Tomcat是如何加載Spring和SpringMVC及Servlet相關知識

概述

大家是否清楚，Tomcat是如何加載Spring和SpringMVC，今天我們就弄清下這個過程（記錄最關鍵的東西）

其中會涉及到大大小小的知識，包括加載時候的設計模式，Servlet知識等，看了你肯定有所收獲~

Tomcat

tomcat是一種Java寫的Web應用服務器，也被稱為Web容器，專門運行Web程序

tomcat啟動

tomcat啟動了之后會在操作系統中生成一個Jvm（Java虛擬機）的進程，從配置監聽端口（默認8080）監聽發來的HTTP/1.1協議的消息

默認配置文件這樣

 

 

 當Tomcat啟動完成后，它就會加載其安裝目錄下webapps里的項目（放war包會自動解壓成項目）

小提問：webapps里多個項目，是運行在同一個JVM上嗎

是運行在同一個JVM上的（Tomcat啟動時創建的那個），多個項目就是多個線程，之所以項目間數據不共享，是因為類加載器不一樣的緣故

加載Web程序（Spring+SpringMVC框架）

tomcat啟動完畢后，最關鍵的是生成了ServletContext（Tomcat的上下文），然后會根據webapps項目里的web.xml進行加載項目

下面是一個SpringMVC+Spring項目的部分web.xml

<!--以下為加載Spring需要的配置-->
<!--Spring配置具體參數的地方-->
<context-param>
  <param-name>contextConfigLocation</param-name>
  <param-value>
    classpath:applicationContext.xml
  </param-value>
</context-param>
<!--Spring啟動的類-->
<listener>
  <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
</listener>

 <!--以下為加載SpringMVC需要的配置-->
<servlet>
  <servlet-name>project</servlet-name>
  <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
  <load-on-startup>1</load-on-startup>   <!--servlet被加載的順序，值越小優先級越高（正數）-->

  <servlet-mapping>
        <servlet-name>project</servlet-name>
        <url-pattern>*.html</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</servlet>

 

初始化Spring

tomcat首先會加載進ContextLoaderListener，然后將applicationContext.xml里寫的參數注入進去，來完成一系列的Spring初始化（如各種bean，數據庫資源等等）

這里就是經常聽到的Ioc容器的初始化了，我們搜索這個類發現以下代碼

public class ContextLoaderListener extends ContextLoader implements ServletContextListener {
    //省略其他方法

    /**
     * Initialize the root web application context.
     */
    @Override
    public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
        initWebApplicationContext(event.getServletContext());
    }

    //省略其他方法
}

 

這里最重要的是通過ServletContext，初始化屬於Spring的上下文WebApplicationContext，並將其存放在ServletContext

WebApplicationContext多重要老鐵們都懂得，我們經常用webApplicationContext.getBean()來獲取被Spring管理的類，所以這也是IOC容器的核心

Spring采用這種監聽器來啟動自身的方法，也是一種設計模式，叫觀察者模式：

整個過程是這樣的，Tomcat加載webapps項目時，先通過反射加載在web.xml標明的類（通通放入一個數組）

到某個時刻，我tomcat（事件源，事件的起源）會發起一個叫ServletContextEvent的事件（里面帶着各種參數）

凡是實現了ServletContextListener接口的類，我都會調用里面的contextInitialized方法，並把這個事件參數傳進去

咳咳，現在我看看這個數組里有沒符合條件的（遍歷），發現真有實現這個接口的（類 instanceof 接口），就調用contextInitialized方法

於是Spring就被動態加載進來了~~

題外話：

加載一個類，可以用用完整的類名，通過java反射加載，Class.forName(類名)

也能直接new 一個類 來加載

初始化SpringMVC

看配置文件，標簽是servlet，我們得首先了解下servlet是什么東東

Servlet簡介

Servlet是一個接口，為web通信而生（說白了就是一堆sun公司的大佬們開會，拍板造出的類，有固定的幾個方法）

tomcat有一套定義好的程序（其實不只是tomcat，能跑java寫的web應用服務器如Jetty等，都有這固定程序）

1.當tomcat加載進來一個類時，如果它實現了Servlet接口，那么會記載到一個Map里，然后執行一次init()方法進行Servlet初始化

2.當tomcat收到瀏覽器的請求后，就會在Map里找對應路徑的Servlet處理，路徑就是寫在<url-pattern>標簽里的參數，調用service()這個方法

3.當Servlet要被銷毀了，就調用一次destroy()方法

各位看到這是不是感覺相識，跟Spring加載差不多嘛，都是實現了一個接口后就被命運（tomcat）安排~~

當然，我們自己實現Servlet接口太雞兒麻煩了，於是有HttpServlet（一個抽象類）幫我們實現了大部分方法（包含http頭的設置，doXXX方法判斷等等）

所以我們只要繼承HttpServlet就實現幾個方法就能用啦

 

 

SpringMVC加載

為什么要講Servlet，因為SpringMVC的核心就是DispatcherServlet（前置控制器），如圖

 

 

 DispatcherServlet由SpringMVC的實現，已經實現的很棒棒了，我們不需要再動它

tomcat從web.xml中加載DispatcherServlet，然后會調用它的init()方法

Servlet配置文件默認在/WEB-INF/<servlet-name>-servlet.xml，所以現在默認叫project-servlet.xml

當然，也能自己指定文件

 <!--以下為加載SpringMVC需要的配置-->
<servlet>
  <servlet-name>project</servlet-name>
  <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
  <load-on-startup>1</load-on-startup>

   <!--指定配置文件-->
  <init-param>
                   <param-name>contextCOnfigLocation</param-name>
                   <param-value>classPath:spring-servlet.xml</param-value>
  </init-param>

  <servlet-mapping>
        <servlet-name>project</servlet-name>
        <url-pattern>*.html</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</servlet>

 

當SpringMVC加載好后，瀏覽器有請求過來，如果是.html結尾，tomcat就會交給DispatcherServlet處理

而DispatcherServlet會根據路徑找到對應的處理器處理，可以理解為我們寫的Controller接收到了（具體SpringMVC處理流程會寫一篇博文）

至此，瀏覽器發送請求，到執行我們寫的代碼這個流程就結束了  ~~撒花~~

Spring和SpringMVC的容器問題

既然講到tomcat加載這兩個框架，大家發現沒有，在web.xml中，Spring加載是寫在DispatcherServlet加載前面的

我們不妨來看看DispatcherServlet的初始化方法，由於DispatcherServlet是通過層層繼承而來的，所以初始化的方法也變成了

public abstract class HttpServletBean extends HttpServlet implements EnvironmentCapable, EnvironmentAware {

    //其他方法

    @Override
    public final void init() throws ServletException {
        
        //其他代碼

        // Let subclasses do whatever initialization they like.
        initServletBean();
    }

    protected void initServletBean() throws ServletException {
    }

    //其他方法
}

public abstract class FrameworkServlet extends HttpServletBean implements ApplicationContextAware {

    //其他方法

    @Override
    protected final void initServletBean() throws ServletException {
        //其他代碼

        try {
            this.webApplicationContext = initWebApplicationContext();
            initFrameworkServlet();
        }
        catch (ServletException | RuntimeException ex) {
            logger.error("Context initialization failed", ex);
            throw ex;
        }

        //其他代碼
    }

    protected WebApplicationContext initWebApplicationContext() {

        //獲得了Spring創造的webApplicationContext，關鍵
        WebApplicationContext rootContext =
                WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(getServletContext()); 
        WebApplicationContext wac = null;

        if (this.webApplicationContext != null) {
            // A context instance was injected at construction time -> use it
            wac = this.webApplicationContext;
            if (wac instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {
                ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) wac;
                if (!cwac.isActive()) {
                    // The context has not yet been refreshed -> provide services such as
                    // setting the parent context, setting the application context id, etc
                    if (cwac.getParent() == null) {
                        // The context instance was injected without an explicit parent -> set
                        // the root application context (if any; may be null) as the parent
                        cwac.setParent(rootContext);      //設置父上下文
                    }
                    configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac);
                }
            }
        }
        
        //其他代碼
    }

    //其他方法
}

 

我們可以看到，HttpServlet將init()實現了，留下了initServletBean()抽象方法

而FrameworkServlet實現了initServletBean()方法並定義成final（不允許重寫），在此方法中調用了initWebApplicationContext()

而initWebApplicationContext()中說明了如果tomcat里存在webapplication就獲取它，然后將其設置為SpringMVC的父上下文

至此DispatcherServlet初始化完成（當然我省略了其他的初始化做的事）

因此Spring和SpringMVC容器之間是父子關系，由於子容器可以訪問父容器的內容，而反過來不行，所以不要想在Service里自動注入Controller這種操作

 

因此會有下面情況

Spring配置進行掃包的時候，如果將Controller也掃進來了會怎樣

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" 
    ...../ 此處省略>

    <!-- 掃描全部包 -->
    <context:component-scan base-package="com.shop"></context:component-scan>
    
　　<!--本來正確寫法是這樣的>
　　<!--
　　　　<!-- 掃描包Service實現類 --> 
　　　　<context:component-scan base-package="com.shop.service"></context:component-scan>
　　>

</beans>

 

那么，Controller將進入Spring的上下文，SpringMVC里就沒Controller了，到時候有請求給DispatcherServlet時，就會找不到Controller而404

小提問：那么SpringMVC掃描所有的包可以嗎

這個是可以的，SpringMVC不需要Spring也能使用，但是加入Spring是為了更好的兼容其他的框架（數據庫框架等等，例如SpringMVC掃了service和dao，那是不支持事務的）

但是如果用了Spring就不能這樣做，包括Spring掃Controller，SpringMVC也掃一次Controller這些操作，會出現各種奇怪的問題

 

小提問：SpringMVC和Spring為什么要兩個容器呢，Springboot一個容器就搞定了呀

其實這和Spring設計理念相關，畢竟一個框架不可能做完一切，總要和第三方框架配合。假設公用一個容器，那么多個第三方框架的Bean沖突概率就很高，由每個第三方框架維護自己的容器，將Spring作為父類容器，則能和平相處。

Springboot之所以被大家喜愛，是因為它遵循默認大於配置，它幫我們配置好了常用的框架（大部分是寫好了配置類，更改了框架的啟動注冊流程），底層該用SpringMVC還是SpringMVC，該用Spring還是Spring。所以可以在框架啟動注冊時，就用一個容器把相關內容合理的安排好（這不是全部框架都支持，例如SpringCloud就有自己的獨有的容器，並把它設置為Springboot的父容器~）

 

 

以上就講完啦，希望大家點點贊，或者一鍵3連不迷路~~

參考：https://www.cnblogs.com/wyq1995/p/10672457.html

參考：https://blog.csdn.net/s740556472/article/details/54879954