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Spring MVC 啟動過程源碼分析詳解

 更新時間:2018年07月24日 09:15:09   作者:擁抱心中的夢想  
這篇文章主要介紹了Spring MVC 啟動過程源碼分析詳解,小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧

今天小編嘗試從源碼層面上對Spring mvc的初始化過程進行分析,一起揭開Spring mvc的真實面紗,也許我們都已經(jīng)學會使用spring mvc,或者說對spring mvc的原理在理論上已經(jīng)能倒背如流。在開始之前,這可能需要你掌握Java EE的一些基本知識,比如說我們要先學會Java EE 的Servlet技術(shù)規(guī)范,因為Spring mvc框架實現(xiàn),底層是遵循Servlet規(guī)范的。

在開始源碼分析之前,我們可能需要一個簡單的案例工程,不慌,小編已經(jīng)安排好了:

樣例工程下載地址 : https://github.com/SmallerCoder/spring-mvc-test

那下面就讓我們開始吧!

一、前置知識

大家都知道,我們在使用spring mvc時通常會在 web.xml 文件中做如下配置:

web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="3.0" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd">
 
 
 <!-- 上下文參數(shù),在監(jiān)聽器中被使用 -->
 <context-param>
 	<param-name>contextConfigLocation</param-name>
 	<param-value>
  	classpath:applicationContext.xml
  </param-value>
 </context-param>
 
 
 <!-- 監(jiān)聽器配置 -->
 <listener>
 	<listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
 </listener>
 
 <!-- 前端控制器配置 -->
 <servlet>
 	<servlet-name>dispatcher</servlet-name>
 	<servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
 	<init-param>
 		<param-name>contextConfigLocation</param-name>
 		<param-value>classpath:applicationContext-mvc.xml</param-value>
 	</init-param>
 	<load-on-startup>1</load-on-startup>
 </servlet>
 <servlet-mapping>
 	<servlet-name>dispatcher</servlet-name>
 	<url-pattern>/</url-pattern>
 </servlet-mapping>

</web-app>

上面的配置總結(jié)起來有幾點內(nèi)容,分別是:DispatcherServlet

當我們將spring mvc應(yīng)用部署到tomcat時,當你不配置任何的 context-paramlistener 參數(shù),只配置一個 DispatcherServlet 時,那么tomcat在啟動的時候是不會初始化spring web上下文的,換句話說,tomcat是不會初始化spring框架的,因為你并沒有告訴它們spring的配置文件放在什么地方,以及怎么去加載。所以 listener 監(jiān)聽器幫了我們這個忙,那么為什么配置監(jiān)聽器之后就可以告訴tomcat怎么去加載呢?因為 listener 是實現(xiàn)了servlet技術(shù)規(guī)范的監(jiān)聽器組件,tomcat在啟動時會先加載 web.xml 中是否有servlet監(jiān)聽器存在,有則啟動它們。 ContextLoaderListener 是spring框架對servlet監(jiān)聽器的一個封裝,本質(zhì)上還是一個servlet監(jiān)聽器,所以會被執(zhí)行,但由于 ContextLoaderListener 源碼中是基于 contextConfigLocationcontextClass 兩個配置參數(shù)去加載相應(yīng)配置的,因此就有了我們配置的 context-param 參數(shù)了, servlet 標簽里的初始化參數(shù)也是同樣的道理,即告訴web服務(wù)器在啟動的同時把spring web上下文( WebApplicationContext )也給初始化了。

上面講了下tomcat加載spring mvc應(yīng)用的大致流程,接下來將從源碼入手分析啟動原理。

二、Spring MVC web 上下文啟動源碼分析

假設(shè)現(xiàn)在我們把上面 web.xml 文件中的 <load-on-startup>1</load-on-startup> 給去掉,那么默認tomcat啟動時只會初始化spring web上下文,也就是說只會加載到 applicationContext.xml 這個文件,對于 applicationContext-mvc.xml 這個配置文件是加載不到的, <load-on-startup>1</load-on-startup> 的意思就是讓 DispatcherServlet 延遲到使用的時候( 也就是處理請求的時候 )再做初始化。

我們已經(jīng)知道spring web是基于 servlet 標準去封裝的,那么很明顯,servlet怎么初始化, WebApplicationContext web上下文就應(yīng)該怎么初始化。我們先看看 ContextLoaderListener 的源碼是怎樣的。

public class ContextLoaderListener extends ContextLoader implements ServletContextListener {
 // 初始化方法
 @Override
 public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
 	initWebApplicationContext(event.getServletContext());
 }
 // 銷毀方法
 @Override
 public void contextDestroyed(ServletContextEvent event) {
 	closeWebApplicationContext(event.getServletContext());
 	ContextCleanupListener.cleanupAttributes(event.getServletContext());
 }
}

ContextLoaderListener 類實現(xiàn)了 ServletContextListener ,本質(zhì)上是一個servlet監(jiān)聽器,tomcat將會優(yōu)先加載servlet監(jiān)聽器組件,并調(diào)用 contextInitialized 方法,在 contextInitialized 方法中調(diào)用 initWebApplicationContext 方法初始化Spring web上下文,看到這煥然大悟,原來Spring mvc的入口就在這里,哈哈~~~趕緊跟進去 initWebApplicationContext 方法看看吧!

initWebApplicationContext() 方法:

// 創(chuàng)建web上下文,默認是XmlWebApplicationContext
if (this.context == null) {
 this.context = createWebApplicationContext(servletContext);
}

if (this.context instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {
 ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) this.context;
 // 如果該容器還沒有刷新過
 if (!cwac.isActive()) {
 	if (cwac.getParent() == null) {
 		ApplicationContext parent = loadParentContext(servletContext);
 		cwac.setParent(parent);
 	}
 	// 配置并刷新容器
 	configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext);
 }
}

上面的方法只做了兩件事:

1、如果spring web容器還沒有創(chuàng)建,那么就創(chuàng)建一個全新的spring web容器,并且該容器為root根容器,下面第三節(jié)講到的servlet spring web容器是在此根容器上創(chuàng)建起來的

2、配置并刷新容器

上面代碼注釋說到默認創(chuàng)建的上下文容器是 XmlWebApplicationContext ,為什么不是其他web上下文呢?為啥不是下面上下文的任何一種呢?

我們可以跟進去 createWebApplicationContext 后就可以發(fā)現(xiàn)默認是從一個叫 ContextLoader.properties 文件加載配置的,該文件的內(nèi)容為:

復(fù)制代碼 代碼如下:
org.springframework.web.context.WebApplicationContext=org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext

具體實現(xiàn)為:

protected Class<?> determineContextClass(ServletContext servletContext) {
 // 自定義上下文,否則就默認創(chuàng)建XmlWebApplicationContext
 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 {
  // 從屬性文件中加載類名,也就是org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext
  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);
  }
 }
}

上面可以看出其實我們也可以自定義spring web的上下文的,那么怎么去指定我們自定義的上下文呢?答案是通過在 web.xml 中指定 contextClass 參數(shù),因此第一小結(jié)結(jié)尾時說 contextClass 參數(shù)和 contextConfigLocation 很重要~~至于 contextConfigLocation 參數(shù),我們跟進 configureAndRefreshWebApplicationContext 即可看到,如下圖:

總結(jié):

spring mvc啟動流程大致就是從一個叫 ContextLoaderListener 開始的,它是一個servlet監(jiān)聽器,能夠被web容器發(fā)現(xiàn)并加載,初始化監(jiān)聽器 ContextLoaderListener 之后,接著就是根據(jù)配置如 contextConfigLocationcontextClass 創(chuàng)建web容器了,如果你不指定 contextClass 參數(shù)值,則默認創(chuàng)建的spring web容器類型為 XmlWebApplicationContext ,最后一步就是根據(jù)你配置的 contextConfigLocation 文件路徑去配置并刷新容器了。

三、 DispatcherServlet 控制器的初始化

好了,上面我們簡單地分析了Spring mvc容器初始化的源碼,我們永遠不會忘記,我們默認創(chuàng)建的容器類型為 XmlWebApplicationContext ,當然我們也不會忘記,在 web.xml 中,我們還有一個重要的配置,那就是 DispatcherServlet 。下面我們就來分析下 DispatcherServlet 的初始化過程。

DispatcherServlet ,就是一個servlet,一個用來處理request請求的servlet,它是spring mvc的核心,所有的請求都經(jīng)過它,并由它指定后續(xù)操作該怎么執(zhí)行,咋一看像一扇門,因此我管它叫“閘門”。在我們繼續(xù)之前,我們應(yīng)該共同遵守一個常識,那就是-------無論是監(jiān)聽器還是servlet,都是servlet規(guī)范組件,web服務(wù)器都可以發(fā)現(xiàn)并加載它們。

下面我們先看看 DispatcherServlet 的繼承關(guān)系:

看到這我們是不是一目了然了, DispatcherServlet 繼承了 HttpServlet 這個類, HttpServlet 是servlet技術(shù)規(guī)范中專門用于處理http請求的servlet,這就不難解釋為什么spring mvc會將 DispatcherServlet 作為統(tǒng)一請求入口了。

因為一個servlet的生命周期是 init() -> service() -> destory() ,那么 DispatcherServlet 怎么初始化呢?看上面的繼承圖,我們進到 HttpServletBean 去看看。

果不其然, HttpServletBean 類中有一個 init() 方法, HttpServletBean 是一個抽象類, init() 方法如下:

可以看出方法采用 final 修飾,因為 final 修飾的方法是不能被子類繼承的,也就是子類沒有同樣的 init() 方法了,這個 init 方法就是 DispatcherServlet 的初始化入口了。

接著我們跟進 FrameworkServletinitServletBean() 方法:

在方法中將會初始化不同于第一小節(jié)的web容器,請記住,這個新的spring web 容器是專門為 dispactherServlet 服務(wù)的,而且這個新容器是在第一小節(jié)根ROOT容器的基礎(chǔ)上創(chuàng)建的,我們在 <servlet> 標簽中配置的初始化參數(shù)被加入到新容器中去。

至此, DispatcherSevlet 的初始化完成了,聽著有點蒙蔽,但其實也是這樣,上面的分析僅僅只圍繞一個方法,它叫 init() ,所有的servlet初始化都將調(diào)用該方法。

總結(jié):

dispactherServlet 的初始化做了兩件事情,第一件事情就是根據(jù)根web容器,也就是我們第一小節(jié)創(chuàng)建的 XmlWebApplicationContext ,然后創(chuàng)建一個專門為 dispactherServlet 服務(wù)的web容器,第二件事情就是將你在web.xml文件中對 dispactherServlet 進行的相關(guān)配置加載到新容器當中。

三、每個request調(diào)用請求經(jīng)歷了哪些過程

其實說到這才是 dispatcherServlet 控制器的核心所在,因為web框架無非就是接受請求,處理請求,然后響應(yīng)請求。當然了,如果 dispactherServlet 只是單純地接受處理然后響應(yīng)請求,那未免太弱了,因此spring設(shè)計者加入了許許多多的新特性,比如說攔截器、消息轉(zhuǎn)換器、請求處理映射器以及各種各樣的 Resolver ,因此spring mvc非常強大。

dispatcherServlet 類不做相關(guān)源碼分析,因為它就是一個固定的執(zhí)行步驟,什么意思呢?一個request進來,大致就經(jīng)歷這樣的過程:

接受請求 -----> 是否有各種各樣的處理器 Handler -------> 是否有消息轉(zhuǎn)換器 HandlerAdapter --------> 響應(yīng)請求

上面每一步如果存在相應(yīng)的組件,當然前提是你在項目中有做相關(guān)的配置,則會執(zhí)行你配置的組件,最后響應(yīng)請求。因此明白大致的流程之后,如果你想調(diào)試一個request,那么你完全可以在 dispatcherServlet 類的 doDispatch 方法中打個斷點,跟完代碼之后你就會發(fā)現(xiàn)其實大致流程就差不多了。

四、后話

本文的工程是基于傳統(tǒng)的web.xml加載web項目,當然在spring mvc中我們也可以完全基于注解的方式進行配置,我們可以通過實現(xiàn) WebApplicationInitializer 來創(chuàng)建自己的web啟動器,也可以通過繼承 AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer 來創(chuàng)建相應(yīng)的spring web容器(包括上面說到的根容器和servlet web容器),最后通過繼承 WebMvcConfigurationSupport 再一步進行自定義配置(相關(guān)攔截器,bean等)

以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。

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