Spring Web应用的启动流程分析
在Servlet API中有一个ServletContextListener接口,它能够监听ServletContext对象的生命周期,实际上就是监听Web应用的生命周期。
当Servlet容器启动或终止Web应用时,会触发ServletContextEvent事件,该事件由ServletContextListener来处理。在 ServletContextListener 接口中定义了处理ServletContextEvent事件的两个方法。
- contextInitialized(ServletContextEvent sce):当Servlet容器启动Web应用时调用该方法。在调用完该方法之后,容器再对Filter初始化,并且对那些在Web应用启动时就需要被初始化的Servlet进行初始化。
- contextDestroyed(ServletContextEvent sce):当Servlet容器终止Web应用时调用该方法。在调用该方法之前,容器会先销毁所有的Servlet和Filter过滤器。
使用web.xml的启动流程分析
基于web.xml的spring web应用程序少不了以下这个配置:
<!-- 监听器:启动Web容器时,自动装配ApplicationContext的配置信息,完成容器的初始化-->
<listener>
<listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
</listener>
<!-- springMVC的核心控制器 DispatcherServlet-->
<servlet>
<servlet-name>springMVC</servlet-name>
<servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
<init-param>
<param-name>contextConfigLocation</param-name>
<!-- 指定springmvc的配置文件-->
<param-value>classpath*:springMVC-servlet.xml</param-value>
</init-param>
<load-on-startup>0</load-on-startup>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>springMVC</servlet-name>
<url-pattern>/</url-pattern>
</servlet-mapping>
<!-- 指定spring初始化上下文时,需要解析并加载到容器的配置文件-->
<context-param>
<param-name>contextConfigLocation</param-name>
<param-value>
classpath*:applicationContext*.xml
</param-value>
</context-param>
配置说明:
ContextLoaderListener
负责web容器启动时,初始化IOC容器,并将容器置入ServletContext中。
DispatcherServlet
负责前端请求的分发,起到控制器的做用
applicationContext-*.xml
此类配置文件对应web.xml中<context-param>
标签下的contextConfigLocation
的配置文件路径,作用是将其xml中配置的java-bean加载到Spring IOC容器中。
springMVC-servlet.xml
此类配置文件对应web.xml中的<servlet>
标签下的contextConfigLocation
的配置文件路径,作用是将其xml中配置的java-bean加载到SpringMVC IOC容器中。
此配置文件中一般配置:视图映射器、国际化、上传下载解析、controller层组件等。
源码-ContextLoaderListener:
public class ContextLoaderListener extends ContextLoader implements ServletContextListener {
public ContextLoaderListener() {
}
public ContextLoaderListener(WebApplicationContext context) {
super(context);
}
public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
this.initWebApplicationContext(event.getServletContext());//此处是父类ContextLoader中的方法
}
public void contextDestroyed(ServletContextEvent event) {
this.closeWebApplicationContext(event.getServletContext());
ContextCleanupListener.cleanupAttributes(event.getServletContext());
}
}
Tomcat服务器启动时会读取项目中web.xml中的配置项来生成ServletContext,在其中注册的ContextLoaderListener是ServletContextListener接口的实现类,它会时刻监听ServletContext的动作,包括创建和销毁,ServletContext创建的时候会触发其contextInitialized()初始化方法的执行。而Spring容器的初始化操作就在这个方法之中被触发。
调用流程:
/**
* Initialize the root web application context.
*/
@Override
public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
initWebApplicationContext(event.getServletContext());
}
上面方法中contextInitialized就是初始化根web容器WebApplicationContext的方法。其中调用了initWebApplicationContext方法进行Spring web容器的具体创建。
public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext) {
//SpringIOC容器的重复性创建校验
if (servletContext.getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE) != null) {
throw new IllegalStateException(
"Cannot initialize context because there is already a root application context present - " +
"check whether you have multiple ContextLoader* definitions in your web.xml!");
}
Log logger = LogFactory.getLog(ContextLoader.class);
servletContext.log("Initializing Spring root WebApplicationContext");
if (logger.isInfoEnabled()) {
logger.info("Root WebApplicationContext: initialization started");
}
//记录Spring容器创建开始时间
long startTime = System.currentTimeMillis();
try {
// Store context in local instance variable, to guarantee that
// it is available on ServletContext shutdown.
if (this.context == null) {
//创建Spring容器实例
this.context = createWebApplicationContext(servletContext);
}
if (this.context instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {
ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) this.context;
if (!cwac.isActive()) {
//容器只有被刷新至少一次之后才是处于active(激活)状态
if (cwac.getParent() == null) {
//此处是一个空方法,返回null,也就是不设置父级容器
ApplicationContext parent = loadParentContext(servletContext);
cwac.setParent(parent);
}
//重点操作:配置并刷新容器
configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext);
}
}
//将创建完整的Spring容器作为一条属性添加到Servlet容器中
servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context);
ClassLoader ccl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
if (ccl == ContextLoader.class.getClassLoader()) {
//如果当前线程的类加载器是ContextLoader类的类加载器的话,也就是说如果是当前线程加载了ContextLoader类的话,则将Spring容器在ContextLoader实例中保留一份引用
currentContext = this.context;
}
else if (ccl != null) {
//添加一条ClassLoader到Springweb容器的映射
currentContextPerThread.put(ccl, this.context);
}
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Published root WebApplicationContext as ServletContext attribute with name [" +
WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE + "]");
}
if (logger.isInfoEnabled()) {
long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
logger.info("Root WebApplicationContext: initialization completed in " + elapsedTime + " ms");
}
return this.context;
}
catch (RuntimeException ex) {
logger.error("Context initialization failed", ex);
servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, ex);
throw ex;
}
catch (Error err) {
logger.error("Context initialization failed", err);
servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, err);
throw err;
}
}
这里十分明了的显示出了ServletContext和Spring root ApplicationContext的关系:后者只是前者的一个属性,前者包含后者。
ServletContext表示的是一整个应用,其中包括应用的所有内容,而Spring只是应用所采用的一种框架。从ServletContext的角度来看,Spring其实也算是应用的一部分,属于和我们编写的代码同级的存在,只是相对于我们编码人员来说,Spring是作为一种即存的编码架构而存在的,即我们将其看作我们编码的基础,或者看作应用的基础部件。虽然是基础部件,但也是属于应用的一部分。所以将其设置到ServletContext中,而且是作为一个单一属性存在,但是它的作用却是很大的。
源码中WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE的值为:WebApplicationContext.class.getName() + ".ROOT",这个正是Spring容器在Servlet容器中的属性名。
在这段源码中主要是概述Spring容器的创建和初始化,分别由两个方法实现:createWebApplicationContext方法和configureAndRefreshWebApplicationContext方法。
首先,我们需要创建Spring容器,我们需要决定使用哪个容器实现。
源码-来自:ContextLoader
protected WebApplicationContext createWebApplicationContext(ServletContext sc) {
//决定使用哪个容器实现
Class<?> contextClass = determineContextClass(sc);
if (!ConfigurableWebApplicationContext.class.isAssignableFrom(contextClass)) {
throw new ApplicationContextException("Custom context class [" + contextClass.getName() +
"] is not of type [" + ConfigurableWebApplicationContext.class.getName() + "]");
}
//反射方式创建容器实例
return (ConfigurableWebApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
}
//我们在web.xml中以 <context-param> 的形式设置contextclass参数来指定使用哪个容器实现类,
//若未指定则使用默认的XmlWebApplicationContext,其实这个默认的容器实现也是预先配置在一个
//叫ContextLoader.properties文件中的
protected Class<?> determineContextClass(ServletContext servletContext) {
//获取Servlet容器中配置的系统参数contextClass的值,如果未设置则为null
String contextClassName = servletContext.getInitParameter(CONTEXT_CLASS_PARAM);
if (contextClassName != null) {
try {
return ClassUtils.forName(contextClassName, ClassUtils.getDefaultClassLoader());
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new ApplicationContextException(
"Failed to load custom context class [" + contextClassName + "]", ex);
}
}
else {
//获取预先配置的容器实现类
contextClassName = defaultStrategies.getProperty(WebApplicationContext.class.getName());
try {
return ClassUtils.forName(contextClassName, ContextLoader.class.getClassLoader());
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new ApplicationContextException(
"Failed to load default context class [" + contextClassName + "]", ex);
}
}
}
BeanUtils是Spring封装的反射实现,instantiateClass方法用于实例化指定类。
我们可以在web.xml中以 <context-param> 的形式设置contextClass参数手动决定应用使用哪种Spring容器,但是一般情况下我们都遵循Spring的默认约定,使用ContextLoader.properties中配置的org.springframework.web.context.WebApplicationContext的值来作为默认的Spring容器来创建。
源码-来自:ContextLoader.properties
# Default WebApplicationContext implementation class for ContextLoader.
# Used as fallback when no explicit context implementation has been specified as context-param.
# Not meant to be customized by application developers.
org.springframework.web.context.WebApplicationContext=org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext
可见,一般基于Spring的web服务默认使用的都是XmlWebApplicationContext作为容器实现类的。
到此位置容器实例就创建好了,下一步就是配置和刷新了。
源码-来自:ContextLoader
protected void configureAndRefreshWebApplicationContext(ConfigurableWebApplicationContext wac, ServletContext sc) {
if (ObjectUtils.identityToString(wac).equals(wac.getId())) {
// The application context id is still set to its original default value
// -> assign a more useful id based on available information
String idParam = sc.getInitParameter(CONTEXT_ID_PARAM);
if (idParam != null) {
wac.setId(idParam);
}
else {
// Generate default id...
wac.setId(ConfigurableWebApplicationContext.APPLICATION_CONTEXT_ID_PREFIX +
ObjectUtils.getDisplayString(sc.getContextPath()));
}
}
//在当前Spring容器中保留对Servlet容器的引用
wac.setServletContext(sc);
//设置web.xml中配置的contextConfigLocation参数值到当前容器中
String configLocationParam = sc.getInitParameter(CONFIG_LOCATION_PARAM);
if (configLocationParam != null) {
wac.setConfigLocation(configLocationParam);
}
// The wac environment's #initPropertySources will be called in any case when the context
// is refreshed; do it eagerly here to ensure servlet property sources are in place for
// use in any post-processing or initialization that occurs below prior to #refresh
//在容器刷新之前,提前进行属性资源的初始化,以备使用,将ServletContext设置为servletContextInitParams
ConfigurableEnvironment env = wac.getEnvironment();
if (env instanceof ConfigurableWebEnvironment) {
((ConfigurableWebEnvironment) env).initPropertySources(sc, null);
}
//取得web.xml中配置的contextInitializerClasses和globalInitializerClasses对应的初始化器,并执行初始化操作,需自定义初始化器
customizeContext(sc, wac);
//刷新容器, 由AbstractApplicationContext实现
wac.refresh();
}
首先将ServletContext的引用置入Spring容器中,以便可以方便的访问ServletContext;然后从ServletContext中找到“contextConfigLocation”参数的值,配置是在web.xml中以<context-param>形式配置的。
在Spring中凡是以<context-param>配置的内容都会在web.xml加载的时候优先存储到ServletContext之中,我们可以将其看成ServletContext的配置参数,将参数配置到ServletContext中后,我们就能方便的获取使用了,就比如此处我们就能直接从ServletContext中获取“contextConfigLocation”的值,用于初始化Spring容器。
在Java的web开发中,尤其是使用Spring开发的情况下,基本就是一个容器对应一套配置,这套配置就是用于初始化容器的。ServletContext对应于<context-param>配置,Spring容器对应applicationContext.xml配置,这个配置属于默认的配置,如果自定义名称就需要将其配置到<context-param>中备用了,还有DispatchServlet的Spring容器对应spring-mvc.xml配置文件。
Spring容器的environment表示的是容器运行的基础环境配置,其中保存的是Profile和Properties,其initPropertySources方法是在ConfigurableWebEnvironment接口中定义的,是专门用于web应用中来执行真实属性资源与占位符资源(StubPropertySource)的替换操作的。
StubPropertySource就是一个占位用的实例,在应用上下文创建时,当实际属性资源无法及时初始化时,临时使用这个实例进行占位,等到容器刷新的时候执行替换操作。
上面源码中customizeContext方法的目的是在刷新容器之前对容器进行自定义的初始化操作,需要我们实现ApplicationContextInitializer<C extends ConfigurableApplicationContext>接口,然后将其配置到web.xml中即可生效。
源码-来自:ContextLoader
protected void customizeContext(ServletContext sc, ConfigurableWebApplicationContext wac) {
//获取初始化器类集合
List<Class<ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext>>> initializerClasses =
determineContextInitializerClasses(sc);
for (Class<ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext>> initializerClass : initializerClasses) {
Class<?> initializerContextClass =
GenericTypeResolver.resolveTypeArgument(initializerClass, ApplicationContextInitializer.class);
if (initializerContextClass != null && !initializerContextClass.isInstance(wac)) {
throw new ApplicationContextException(String.format(
"Could not apply context initializer [%s] since its generic parameter [%s] " +
"is not assignable from the type of application context used by this " +
"context loader: [%s]", initializerClass.getName(), initializerContextClass.getName(),
wac.getClass().getName()));
}
//实例化初始化器并添加到集合中
this.contextInitializers.add(BeanUtils.instantiateClass(initializerClass));
}
//排序并执行,编号越小越早执行
AnnotationAwareOrderComparator.sort(this.contextInitializers);
for (ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext> initializer : this.contextInitializers) {
initializer.initialize(wac);
}
}
protected List<Class<ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext>>>
determineContextInitializerClasses(ServletContext servletContext) {
List<Class<ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext>>> classes =
new ArrayList<Class<ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext>>>();
//通过<context-param>属性配置globalInitializerClasses获取全局初始化类名
String globalClassNames = servletContext.getInitParameter(GLOBAL_INITIALIZER_CLASSES_PARAM);
if (globalClassNames != null) {
for (String className : StringUtils.tokenizeToStringArray(globalClassNames, INIT_PARAM_DELIMITERS)) {
classes.add(loadInitializerClass(className));
}
}
//通过<context-param>属性配置contextInitializerClasses获取容器初始化类名
String localClassNames = servletContext.getInitParameter(CONTEXT_INITIALIZER_CLASSES_PARAM);
if (localClassNames != null) {
for (String className : StringUtils.tokenizeToStringArray(localClassNames, INIT_PARAM_DELIMITERS)) {
classes.add(loadInitializerClass(className));
}
}
return classes;
}
initPropertySources操作用于配置属性资源,其实在refresh操作中也会执行该操作,这里提前执行,目的为何,暂未可知。
refresh操作是容器初始化的操作(由AbstractApplicationContext实现),是通用操作,而到达该点的方式确实有多种,每种就是一种Spring的开发方式。
除了此处的web开发方式,还有SpringBoot开发方式。
DispatcherServlet初始化流程
ContextLoaderListener监听器初始化完毕后,开始初始化web.xml中配置的Servlet,这里是DispatcherServlet。
当服务器启动的时候,如果在里面配置了<load-on-startup>的话,就会在服务器启动的时候自动加载init()方法,并且实例化servlet,但是如果没有配置,也会在DispatcherServlet第一次请求发出的时候执行DispatcherServlet的init方法,初始化SpringMVC容器。
DispathcerServlet存在多个父类,其继承关系的最高层是接口Servlet,该接口中存在init()方法。
在DispatcherServlet的继承关系中,其各种父类的作用:
1)HttpServletBean类
- 把DispatchServlet封装成BeanWrapper。
- 给BeanWrapper设置属性。
- 调用空方法initServletBean,让子类FrameworkServlet接着干
2)FrameworkServlet类
- 从ServletContext中获取根容器,也就是spring IOC容器
- 将Spring IOC容器设置为spring mvc IOC容器的父容器
- 初始化spring mvc IOC容器
- 调用DispatcherServlet的初始化方法onRefresh(wac)
3)DispatcherServlet类
- 执行各组件的初始化
- 接收的参数context就是spring mvc IOC容器
@Override
protected void onRefresh(ApplicationContext context) {
initStrategies(context);
}
/**
* Initialize the strategy objects that this servlet uses.
* <p>May be overridden in subclasses in order to initialize further strategy objects.
*/
protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
initMultipartResolver(context); // 文件上传
initLocaleResolver(context); // 本地解析
initThemeResolver(context); // 主题解析
initHandlerMappings(context); // 把request映射到具体的处理器上(负责找handler)
initHandlerAdapters(context); // 初始化真正调用controller的类
initHandlerExceptionResolvers(context); // 异常解析
initRequestToViewNameTranslator(context);
initViewResolvers(context); // 视图解析
initFlashMapManager(context); // 管理FlashMap,主要用于redirect
}
不使用web.xml的启动流程分析
全注解方式2个关键类
全注解的方式重点就在于2 个类:MVC初始化类、MVC 配置类
MVC初始化类
这个类需要继承 AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer,会有web容器来调用,这个类中有4个方法需要实现,干了4件事情
- getRootConfigClasses():获取父容器的配置类
- getServletConfigClasses():获取 springmvc 容器的配置类,这个配置类相当于 springmvc xml 配置文件的功能
- getServletMappings():获取 DispatcherServlet 能够处理的 url,相当于 web.xml 里 servlet 指定的 url-pattern
- getServletFilters():定义所有的 Filter
/**
* ①:1、创建Mvc初始化类,需要继承AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer类
*/
public class MvcInit extends AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer {
/**
* springmvc容器的父容器spring配置类
* 实际工作中我们的项目比较复杂,可以将controller层放在springmvc容器中
* 其他层,如service层、dao层放在父容器了,bean管理起来更清晰一些
* 也可以没有父容器,将所有bean都放在springmvc容器中
*
* @return
*/
@Override
protected Class<?>[] getRootConfigClasses() {
return new Class[0];
}
/**
* ②:2、设置springmvc容器的spring配置类
*
* @return
*/
@Override
protected Class<?>[] getServletConfigClasses() {
return new Class[]{MvcConfig.class};
}
/**
* ③:3、配置DispatcherServlet的url-pattern
*
* @return
*/
@Override
protected String[] getServletMappings() {
return new String[]{"/"};
}
/**
* ④:4、注册拦截器
*
* @return
*/
@Override
protected Filter[] getServletFilters() {
//添加拦截器,解决乱码问题
CharacterEncodingFilter characterEncodingFilter = new CharacterEncodingFilter();
characterEncodingFilter.setEncoding("UTF-8");
characterEncodingFilter.setForceRequestEncoding(true);
characterEncodingFilter.setForceResponseEncoding(true);
return new Filter[]{characterEncodingFilter};
}
}
MVC配置类
这个配置类相当于 springmvc xml 配置文件的功能,可以在里面定义 springmvc 各种组件。
/**
* 1.开启springmvc注解配置
* 2、配置视图解析器
* 3、配置拦截器
* 4、配置静态资源访问
* 5、配置文件上传解析器
* 6、配置全局异常处理器
*/
@Configuration
@ComponentScan("com.harvey.chat12")
@EnableWebMvc //1:使用EnableWebMvc开启springmvc注解方式配置
public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {
/**
* 2、添加视图解析器(可以添加多个)
*
* @param registry
*/
@Override
public void configureViewResolvers(ViewResolverRegistry registry) {
InternalResourceViewResolver resolver = new InternalResourceViewResolver();
resolver.setPrefix("/WEB-INF/view/");
resolver.setSuffix(".jsp");
resolver.setOrder(Ordered.LOWEST_PRECEDENCE);
registry.viewResolver(resolver);
}
@Autowired
private MyInterceptor myInterceptor;
/**
* 3、添加拦截器(可以添加多个)
*
* @param registry
*/
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(this.myInterceptor).addPathPatterns("/**");
}
/**
* 4、配置静态资源访问处理器
*
* @param registry
*/
@Override
public void addResourceHandlers(ResourceHandlerRegistry registry) {
registry.addResourceHandler("/static/**").addResourceLocations("/static/");
}
/**
* 5、配置文件上传解析器
*
* @return
*/
@Bean
public CommonsMultipartResolver multipartResolver() {
CommonsMultipartResolver commonsMultipartResolver = new CommonsMultipartResolver();
//maxUploadSizePerFile:单个文件大小限制(byte)
//maxUploadSize:整个请求大小限制(byte)
commonsMultipartResolver.setMaxUploadSizePerFile(10 * 1024 * 1024);
commonsMultipartResolver.setMaxUploadSize(100 * 1024 * 1024);
return commonsMultipartResolver;
}
}
Servlet3.0提供的SPI规范
从servlet3.0开始,web容器启动时为提供给第三方组件机会做一些初始化的工作,例如注册servlet或者filtes等,servlet规范中通过ServletContainerInitializer实现此功能。每个框架要使用ServletContainerInitializer就必须在对应的jar包的META-INF/services
目录创建一个名为javax.servlet.ServletContainerInitializer
的文件,文件内容指定具体的ServletContainerInitializer实现类,那么,当web容器启动时就会运行这个初始化器做一些
组件内的初始化工作。一般伴随着ServletContainerInitializer一起使用的还有HandlesTypes注解,通过HandlesTypes可以将感兴趣的一些类注入到ServletContainerInitializerde的onStartup方法作为参数传入。
tomcat7之后的版本都实现了servlet3.0的SPI规范。
servlet3.0之前开发一个web应用必须要配置web.xml作为web应用的入口,定义一个servlet也必须在web.xml中定义才能够被加载;servlet3.0之后,web容器(tomcat)在进行初始化时,根据SPI规范会调用实现了javax.servlet.ServletContainerInitializer接口的类的onStartup方法,servlet可以在onStartup方法中定义,这就可以省略web.xml。springboot也是基于这个原理,所以在springboot中已经看不到web.xml的踪影。
SpringServletContainerInitializer
springmvc 提供了一个类SpringServletContainerInitializer,满足了上面个条件。
所以 SpringServletContainerInitializer 的 onStart 方法会 servlet 容器自动被调用。
源码:SpringServletContainerInitializer
//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//
package org.springframework.web;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import javax.servlet.ServletContainerInitializer;
import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.HandlesTypes;
import org.springframework.core.annotation.AnnotationAwareOrderComparator;
import org.springframework.lang.Nullable;
import org.springframework.util.ReflectionUtils;
@HandlesTypes({WebApplicationInitializer.class})
public class SpringServletContainerInitializer implements ServletContainerInitializer {
public SpringServletContainerInitializer() {
}
public void onStartup(@Nullable Set<Class<?>> webAppInitializerClasses, ServletContext servletContext) throws ServletException {
List<WebApplicationInitializer> initializers = new LinkedList();
Iterator var4;
if (webAppInitializerClasses != null) {
var4 = webAppInitializerClasses.iterator();
while(var4.hasNext()) {
Class<?> waiClass = (Class)var4.next();
if (!waiClass.isInterface() && !Modifier.isAbstract(waiClass.getModifiers()) && WebApplicationInitializer.class.isAssignableFrom(waiClass)) {
try {
initializers.add((WebApplicationInitializer)ReflectionUtils.accessibleConstructor(waiClass, new Class[0]).newInstance());
} catch (Throwable var7) {
throw new ServletException("Failed to instantiate WebApplicationInitializer class", var7);
}
}
}
}
if (initializers.isEmpty()) {
servletContext.log("No Spring WebApplicationInitializer types detected on classpath");
} else {
servletContext.log(initializers.size() + " Spring WebApplicationInitializers detected on classpath");
AnnotationAwareOrderComparator.sort(initializers);
var4 = initializers.iterator();
while(var4.hasNext()) {
WebApplicationInitializer initializer = (WebApplicationInitializer)var4.next();
//关键代码
initializer.onStartup(servletContext);
}
}
}
}
我们发现SpringServletContainerInitializer类上有@HandlesTypes(WebApplicationInitializer.class) 这个注解,注解的值为WebApplicationInitializer.class,所以 onStartup 方法的第一个参数是WebApplicationInitializer类型的集合,这个集合由 web 容器自动扫描获取,然后传入进来。
- 实例化 WebApplicationInitializer 集合
- 对 WebApplicationInitializer 集合进行排序
- 循环调用 WebApplicationInitializer 的 onStartup 方法
WebApplicationInitializer web应用初始化
接口比较简单,就一个方法,参数是 servlet 上下文对象,有了个对象,可以干 web.xml 中的一切事情了,比如注册 servlet、filter、监听器等等。
public interface WebApplicationInitializer {
void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException;
}
看一下类的继承关系:
关键代码都在三个抽象类中。
我们全注解使用Spring(不需要web.xml文件)就需要继承AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer类。
AbstractDispatcherServletInitializer#onStartup
public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {
super.onStartup(servletContext);
registerDispatcherServlet(servletContext);
}
这里是重点:这个方法中干了4件事情。
- 创建父容器,只是实例化了,并未启动
- 创建了监听器 ContextLoaderListener,这是一个 ServletContextListener 类型的监听器,稍后会在这个监听器中启动父容器
- 创建springmvc容器,只是实例化了,并未启动,启动的事情会在 DispatcherServlet#init 中做
- Servlet 容器中注册 DispatcherServlet
创建父容器
父容器可有可无,并不是必须的,为了更好的管理 bean,springmvc 建议我们用父子容器,controller 之外的 bean,比如 service,dao 等,建议放到父容器中,controller 层的和 springmvc 相关的一些 bean 放在 springmvc 容器中。
1)AbstractDispatcherServletInitializer#onStartup方法中会调用父类的onStartup,即AbstractContextLoaderInitializer#onStartup
2)负责创建父容器
AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer#createRootApplicationContext,只是创建了一个AnnotationConfigWebApplicationContext对象,并将父容器配置类 rootConfigClass 注册到容器中,并没有启动这个容器,若 rootConfigClass 为空,父容器不会被创建,所以父容器可有可无。
3)创建 ContextLoaderListener 监听器
ContextLoaderListener listener = new ContextLoaderListener(rootAppContext);
//getRootApplicationContextInitializers()返回置为ApplicationContextInitializer数组,是个函数式接口,在父容器初始化的过程中,会作为一个扩展点预留给开发者用
listener.setContextInitializers(getRootApplicationContextInitializers());
servletContext.addListener(listener);
ContextLoaderListener,这是一个 ServletContextListener 类型的监听器,在 web 容器启动和销毁的过程中会被调用。
contextInitialized方法:会在 web 容器启动时被调用,内部负责启动父容器
contextDestroyed方法:会在 web 容器销毁时被调用,内部负责关闭父容器
创建 springmvc 容器&注册 DispatcherServlet
registerDispatcherServlet源码如下:
protected void registerDispatcherServlet(ServletContext servletContext) {
//①:DispatcherServlet的servlet名称,默认为:dispatcher
String servletName = getServletName();
//②:创建springmvc容器
WebApplicationContext servletAppContext = createServletApplicationContext();
//③:创建DispatcherServlet,注意这里将springmvc容器对象做为参数传递给DispatcherServlet了
FrameworkServlet dispatcherServlet = createDispatcherServlet(servletAppContext);
//设置ApplicationContextInitializer列表,可以对springmvc容器在启动之前进行定制化
dispatcherServlet.setContextInitializers(getServletApplicationContextInitializers());
//④:将 dispatcherServlet 注册到servlet上下文中
ServletRegistration.Dynamic registration = servletContext.addServlet(servletName, dispatcherServlet);
registration.setLoadOnStartup(1);
registration.addMapping(getServletMappings());
registration.setAsyncSupported(isAsyncSupported());
//⑤:注册Filter
Filter[] filters = getServletFilters();
if (!ObjectUtils.isEmpty(filters)) {
for (Filter filter : filters) {
registerServletFilter(servletContext, filter);
}
}
//⑥:这个方法预留给咱们自己去实现,可以对dispatcherServlet做一些特殊的配置
customizeRegistration(registration);
}
protected FrameworkServlet createDispatcherServlet(WebApplicationContext servletAppContext) {
return new DispatcherServlet(servletAppContext);
}
启动父容器:ContextLoaderListener
AbstractDispatcherServletInitializer#onStartup方法执行完毕之后,会执行监听器ContextLoaderListener的初始化,会进入到它的contextInitialized方法中
initWebApplicationContext源码如下,截取了主要的几行:
public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext) {
//this.context就是父容器对象
ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) this.context;
//①:配置及启动父容器
configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext);
//将父容器丢到servletContext中进行共享,方便其他地方获取
servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context);
}
配置父容器以及启动父容器
//①:配置及启动父容器
configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext);
configureAndRefreshWebApplicationContext方法关键代码如下:
protected void configureAndRefreshWebApplicationContext(ConfigurableWebApplicationContext wac, ServletContext sc) {
//①:定制上线文,这里主要是遍历ApplicationContextInitializer列表,调用每个ApplicationContextInitializer#initialize方法来对容器进行定制,相当于一个扩展点,可以有程序员自己控制
customizeContext(sc, wac);
//②:刷新容器,就相当于启动容器了,此时就会组装里面的bean了
wac.refresh();
}
customizeContext方法会遍历ApplicationContextInitializer列表,调用其initialize方法。
这是spring给开发者留的一个扩展点,通过ApplicationContextInitializer这个来做扩展。
启动springmvc容器:DispatcherServlet#init()
到目前为止父容器已经启动完毕了,此时 DispatcherServlet 会被初始化,会进入到它的 init()方法中。
DispatcherServlet类图
HttpServletBean#init()
这个方法会调用initServletBean()这个方法
FrameworkServlet#initServletBean
提取了2行关键的代码
@Override
protected final void initServletBean() throws ServletException {
//初始化springmvc容器,就是启动springmvc容器
this.webApplicationContext = initWebApplicationContext();
//这个方法内部是空的,预留给子类去实现的,目前没啥用
initFrameworkServlet();
}
FrameworkServlet#initWebApplicationContext
- 从 servlet上下文对象中找到父容器
- 为 springmvc 容器指定父容器
- 调用 configureAndRefreshWebApplicationContext 方法配置 springmvc 容器以及启动容器
protected WebApplicationContext initWebApplicationContext() {
//①:从servlet上线文中获取父容器
WebApplicationContext rootContext =
WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(getServletContext());
WebApplicationContext wac = null;
//②:this.webApplicationContext就是springmvc容器,此时这个对对象不为null,所以满足条件
if (this.webApplicationContext != null) {
wac = this.webApplicationContext;
if (wac instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {
ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) wac;
//springmvc容器未启动
if (!cwac.isActive()) {
//springmvc容器未设置父容器,则给其设置父容器,此时rootContext可能为空,这个没什么关系
if (cwac.getParent() == null) {
cwac.setParent(rootContext);
}
//③:配置springmvc容器以及启动springmvc容器
configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac);
}
}
}
//这里省略了一部分代码,如果springmvc采用配置文件的方式会走这部分代码
//......
//返回容器
return wac;
}
FrameworkServlet#configureAndRefreshWebApplicationContext
提取了部分关键代码,主要干了这么几件事情:
- 代码 ①:向 springmvc 容器中添加了一个 ContextRefreshListener 监听器,这个监听器非常非常重要,springmvc 容器启动完毕之后会被调用
- 代码 ②:给开发者预留的一个扩展点,通过 ApplicationContextInitializer#initialize 方法对容器进行定制
- 代码 ③:启动容器
protected void configureAndRefreshWebApplicationContext(ConfigurableWebApplicationContext wac) {
//①:向springmvc容器中添加了一个监听器对象,这个监听器特别重要
wac.addApplicationListener(new SourceFilteringListener(wac, new ContextRefreshListener()));
//②:扩展点:循环遍历ApplicationContextInitializer列表,调用其initialize方法对容器进行定制
applyInitializers(wac);
//③:刷新容器,相当于启动容器
wac.refresh();
}
springmvc 容器启动过程中处理@EnableWebMVC
SpringMVC 配置类被处理
此时 springmvc 容器启动了,注意下MvcConfig这个类,由于其上有@Conguration 注解,所以会被当做一个配置类被处理,这个类有 2 个非常重要的特征。
- 标注了@EnableWebMvc 注解
- 实现了 WebMvcConfigurer 接口
@EnableWebMvc:配置 springmvc 所需组件
看一下这个注解的源码,重点在于它上面的@Import(DelegatingWebMvcConfiguration.class)注解
进入 DelegatingWebMvcConfiguration 类
- 代码编号 ①:标注有@Configuration 注解,说明是一个配置类
- 代码编号 ②:继承了 WebMvcConfigurationSupport 类,这个类中有很多@Bean 标注的方法,用来定义了 springmvc 需要的所有组件
- 代码编号 ③:注入了WebMvcConfigurer列表,注意下,我们的 WebConfig 类就实现了 WebMvcConfigurer 这个接口,内部提供了很多方法可以用来对 springmvc 的组件进行自定义配置
WebMvcConfigurationSupport:配置 springmvc 所需所有组件
这个类中会定义 springmvc 需要的所有组件,比如:RequestMapping、HandlerAdapter、HandlerInterceptor、HttpMessageConverter、HandlerMethodArgumentResolver、HandlerMethodReturnValueHandler 等等,所以如果你感觉@EnableWebMVC 注解满足不了你的需求时,你可以直接继承这个类进行扩展。
WebMvcConfigurer接口
这个接口就是我们用来对 springmvc 容器中的组件进行定制的,WebMvcConfigurationSupport 中创建 springmvc 组件的时候,会自动调用 WebMvcConfigurer 中对应的一些方法,来对组件进行定制,比如可以在 WebMvcConfigurer 中添加拦截器、配置默认 servlet 处理器、静态资源处理器等等,这个接口的源码如下:
public interface WebMvcConfigurer {
/**
* 配置PathMatchConfigurer
*/
default void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {
}
/**
* 配置ContentNegotiationConfigurer
*/
default void configureContentNegotiation(ContentNegotiationConfigurer configurer) {
}
/**
* 异步处理配置
*/
default void configureAsyncSupport(AsyncSupportConfigurer configurer) {
}
/**
* 配置默认servlet处理器
*/
default void configureDefaultServletHandling(DefaultServletHandlerConfigurer configurer) {
}
/**
* 配置Formatter
*/
default void addFormatters(FormatterRegistry registry) {
}
/**
* 添加拦截器
*/
default void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
}
/**
* 静态资源配置
*/
default void addResourceHandlers(ResourceHandlerRegistry registry) {
}
/**
* 跨越的配置
*/
default void addCorsMappings(CorsRegistry registry) {
}
/**
* 配置ViewController
*/
default void addViewControllers(ViewControllerRegistry registry) {
}
/**
* 注册视图解析器(ViewResolverRegistry)
*/
default void configureViewResolvers(ViewResolverRegistry registry) {
}
/**
* 注册处理器方法参数解析器(HandlerMethodArgumentResolver)
*/
default void addArgumentResolvers(List<HandlerMethodArgumentResolver> resolvers) {
}
/**
* 注册处理器方法返回值处理器(HandlerMethodReturnValueHandler)
*/
default void addReturnValueHandlers(List<HandlerMethodReturnValueHandler> handlers) {
}
/**
* 注册http报文转换器(HttpMessageConverter)
*/
default void configureMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
}
/**
* 扩展报文转换器
*/
default void extendMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
}
/**
* 配置异常解析器(HandlerExceptionResolver)
*/
default void configureHandlerExceptionResolvers(List<HandlerExceptionResolver> resolvers) {
}
/**
* 扩展异常解析器(HandlerExceptionResolver)
*/
default void extendHandlerExceptionResolvers(List<HandlerExceptionResolver> resolvers) {
}
/**
* 获得验证器
*/
@Nullable
default Validator getValidator() {
return null;
}
/**
* 获得MessageCodesResolver
*/
@Nullable
default MessageCodesResolver getMessageCodesResolver() {
return null;
}
}
组装DispatcherServlet中各种 SpringMVC 需要的组件
触发 ContextRefreshListener 监听器
springmvc 容器启动完毕之后,会发布一个ContextRefreshedEvent事件,会触发上面ContextRefreshListener 监听器的执行
进入FrameworkServlet.this.onApplicationEvent(event);
public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) {
//标记已收到刷新事件
this.refreshEventReceived = true;
synchronized (this.onRefreshMonitor) {
onRefresh(event.getApplicationContext());
}
}
上面的onRefresh(event.getApplicationContext());会进到DispatcherServlet#onRefresh方法中。
进入DispatcherServlet#onRefresh
protected void onRefresh(ApplicationContext context) {
initStrategies(context);
}
里面会调用initStrategies方法。
DispatcherServlet#initStrategies:初始化 DispatcherServlet 中的组件
这里面会初始化 DispatcherServlet 中的各种组件,这里的所有方法初始化的过程基本上差不多,就是先从 springmvc 容器中找这个组件,如果找不到一般会有一个兜底的方案。
protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
//初始化MultipartResolver
initMultipartResolver(context);
//初始化LocaleResolver
initLocaleResolver(context);
//初始化ThemeResolver
initThemeResolver(context);
//初始化HandlerMappings
initHandlerMappings(context);
//初始化HandlerAdapters
initHandlerAdapters(context);
//初始化HandlerExceptionResolvers
initHandlerExceptionResolvers(context);
//初始化RequestToViewNameTranslator
initRequestToViewNameTranslator(context);
//初始化视图解析器ViewResolvers
initViewResolvers(context);
//初始化FlashMapManager
initFlashMapManager(context);
}
销毁容器
销毁 springmvc 容器:DispatcherServlet#destroy
DispatcherServlet 销毁的时候会关闭 springmvc 容器。
public void destroy() {
if (this.webApplicationContext instanceof ConfigurableApplicationContext && !this.webApplicationContextInjected) {
((ConfigurableApplicationContext) this.webApplicationContext).close();
}
}
销毁父容器:ContextLoaderListener#contextDestroyed
父容器是在监听器中启动的,所以销毁的也是监听器负责的。
public void contextDestroyed(ServletContextEvent event) {
closeWebApplicationContext(event.getServletContext());
ContextCleanupListener.cleanupAttributes(event.getServletContext());
}