        // Get all modules and stop and destroy them
        for (Module module : modules.values()) {
            try {
                module.stop();
                module.destroy();
            } catch (Exception ex) {
                logger.error("Exception during module shutdown", ex);
            }
        }
        // Stop all plugins
        logger.info("Shutting down plugins ...");
        if (pluginManager != null) {
            try {
                pluginManager.shutdown();
            } catch (Exception ex) {
                logger.error("Exception during plugin shutdown", ex);
            }
        }
        modules.clear();
        // Stop the Db connection manager.
        try {    
            DbConnectionManager.destroyConnectionProvider();
        } catch (Exception ex) {
            logger.error("Exception during DB shutdown", ex);
        }

        // Shutdown the task engine.
        TaskEngine.getInstance().shutdown();

        // hack to allow safe stopping
        logger.info("Openfire stopped");
 }

 

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　　OK，主干程序就分析到此。Openfire中的消息机制是怎么样的，各个模块是如何协作，插件又该怎么编写，在后续的章节中解答。

 

　　希望这一系列的文章对您有所帮助，Over!