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

時間 2020-12-09

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概述

你們是否清楚，Tomcat是如何加載Spring和SpringMVC，今天咱們就弄清下這個過程（記錄最關鍵的東西）html

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，看了你確定有所收穫~java

Tomcat

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

tomcat啓動

tomcat啓動了以後會在操做系統中生成一個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spring

默認配置文件這樣數據庫

當Tomcat啓動完成後，它就會加載其安裝目錄下webapps裏的項目（放war包會自動解壓成項目）設計模式

小提問：webapps裏多個項目，是運行在同一個JVM上嗎

是運行在同一個JVM上的（Tomcat啓動時建立的那個），多個項目就是多個線程，之因此項目間數據不共享，是由於類加載器不同的緣故數組

加載Web程序（Spring+SpringMVC框架）

tomcat啓動完畢後，最關鍵的是生成了ServletContext（Tomcat的上下文），而後會根據webapps項目裏的web.xml進行加載項目瀏覽器

下面是一個SpringMVC+Spring項目的部分web.xmltomcat

<!--如下爲加載Spring須要的配置-->
<!--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啓動的類-->
<listener>
  <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
</listener>

 <!--如下爲加載SpringMVC須要的配置-->
<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，而後將applicationContext.xml裏寫的參數注入進去，來完成一系列的Spring初始化（如各類bean，數據庫資源等等）服務器

這裏就是常常聽到的Ioc容器的初始化了，咱們搜索這個類發現如下代碼

public class ContextLoaderListener extends ContextLoader implements ServletContextListener {
    //省略其餘方法

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

    //省略其餘方法
}

這裏最重要的是經過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，咱們常常用webApplicationContext.getBean()來獲取被Spring管理的類，因此這也是IOC容器的核心

Spring採用這種監聽器來啓動自身的方法，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，先經過反射加載在web.xml標明的類（統統放入一個數組）

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（裏面帶着各類參數）

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

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

因而Spring就被動態加載進來了~~

題外話：

加載一個類，能夠用用完整的類名，經過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，標籤是servlet，咱們得首先了解下servlet是什麼東東

Servlet簡介

Servlet是一個接口，爲web通訊而生（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（其實不僅是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，若是它實現了Servlet接口，那麼會記載到一個Map裏，而後執行一次init()方法進行Servlet初始化

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

3.當Servlet要被銷燬了，就調用一次destroy()方法

各位看到這是否是感受相識，跟Spring加載差很少嘛，都是實現了一個接口後就被命運（tomcat）安排~~

固然，咱們本身實現Servlet接口太雞兒麻煩了，因而有HttpServlet（一個抽象類）幫咱們實現了大部分方法（包含http頭的設置，doXXX方法判斷等等）

因此咱們只要繼承HttpServlet就實現幾個方法就能用啦

SpringMVC加載

爲何要講Servlet，由於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，咱們不須要再動它

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

Servlet配置文件默認在/WEB-INF/<servlet-name>-servlet.xml，因此如今默認叫project-servlet.xml

固然，也能本身指定文件

 <!--如下爲加載SpringMVC須要的配置-->
<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加載好後，瀏覽器有請求過來，若是是.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，能夠理解爲咱們寫的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，到執行咱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，你們發現沒有，在web.xml中，Spring加載是寫在DispatcherServlet加載前面的

咱們不妨來看看DispatcherServlet的初始化方法，因爲DispatcherServlet是經過層層繼承而來的，因此初始化的方法也變成了

public abstract class HttpServletBean extends HttpServlet implements EnvironmentCapable, EnvironmentAware {

	//其餘方法

	@Override
	public final void init() throws ServletException {
		
		//其餘代碼

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

	protected void initServletBean() throws ServletException {
	}

	//其餘方法
}

public abstract class FrameworkServlet extends HttpServletBean implements ApplicationContextAware {

	//其餘方法

	@Override
	protected final void initServletBean() throws ServletException {
		//其餘代碼

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

		//其餘代碼
	}

	protected WebApplicationContext initWebApplicationContext() {

		//得到了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);
				}
			}
		}
		
		//其餘代碼
	}

	//其餘方法
}

咱們能夠看到，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（不容許重寫），在此方法中調用了initWebApplicationContext()

而initWebApplicationContext()中說明了若是tomcat裏存在webapplication就獲取它，而後將其設置爲SpringMVC的父上下文

至此DispatcherServlet初始化完成（固然我省略了其餘的初始化作的事）

所以Spring和SpringMVC容器之間是父子關係，因爲子容器能夠訪問父容器的內容，而反過來不行，因此不要想在Service裏自動注入Controller這種操做

所以會有下面狀況

Spring配置進行掃包的時候，若是將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>

    <!-- 掃描所有包 -->
    <context:component-scan base-package="com.shop"></context:component-scan>
    
　　<!--原本正確寫法是這樣的>
　　<!--
　　　　<!-- 掃描包Service實現類 --> 
　　　　<context:component-scan base-package="com.shop.service"></context:component-scan>
　　>

</beans>

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