2009年5月14日
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作者:cleverpig(作者的Blog:
http://blog.matrix.org.cn/page/cleverpig)
原文:
http://www.matrix.org.cn/resource/article/44/44048_Java+Annotation.html
关键字:Java,annotation,标注
摘要：
本文针对java初学者或者annotation初次使用者全面地说明了annotation的使用方法、定义方式、分类。初学者可以通过以上的说明制作
简单的annotation程序，但是对于一些高级的annotation应用（例如使用自定义annotation生成javabean映射xml文
件）还需要进一步的研究和探讨。涉及到深入annotation的内容，作者将在后文《Java Annotation高级应用》中谈到。
同时，annotation运行存在两种方式：运行时、编译时。上文中讨论的都是在运行时的annotation应用，但在编译时的annotation应用还没有涉及，
一、为什么使用Annotation：
在JAVA应用中，我们常遇到一些需要使用模版代码。例如，为了编写一个JAX-RPC web service，我们必须提供一对接口和实现作为模版代码。如果使用annotation对远程访问的方法代码进行修饰的话，这个模版就能够使用工具自动生成。
另外，一些API需要使用与程序代码同时维护的附属文件。例如，JavaBeans需要一个BeanInfo
Class与一个Bean同时使用/维护，而EJB则同样需要一个部署描述符。此时在程序中使用annotation来维护这些附属文件的信息将十分便利
而且减少了错误。
二、Annotation工作方式：
在5.0版之前的Java平台已经具有了一些ad hoc
annotation机制。比如，使用transient修饰符来标识一个成员变量在序列化子系统中应被忽略。而@deprecated这个
javadoc tag也是一个ad hoc
annotation用来说明一个方法已过时。从Java5.0版发布以来，5.0平台提供了一个正式的annotation功能：允许开发者定义、使用
自己的annoatation类型。此功能由一个定义annotation类型的语法和一个描述annotation声明的语法，读取annotaion
的API，一个使用annotation修饰的class文件，一个annotation处理工具（apt）组成。
annotation并不直接影响代码语义，但是它能够工作的方式被看作类似程序的工具或者类库，它会反过来对正在运行的程序语义有所影响。annotation可以从源文件、class文件或者以在运行时反射的多种方式被读取。
当然annotation在某种程度上使javadoc tag更加完整。一般情况下，如果这个标记对java文档产生影响或者用于生成java文档的话，它应该作为一个javadoc tag；否则将作为一个annotation。
三、Annotation使用方法：
1。类型声明方式：
通常，应用程序并不是必须定义annotation类型，但是定义annotation类型并非难事。Annotation类型声明于一般的接口声明极为类似，区别只在于它在interface关键字前面使用“@”符号。
annotation类型的每个方法声明定义了一个annotation类型成员，但方法声明不必有参数或者异常声明；方法返回值的类型被限制在以下的范
围：primitives、String、Class、enums、annotation和前面类型的数组；方法可以有默认值。
下面是一个简单的annotation类型声明：
清单1:
/**
* Describes the Request-For-Enhancement(RFE) that led
* to the presence of the annotated API element.
*/
public @interface RequestForEnhancement {
int id();
String synopsis();
String engineer() default "[unassigned]";
String date(); default "[unimplemented]";
}
代码中只定义了一个annotation类型RequestForEnhancement。
2。修饰方法的annotation声明方式：
annotation是一种修饰符，能够如其它修饰符（如public、static、final）一般使用。习惯用法是annotaions用在其它的
修饰符前面。annotations由“@+annotation类型+带有括号的成员-值列表”组成。这些成员的值必须是编译时常量（即在运行时不
变）。
A：下面是一个使用了RequestForEnhancement annotation的方法声明：
清单2:
@RequestForEnhancement(
id = 2868724,
synopsis = "Enable time-travel",
engineer = "Mr. Peabody",
date = "4/1/3007"
)
public static void travelThroughTime(Date destination) { ... }
B：当声明一个没有成员的annotation类型声明时，可使用以下方式：
清单3:
/**
* Indicates that the specification of the annotated API element
* is preliminary and subject to change.
*/
public @interface Preliminary { }
作为上面没有成员的annotation类型声明的简写方式：
清单4:
@Preliminary public class TimeTravel { ... }
C：如果在annotations中只有唯一一个成员，则该成员应命名为value：
清单5:
/**
* Associates a copyright notice with the annotated API element.
*/
public @interface Copyright {
String value();
}
更为方便的是对于具有唯一成员且成员名为value的annotation（如上文），在其使用时可以忽略掉成员名和赋值号（=）：
清单6:
@Copyright("2002 Yoyodyne Propulsion Systems")
public class OscillationOverthruster { ... }
3。一个使用实例：
结合上面所讲的，我们在这里建立一个简单的基于annotation测试框架。首先我们需要一个annotation类型来表示某个方法是一个应该被测试工具运行的测试方法。
清单7:
import java.lang.annotation.*;
/**
* Indicates that the annotated method is a test method.
* This annotation should be used only on parameterless static methods.
*/
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface Test { }
值得注意的是annotaion类型声明是可以标注自己的，这样的annotation被称为“meta-annotations”。
在上面的代码中，@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)这个meta-annotation表示了此类型的
annotation将被虚拟机保留使其能够在运行时通过反射被读取。而@Target(ElementType.METHOD)表示此类型的
annotation只能用于修饰方法声明。
下面是一个简单的程序，其中部分方法被上面的annotation所标注：
清单8:
public class Foo {
@Test public static void m1() { }
public static void m2() { }
@Test public static void m3() {
throw new RuntimeException("Boom");
}
public static void m4() { }
@Test public static void m5() { }
public static void m6() { }
@Test public static void m7() {
throw new RuntimeException("Crash");
}
public static void m8() { }
}
Here is the testing tool:
import java.lang.reflect.*;
public class RunTests {
public static void main(String[] args) throws Exception {
int passed = 0, failed = 0;
for (Method m : Class.forName(args[0]).getMethods()) {
if (m.isAnnotationPresent(Test.class)) {
try {
m.invoke(null);
passed++;
} catch (Throwable ex) {
System.out.printf("Test %s failed: %s %n", m, ex.getCause());
failed++;
}
}
}
System.out.printf("Passed: %d, Failed %d%n", passed, failed);
}
}
这个程序从命令行参数中取出类名，并且遍历此类的所有方法，尝试调用其中被上面的测试annotation类型标注过的方法。在此过程中为了找出哪些方法
被annotation类型标注过，需要使用反射的方式执行此查询。如果在调用方法时抛出异常，此方法被认为已经失败，并打印一个失败报告。最后，打印运
行通过/失败的方法数量。
下面文字表示了如何运行这个基于annotation的测试工具：
清单9:
$ java RunTests Foo
Test public static void Foo.m3() failed: java.lang.RuntimeException: Boom
Test public static void Foo.m7() failed: java.lang.RuntimeException: Crash
Passed: 2, Failed 2
四、Annotation分类：
根据annotation的使用方法和用途主要分为以下几类：
1。内建Annotation——Java5.0版在java语法中经常用到的内建Annotation：
@Deprecated用于修饰已经过时的方法；
@Override用于修饰此方法覆盖了父类的方法（而非重载）；
@SuppressWarnings用于通知java编译器禁止特定的编译警告。
下面代码展示了内建Annotation类型的用法：
清单10:
package com.bjinfotech.practice.annotation;
/**
* 演示如何使用java5内建的annotation
* 参考资料：
* http://java.sun.com/docs/books/tutorial/java/javaOO/annotations.html
* http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/language/annotations.html
* http://mindprod.com/jgloss/annotations.html
* @author cleverpig
*
*/
import java.util.List;
public class UsingBuiltInAnnotation {
//食物类
class Food{}
//干草类
class Hay extends Food{}
//动物类
class Animal{
Food getFood(){
return null;
}
//使用Annotation声明Deprecated方法
@Deprecated
void deprecatedMethod(){
}
}
//马类-继承动物类
class Horse extends Animal{
//使用Annotation声明覆盖方法
@Override
Hay getFood(){
return new Hay();
}
//使用Annotation声明禁止警告
@SuppressWarnings({"deprecation","unchecked"})
void callDeprecatedMethod(List horseGroup){
Animal an=new Animal();
an.deprecatedMethod();
horseGroup.add(an);
}
}
}
2。开发者自定义Annotation：由开发者自定义Annotation类型。
下面是一个使用annotation进行方法测试的sample：
AnnotationDefineForTestFunction类型定义如下：
清单11:
package com.bjinfotech.practice.annotation;
import java.lang.annotation.*;
/**
* 定义annotation
* @author cleverpig
*
*/
//加载在VM中，在运行时进行映射
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
//限定此annotation只能标示方法
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface AnnotationDefineForTestFunction{}
测试annotation的代码如下：
清单12:
package com.bjinfotech.practice.annotation;
import java.lang.reflect.*;
/**
* 一个实例程序应用前面定义的Annotation：AnnotationDefineForTestFunction
* @author cleverpig
*
*/
public class UsingAnnotation {
@AnnotationDefineForTestFunction public static void method01(){}
public static void method02(){}
@AnnotationDefineForTestFunction public static void method03(){
throw new RuntimeException("method03");
}
public static void method04(){
throw new RuntimeException("method04");
}
public static void main(String[] argv) throws Exception{
int passed = 0, failed = 0;
//被检测的类名
String className="com.bjinfotech.practice.annotation.UsingAnnotation";
//逐个检查此类的方法，当其方法使用annotation声明时调用此方法
for (Method m : Class.forName(className).getMethods()) {
if (m.isAnnotationPresent(AnnotationDefineForTestFunction.class)) {
try {
m.invoke(null);
passed++;
} catch (Throwable ex) {
System.out.printf("测试 %s 失败: %s %n", m, ex.getCause());
failed++;
}
}
}
System.out.printf("测试结果： 通过: %d, 失败： %d%n", passed, failed);
}
}
3。使用第三方开发的Annotation类型
这也是开发人员所常常用到的一种方式。比如我们在使用Hibernate3.0时就可以利用Annotation生成数据表映射配置文件，而不必使用Xdoclet。
五、总结：
1。前面的文字说明了annotation的使用方法、定义方式、分类。初学者可以通过以上的说明制作简单的annotation程序，但是对于一些高级
的annotation应用（例如使用自定义annotation生成javabean映射xml文件）还需要进一步的研究和探讨。
2。同时，annotation运行存在两种方式：运行时、编译时。上文中讨论的都是在运行时的annotation应用，但在编译时的
annotation应用还没有涉及，因为编译时的annotation要使用annotation processing tool。
涉及以上2方面的深入内容，作者将在后文《Java Annotation高级应用》中谈到。
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GOOGLE不支持通配符，如“*”、“?”等，只能做精确查询，关键字后面的“*”或者“?”会被忽略掉。
GOOGLE对英文字符大小写不敏感，“GOD”和“god”搜索的结果是一样的。
GOOGLE的关键字可以是词组（中间没有空格），也可以是句子（中间有空格），但是，用句子做关键字，必须加英文引号。
示例：搜索包含“long, long ago”字串的页面。
搜索：“"long, long ago"”
结果：已向英特网搜索"long, long ago". 共约有28,300项查询结果，这是第1-10项。搜索用时0.28秒。
注意：和搜索英文关键字串不同的是，GOOGLE对中文字串的处理并不十分完善。比如，搜索“"啊，我的太阳"”，我们希望结果中含有这个句子，事实并非
如此。查询的很多结果，“啊”、“我的”、“太阳”等词语是完全分开的，但又不是“啊 我的
太阳”这样的与查询。显然，GOOGLE对中文的支持尚有欠缺之处。
GOOGLE对一些网路上出现频率极高的词（主要是英文单词），如“i”、“com”，以及一些符号如“*”、“.”等，作忽略处理，如果用户必须要求关键字中包含这些常用词，就要用强制语法“+”。
示例：搜索包含“Who am I ?”的网页。如果用“"who am i ?"”，“Who”、“I”、“?”会被省略掉，搜索将只用“am”作关键字，所以应该用强制搜索。
搜索：“"+who +am +i"”
结果：已向英特网搜索"+who +am +i". 共约有362,000项查询结果，这是第1-10项。搜索用时0.30秒。
注意：英文符号（如问号，句号，逗号等）无法成为搜索关键字，加强制也不行。
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inurl语法返回的网页链接中包含第一个关键字，后面的关键字则出现在链接中或者网页文档中。有很多网站把某一类具有相同属性的资源名称显示在目录名称
或者网页名称中，比如“MP3”、“GALLARY”等，于是，就可以用INURL语法找到这些相关资源链接，然后，用第二个关键词确定是否有某项具体资
料。INURL语法和基本搜索语法的最大区别在于，前者通常能提供非常精确的专题资料。
示例：查找MIDI曲“沧海一声笑”。
搜索：“inurl:midi 沧海一声笑”
结果：已搜索有关inurl:midi 沧海一声笑的中文(简体)网页。共约有14项查询结果，这是第1-10项。搜索用时0.01秒。
示例：查找微软网站上关于windows2000的安全课题资料。
搜索：“inurl:security windows2000 site:microsoft.com”
结果：已在microsoft.com内搜索有关 inurl:security windows2000的网页。共约有198项查询结果，这是第1-10项。搜索用时0.37秒。
注意：“inurl:”后面不能有空格，GOOGLE也不对URL符号如“/”进行搜索。GOOGLE对“cgi-bin/phf”中的“/”当成空格处理。
2009年5月7日
1。启动：mysqld --console
2。调试：mysql -u root
2009年2月5日
void *从本质上讲是一种指针的类型，就像 (char *)、(int *)类型一样.但是其又具有
特殊性，它可以存放其他任何类型的指针类型：例如：
char *array="I am the pointer of string";
void * temp；
//temp可以存放其他任何类型的指针(地址）
temp=array; // temp 的指针类型
cout<<array<<endl;
cout<<temp<<endl;
cout<<(char *)temp<<endl;
运行结果：
I am the pointer of string
0x0042510C （这个值就是array指针变量所存储的值）
I am the pointer of string
2.但是不能将void*类型的值赋给其他既定的类型，除非经过显示转换： 例如：
int a=20;
int * pr=&a;
void *p;
pr=p //error,不能将空的类型赋给int *
pr=(int
*)p; //ok，经过转换
2009年1月10日
begin with first request : web.xml - init
end when container is hsut down: web.xml - destroy
By default setting: each Servlet has a Threadpool to support multithreads.
2008年12月21日
Class loader priority is bootstrap >extension >application (or system)
1. bootstrap: 主要是负责装载jre/lib下的jar文件，当然，你也可以通过-Xbootclasspath参数定义。该ClassLoader不能被Java代码实例化，因为它是JVM本身的一部分
2. extension: 该ClassLoader是Bootstrap classLoader的子class
loader。它主要负责加载jre/lib/ext/下的所有jar文件。只要jar包放置这个位置，就会被虚拟机加载。一个常见的、类似的问题是，你
将mysql的低版本驱动不小心放置在这儿，但你的Web应用程序的lib下有一个新的jdbc驱动，但怎么都报错，譬如不支持JDBC2.0的
DataSource，这时你就要当心你的新jdbc可能并没有被加载。这就是ClassLoader的delegate现象。常见的有log4j、
common-log、dbcp会出现问题，因为它们很容易被人塞到这个ext目录，或是Tomcat下的common/lib目录。
3. application loader: 也称为System
ClassLoaer。它负责加载CLASSPATH环境变量下的classes。缺省情况下，它是用户创建的任何ClassLoader的父
ClassLoader，我们创建的standalone应用的main
class缺省情况下也是由它加载(通过Thread.currentThread().getContextClassLoader()查看)。
我们实际开发中，用ClassLoader更多时候是用其加载classpath下的资源，特别是配置文件，如ClassLoader.getResource()，比FileInputStream直接。
ClassLoader是一种分级(hierarchy)的代理(delegation)模型。
Delegation：其实是Parent
Delegation，当需要加载一个class时，当前线程的ClassLoader首先会将请求代理到其父classLoader，递归向上，如果该
class已经被父classLoader加载，那么直接拿来用，譬如典型的ArrayList，它最终由Bootstrap
ClassLoader加载。并且，每个ClassLoader只有一个父ClassLoader。
Class查找的位置和顺序依次是：Cache、parent、self。
Hierarchy：
上面的delegation已经暗示了一种分级结构，同时它也说明：一个ClassLoader只能看到被它自己加载的
classes，或是看到其父(parent) ClassLoader或祖先(ancestor) ClassLoader加载的Classes。
在一个单虚拟机环境下，标识一个类有两个因素：class的全路径名、该类的ClassLoader。
===================Tomcat Class Loading==========================================
2008年12月14日
class A
{
void f
() { System.
out.
println("A: doing f()");
}
void g
() { System.
out.
println("A: doing g()");
}
}
class C
{
// delegation
A a =
new A
();
void f
() { a.
f();
}
void g
() { a.
g();
}
// normal attributes
X x =
new X
();
void y
() { /* do stuff */ }
}
public class Main
{
public static void main
(String[] args
) {
C c =
new C
();
c.
f();
c.
g();
}
}
代理模式
Proxy Pattern's 3 roles：
1. (abstract common)Subject：common interface
2. ProxySubject：含有the reference to the RealSubject //delegation
3. RealSubject：实现逻辑的类
类图如下：
图1
Java 动态代理
从JDK1.3开始，Java就引入了动态代理的概念。动态代理（Dynamic Proxy）可以帮助你减少代码行数，真正提高代码的可复用度。
类图如下：
图2 
动态代理和普通的代理模式的区别，就是动态代理中的代理类是由java.lang.reflect.Proxy类在运行期时根据接口定义，采用Java反射功能动态生成的(图2的匿名实现类)。和java.lang.reflect.InvocationHandler结合，可以加强现有类的方法实现。如图2，图中的自定义Handler实现InvocationHandler接口，自定义Handler实例化时，将实现类传入自定义Handler对象。自定义Handler需要实现invoke方法，该方法可以使用Java反射调用实现类的实现的方法，同时当然可以实现其他功能，例如在调用实现类方法前后加入Log。而Proxy类根据Handler和需要代理的接口动态生成一个接口实现类的对象。当用户调用这个动态生成的实现类时，实际上是调用了自定义Handler的invoke方法。
下面是使用动态代理的步骤：
1. Client向Proxy请求一个具有某个功能的实例；
2. Proxy根据Subject，以自定义Handler创建一个匿名内部类，并返回给Client；
3. Client获取该匿名内部类的引用，调用在Subject接口种定义的方法；
4. 匿名内部类将对方法的调用转换为对自定义Handler中invoke方法的调用
5. invoke方法根据一些规则做处理，如记录log，然后调用SubjectImpl中的方法
Examples
Here is a simple example that prints out a message before and after a method invocation on an object that implements an arbitrary list of interfaces:
public interface Foo {
Object bar(Object obj) throws BazException;
}
public class FooImpl implements Foo {
Object bar(Object obj) throws BazException {
// ...
}
}
public class DebugProxy implements java.lang.reflect.InvocationHandler {
private Object obj;
public static Object newInstance(Object obj) {
return java.lang.reflect.Proxy.newProxyInstance(
obj.getClass().getClassLoader(),
obj.getClass().getInterfaces(),
new DebugProxy(obj));
}
private DebugProxy(Object obj) {
this.obj = obj;
}
public Object invoke(Object proxy, Method m, Object[] args)
throws Throwable
{
Object result;
try {
System.out.println("before method " + m.getName());
result = m.invoke(obj, args);
} catch (InvocationTargetException e) {
throw e.getTargetException();
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException("unexpected invocation exception: " +
e.getMessage());
} finally {
System.out.println("after method " + m.getName());
}
return result;
}
}
To construct a DebugProxy for an implementation of the Foo interface and call one of its methods:
Foo foo = (Foo) DebugProxy.newInstance(new FooImpl());
foo.bar(null);
2008年12月11日
前言
linux有自己一套完整的启动体系，抓住了linux启动的脉络，linux的启动过程将不再神秘。
阅读之前建议先看一下附图。
本文中假设inittab中设置的init tree为：
/etc/rc.d/rc0.d
/etc/rc.d/rc1.d
/etc/rc.d/rc2.d
/etc/rc.d/rc3.d
/etc/rc.d/rc4.d
/etc/rc.d/rc5.d
/etc/rc.d/rc6.d
/etc/rc.d/init.d
目录
1. 关于linux的启动
2. 关于rc.d
3. 启动脚本示例
4. 关于rc.local
5. 关于bash启动脚本
6. 关于开机程序的自动启动
1. 关于linux的启动
init是所有进程之父
init读取/etc/inittab，执行rc.sysinit脚本
(注意文件名是不一定的,有些unix甚至会将语句直接写在inittab中)
rc.sysinit脚本作了很多工作:
init $PATH
config network
start swap function
set hostname
check root file system, repair if needed
check root space
....
rc.sysinit根据inittab执行rc?.d脚本
linux是多用户系统，getty是多用户与单用户的分水岭
在getty之前运行的是系统脚本
2. 关于rc.d
所有启动脚本放置在 /etc/rc.d/init.d下
rc?.d中放置的是init.d中脚本的链接，命名格式是：
S{number}{name}
K{number}{name}
S开始的文件向脚本传递start参数
K开始的文件向脚本传递stop参数
number决定执行的顺序
3. 启动脚本示例
这是一个用来启动httpd的 /etc/rc.d/init.d/apache 脚本：
代码:
#!/bin/bash
source /etc/sysconfig/rc
source $rc_functions
case "$1" in
start)
echo "Starting Apache daemon..."
/usr/local/apache2/bin/apachectl -k start
evaluate_retval
;;
stop)
echo "Stopping Apache daemon..."
/usr/local/apache2/bin/apachectl -k stop
evaluate_retval
;;
restart)
echo "Restarting Apache daemon..."
/usr/local/apache2/bin/apachectl -k restart
evaluate_retval
;;
status)
statusproc /usr/local/apache2/bin/httpd
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop|restart|status}"
exit 1
;;
esac
可以看出他接受start,stop,restart,status参数
然后可以这样建立rc?.d的链接：
代码:
cd /etc/rc.d/init.d &&
ln -sf ../init.d/apache ../rc0.d/K28apache &&
ln -sf ../init.d/apache ../rc1.d/K28apache &&
ln -sf ../init.d/apache ../rc2.d/K28apache &&
ln -sf ../init.d/apache ../rc3.d/S32apache &&
ln -sf ../init.d/apache ../rc4.d/S32apache &&
ln -sf ../init.d/apache ../rc5.d/S32apache &&
ln -sf ../init.d/apache ../rc6.d/K28apache
4. 关于rc.local
经常使用的 rc.local 则完全是习惯问题，不是标准。
各个发行版有不同的实现方法，可以这样实现：
代码:
touch /etc/rc.d/rc.local
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
ln -sf /etc/rc.d/rc.local /etc/rc.d/rc1.d/S999rc.local &&
ln -sf /etc/rc.d/rc.local /etc/rc.d/rc2.d/S999rc.local &&
ln -sf /etc/rc.d/rc.local /etc/rc.d/rc3.d/S999rc.local &&
ln -sf /etc/rc.d/rc.local /etc/rc.d/rc4.d/S999rc.local &&
ln -sf /etc/rc.d/rc.local /etc/rc.d/rc5.d/S999rc.local &&
ln -sf /etc/rc.d/rc.local /etc/rc.d/rc6.d/S999rc.local
5. 关于bash启动脚本
/etc/profile
/etc/bashrc
~/.bash_profile
~/.bashrc
是bash的启动脚本
一般用来设置单用户的启动环境，也可以实现开机单用户的程序，但要明确他们都是属于bash范畴而不是系统范畴。
他们的具体作用介绍如下：
/bin/bash这个命令解释程序(后面简称shell)使用了一系列启动文件来建立一个运行环境：
/etc/profile
/etc/bashrc
~/.bash_profile
~/.bashrc
~/.bash_logout
每一个文件都有特殊的功用并对登陆和交互环境有不同的影响。
/etc/profile 和 ~/.bash_profile 是在启动一个交互登陆shell的时候被调用。
/etc/bashrc 和 ~/.bashrc 是在一个交互的非登陆shell启动的时候被调用。
~/.bash_logout 在用户注销登陆的时候被读取
一个交互的登陆shell会在 /bin/login 成功登陆之后运行。一个交互的非登陆shell是通过命令行来运行的，如
[prompt]$/bin/bash。一般一个非交互的shell出现在运行shell脚本的时候。之所以叫非交互的shell，是因为它不在命令行上
等待输入而只是执行脚本程序。
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本文以RedHat9.0和i386平台为例，剖析了从用户打开电源直到屏幕出现命令行提示符的整个Linux启动过程。并且介绍了启动中涉及到的各种文件。
阅读Linux源代码，无疑是深入学习Linux的最好方法。在本文对Linux启动过程的介绍中，我们也尝试从源代码的视角来更深入的剖析Linux的启动过程，所以其中也简单涉及到部分相关的Linux源代码，Linux启动这部分的源码主要使用的是C语言，也涉及到了少量的汇编。而启动过程中也执行了大量的shell(主要是bash shell)所写脚本。为了方便读者阅读，笔者将整个Linux启动过程分成以下几个部分逐一介绍，大家可以参考下图：
当用户打开PC的电源，BIOS开机自检，按BIOS中设置的启动设备(通常是硬盘)启动，接着启动设备上安装的引导程序lilo
或grub开始引导Linux，Linux首先进行内核的引导，接下来执行init程序，init程序调用了rc.sysinit和rc等程
序，rc.sysinit和rc当完成系统初始化和运行服务的任务后，返回init；init启动了mingetty后，打开了终端供用户登录系统，用户
登录成功后进入了Shell，这样就完成了从开机到登录的整个启动过程。
下面就将逐一介绍其中几个关键的部分：
第一部分：内核的引导(核内引导)
Red Hat9.0可以使用lilo或grub等引导程序开
始引导Linux系统，当引导程序成功完成引导任务后，Linux从它们手中接管了CPU的控制权，然后CPU就开始执行Linux的核心映象代码，开始
了Linux启动过程。这里使用了几个汇编程序来引导Linux，这一步泛及到Linux源代码树中的“arch/i386/boot”下的这几个文
件：bootsect.S、setup.S、video.S等。
其中bootsect.S是生成引导扇区的汇编源码，它完成加载动作后直接跳转到setup.S的程序入口。setup.S的主要功能就是将系
统参数（包括内存、磁盘等，由BIOS返回）拷贝到特别内存中，以便以后这些参数被保护模式下的代码来读取。此外，setup.S还将video.S中的
代码包含进来，检测和设置显示器和显示模式。最后，setup.S将系统转换到保护模式，并跳转到 0x100000。
那么0x100000这个内存地址中存放的是什么代码？而这些代码又是从何而来的呢？
0x100000这个内存地址存放的是解压后的内核，因为Red Hat提供的内核包含了众多驱动和
功能而显得比较大，所以在内核编译中使用了“makebzImage”方式，从而生成压缩过的内核，在RedHat中内核常常被命名为vmlinuz，在
Linux的最初引导过程中，是通过"arch/i386/boot/compressed/"中的head.S利用misc.c中定义的
decompress_kernel()函数，将内核vmlinuz解压到0x100000的。
当CPU跳到0x100000时，将执行"arch/i386/kernel/head.S"中的startup_32，它也是vmlinux
的入口，然后就跳转到start_kernel()中去了。start_kernel()是"init/main.c"中的定义的函
数，start_kernel()中调用了一系列初始化函数，以完成kernel本身的设置。start_kernel()函数中，做了大量的工作来建立
基本的Linux核心环境。如果顺利执行完start_kernel()，则基本的Linux核心环境已经建立起来了。
在start_kernel()的最后，通过调用init()函数，系统创建第一个核心线程，启动了init过程。而核心线程init()主要
是来进行一些外设初始化的工作的，包括调用do_basic_setup()完成外设及其驱动程序的加载和初始化。并完成文件系统初始化和root文件系
统的安装。
当do_basic_setup()函数返回init()，init()又打开了/dev/console设备，重定向三个标准的输入输出文件
stdin、stdout和stderr到控制台，最后，搜索文件系统中的init程序（或者由init=命令行参数指定的程序），并使用
execve()系统调用加载执行init程序。到此init()函数结束，内核的引导部分也到此结束了，
第二部分：运行init
init的进程号是1，从这一点就能看出，init进程是系统所有进程的起点，Linux在完成核内引导以后，就开始运行init程序，。init程序需要读取配置文件/etc/inittab。inittab是一个不可执行的文本文件，它有若干行指令所组成。在Redhat系统中，inittab的内容如下所示(以“###"开始的中注释为笔者增加的)：
#
# inittab This file describes how the INIT process should set up
# the system in a certain run-level.
#
# Author: Miquel van Smoorenburg, <miquels@drinkel.nl.mugnet.org>
# Modified for RHS Linux by Marc Ewing and Donnie Barnes
#
# Default runlevel. The runlevels used by RHS are:
# 0 - halt (Do NOT set initdefault to this)
# 1 - Single user mode
# 2 - Multiuser, without NFS (The same as 3, if you do not havenetworking)
# 3 - Full multiuser mode
# 4 - unused
# 5 - X11
# 6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)
#
###表示当前缺省运行级别为5(initdefault)；
id:5:initdefault:
###启动时自动执行/etc/rc.d/rc.sysinit脚本(sysinit)
# System initialization.
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1
l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2
l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3
l4:4:wait:/etc/rc.d/rc 4
###当运行级别为5时，以5为参数运行/etc/rc.d/rc脚本，init将等待其返回(wait)
l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6
###在启动过程中允许按CTRL-ALT-DELETE重启系统
# Trap CTRL-ALT-DELETE
ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now
# When our UPS tells us power has failed, assume we have a few minutes
# of power left. Schedule a shutdown for 2 minutes from now.
# This does, of course, assume you have powerd installed and your
# UPS connected and working correctly.
pf::powerfail:/sbin/shutdown -f -h +2 "Power Failure; System Shutting Down"
# If power was restored before the shutdown kicked in, cancel it.
pr:12345:powerokwait:/sbin/shutdown -c "Power Restored; Shutdown Cancelled"
###在2、3、4、5级别上以ttyX为参数执行/sbin/mingetty程序，打开ttyX终端用于用户登录，
###如果进程退出则再次运行mingetty程序(respawn)
# Run gettys in standard runlevels
1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2
3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4
5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5
6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6
###在5级别上运行xdm程序，提供xdm图形方式登录界面，并在退出时重新执行(respawn)
# Run xdm in runlevel 5
x:5:respawn:/etc/X11/prefdm -nodaemon
以上面的inittab文件为例，来说明一下inittab的格式。其中以#开始的行是注释行，除了注释行之外，每一行都有以下格式：
id:runlevel:action:process
对上面各项的详细解释如下：
1. id
id是指入口标识符，它是一个字符串，对于getty或mingetty等其他login程序项，要求id与tty的编号相同，否则getty程序将不能正常工作。
2. runlevel
runlevel是init所处于的运行级别的标识，一般使用0－6以及S或s。0、1、6运行级别被系统保留：其中0作为shutdown动
作，1作为重启至单用户模式，6为重启；S和s意义相同，表示单用户模式，且无需inittab文件，因此也不在inittab中出现，实际上，进入单用
户模式时，init直接在控制台（/dev/console）上运行/sbin/sulogin。在一般的系统实现中，都使用了2、3、4、5几个级别，
在Redhat系统中，2表示无NFS支持的多用户模式，3表示完全多用户模式（也是最常用的级别），4保留给用户自定义，5表示XDM图形登录方式。
7－9级别也是可以使用的，传统的Unix系统没有定义这几个级别。runlevel可以是并列的多个值，以匹配多个运行级别，对大多数action来
说，仅当runlevel与当前运行级别匹配成功才会执行。
3. action
action是描述其后的process的运行方式的。action可取的值包括：initdefault、sysinit、boot、bootwait等：
initdefault是一个特殊的action值，用于标识缺省的启动级别；当init由核心激活以后，它将读取inittab中的
initdefault项，取得其中的runlevel，并作为当前的运行级别。如果没有inittab文件，或者其中没有initdefault
项，init将在控制台上请求输入runlevel。
sysinit、boot、bootwait等action将在系统启动时无条件运行，而忽略其中的runlevel。
其余的action（不含initdefault）都与某个runlevel相关。各个action的定义在inittab的man手册中有详细的描述。
4. process
process为具体的执行程序。程序后面可以带参数。
第三部分：系统初始化
在init的配置文件中有这么一行：
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
它调用执行了/etc/rc.d/rc.sysinit，而rc.sysinit是一个bash shell的脚本，它主要是完成一些系统初始化的工作，rc.sysinit是每一个运行级别都要首先运行的重要脚本。它主要完成的工作有：激活交换分区，检查磁盘，加载硬件模块以及其它一些需要优先执行任务。
rc.sysinit约有850多行，但是每个单一的功能还是比较简单，而且带有注释，建议有兴趣的用户可以自行阅读自己机器上的该文件，以了解系统初始化所详细情况。由于此文件较长，所以不在本文中列出来，也不做具体的介绍。
当rc.sysinit程序执行完毕后，将返回init继续下一步。
第四部分：启动对应运行级别的守护进程
在rc.sysinit执行后，将返回init继续其它的动作，通常接下来会执行到/etc/rc.d/rc程序。以运行级别3为例，init将执行配置文件inittab中的以下这行：
l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
这一行表示以5为参数运行/etc/rc.d/rc，/etc/rc.d/rc是一个Shell脚本，它接受5作为参数，去执行/etc
/rc.d/rc5.d/目录下的所有的rc启动脚本，/etc/rc.d/rc5.d/目录中的这些启动脚本实际上都是一些链接文件，而不是真正的rc
启动脚本，真正的rc启动脚本实际上都是放在/etc/rc.d/init.d/目录下。而这些rc启动脚本有着类似的用法，它们一般能接受start、
stop、restart、status等参数。
/etc/rc.d/rc5.d/中的rc启动脚本通常是K或S开头的链接文件，对于以以S开头的启动脚本，将以start参数来运行。而如果
发现存在相应的脚本也存在K打头的链接，而且已经处于运行态了(以/var/lock/subsys/下的文件作为标志)，则将首先以stop为参数停止
这些已经启动了的守护进程，然后再重新运行。这样做是为了保证是当init改变运行级别时，所有相关的守护进程都将重启。
至于在每个运行级中将运行哪些守护进程，用户可以通过chkconfig或setup中的"System Services"来自行设定。常见的守护进程有：
amd：自动安装NFS守护进程
apmd:高级电源管理守护进程
arpwatch：记录日志并构建一个在LAN接口上看到的以太网地址和IP地址对数据库
autofs：自动安装管理进程automount，与NFS相关，依赖于NIS
crond：Linux下的计划任务的守护进程
named：DNS服务器
netfs：安装NFS、Samba和NetWare网络文件系统
network：激活已配置网络接口的脚本程序
nfs：打开NFS服务
portmap：RPC portmap管理器，它管理基于RPC服务的连接
sendmail：邮件服务器sendmail
smb：Samba文件共享/打印服务
syslog：一个让系统引导时起动syslog和klogd系统日志守候进程的脚本
xfs：X Window字型服务器，为本地和远程X服务器提供字型集
Xinetd：支持多种网络服务的核心守护进程，可以管理wuftp、sshd、telnet等服务
这些守护进程也启动完成了，rc程序也就执行完了，然后又将返回init继续下一步。
第五部分：建立终端
rc执行完毕后，返回init。这时基本系统环境已经设置好了，各种守护进程也已经启动了。init接下来会打开6个终端，以便用户登录系统。通过按Alt+Fn(n对应1-6)可以在这6个终端中切换。在inittab中的以下6行就是定义了6个终端：
1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2
3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4
5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5
6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6
从上面可以看出在2、3、4、5的运行级别中都将以respawn方式运行mingetty程序，mingetty程序能打开终端、设置模式。同时它会显示一个文本登录界面，这个界面就是我们经常看到的登录界面，在这个登录界面中会提示用户输入用户名，而用户输入的用户将作为参数传给login程序来验证用户的身份。
第六部分：登录系统，启动完成
对于运行级别为5的图形方式用户来说，他们的登录是通过一个图形化的登录界面。登录成功后可以直接进入KDE、Gnome等窗口管理器。而本文主要讲的还是文本方式登录的情况：
当我们看到mingetty的登录界面时，我们就可以输入用户名和密码来登录系统了。
Linux的账号验证程序是
login，login会接收mingetty传来的用户名作为用户名参数。然后login会对用户名进行分析：如果用户名不是root，且存在/etc
/nologin文件，login将输出nologin文件的内容，然后退出。这通常用来系统维护时防止非root用户登录。只有/etc
/securetty中登记了的终端才允许root用户登录，如果不存在这个文件，则root可以在任何终端上登录。/etc/usertty文件用于对
用户作出附加访问限制，如果不存在这个文件，则没有其他限制。
在分析完用户名后，login将搜索/etc/passwd以及/etc/shadow来验证密码以及设置账户的其它信息，比如：主目录是什么、使用何种shell。如果没有指定主目录，将默认为根目录；如果没有指定shell，将默认为/bin/bash。
login程序成功后，会向对应的终端在输出最近一次登录的信息(在/var/log/lastlog中有记录)，并检查用户是否有新邮件(在
/usr/spool/mail/的对应用户名目录下)。然后开始设置各种环境变量：对于bash来说，系统首先寻找/etc/profile脚本文件，
并执行它；然后如果用户的主目录中存在.bash_profile文件，就执行它，在这些文件中又可能调用了其它配置文件，所有的配置文件执行后后，各种
环境变量也设好了，这时会出现大家熟悉的命令行提示符，到此整个启动过程就结束了。
希望通过上面对Linux启动过程的剖析能帮助那些想深入学习Linux用户建立一个相关Linux启动过程的清晰概念，进而可以进一步研究Linux接下来是如何工作的。
===============Tomcat setting -- enable JPDA debugging================================
>cd %CATALINA_HOME%\bin
>SET CATALINA_OPTS=-server -Xdebug -Xnoagent -Djava.compiler=NONE -Xrunjdwp:transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5888
>catalina start
================Eclipse Setting===================================================
Debug Configuration->Remote Java Application->new
--Connect--
Name: Debug Tomcat
Project: jpetstore (which project is copied to the tomcat)
Host: localhost
Port: 5888
--Source--
all libs and src (此时可以看到程序会停在本机设的断点上，要提醒的是我们程序实际是跑在服务器上的，却能使用本机的断点，挺奇妙的！
)