Spring Web零xml配置原理以及父子容器關(guān)系詳解
前言
在使用Spring和SpringMVC的老版本進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí),我們需要配置很多的xml文件,非常的繁瑣,總是讓用戶自行選擇配置也是非常不好的?;诩s定大于配置的規(guī)定,Spring提供了很多注解幫助我們簡(jiǎn)化了大量的xml配置;但是在使用SpringMVC時(shí),我們還會(huì)使用到WEB-INF/web.xml,但實(shí)際上我們是完全可以使用Java類來(lái)取代xml配置的,這也是后來(lái)SpringBoott的實(shí)現(xiàn)原理。本篇就來(lái)看看Spring是如何實(shí)現(xiàn)完全的零XML配置。
正文
先來(lái)看一下原始的web.xml配置:
<!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN" "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" > <web-app> <context-param> <param-name>contextConfigLocation</param-name> <param-value> <!--加載spring配置--> classpath:spring.xml </param-value> </context-param> <context-param> <param-name>webAppRootKey</param-name> <param-value>ServicePlatform.root</param-value> </context-param> <listener> <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class> <!--<listener-class>org.springframework.web.context.request.RequestContextListener</listener-class>--> </listener> <servlet> <servlet-name>spring-dispatcher</servlet-name> <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class> <init-param> <!--springmvc的配置文件--> <param-name>contextConfigLocation</param-name> <param-value>classpath:spring-dispatcher.xml</param-value> </init-param> <load-on-startup>0</load-on-startup> </servlet> <servlet-mapping> <servlet-name>spring-dispatcher</servlet-name> <url-pattern>/</url-pattern> </servlet-mapping> </web-app>
這里各個(gè)配置的作用簡(jiǎn)單說(shuō)下,context-param是加載我們主的sping.xml配置,比如一些bean的配置和開(kāi)啟注解掃描等;listener是配置監(jiān)聽(tīng)器,Tomcat啟動(dòng)會(huì)觸發(fā)監(jiān)聽(tīng)器調(diào)用;servlet則是配置我們自定義的Servlet實(shí)現(xiàn),比如DispatcherServlet。還有其它很多配置就不一一說(shuō)明了,在這里主要看到記住context-param和servlet配置,這是SpringIOC父子容器的體現(xiàn)。
在之前的I文章中講過(guò)IOC容器是以父子關(guān)系組織的,但估計(jì)大部分人都不能理解,除了看到復(fù)雜的繼承體系,并沒(méi)有看到父容器作用的體現(xiàn),稍后來(lái)分析。
了解了配置,我們就需要思考如何替換掉這些繁瑣的配置。實(shí)際上Tomcat提供了一個(gè)規(guī)范,有一個(gè)ServletContainerInitializer接口:
public interface ServletContainerInitializer {
void onStartup(Set<Class<?>> var1, ServletContext var2) throws ServletException;
}
Tomcat啟動(dòng)時(shí)會(huì)調(diào)用該接口實(shí)現(xiàn)類的onStartup方法,這個(gè)方法有兩個(gè)參數(shù),第二個(gè)不用說(shuō),主要是第一個(gè)參數(shù)什么?從哪里來(lái)?另外我們自定義的實(shí)現(xiàn)類又怎么讓Tomcat調(diào)用呢?
首先解答最后一個(gè)問(wèn)題,這里也是利用SPI來(lái)實(shí)現(xiàn)的,因此我們實(shí)現(xiàn)了該接口后,還需要在META-INF.services下配置。其次,這里傳入的第一個(gè)參數(shù)也是我們自定義的擴(kuò)展接口的實(shí)現(xiàn)類,我們可以通過(guò)我們自定義的接口實(shí)現(xiàn)很多需要在啟動(dòng)時(shí)做的事,比如加載Servlet,但是Tomcat又是怎么知道我們自定義的接口是哪個(gè)呢?
這就需要用到@HandlesTypes注解,該注解就是標(biāo)注在ServletContainerInitializer的實(shí)現(xiàn)類上,其值就是我們擴(kuò)展的接口,這樣Tomcat就知道需要傳入哪個(gè)接口實(shí)現(xiàn)類到這個(gè)onStartup方法了。
來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn):
@HandlesTypes(LoadServlet.class)
public class MyServletContainerInitializer implements ServletContainerInitializer {
@Override
public void onStartup(Set<Class<?>> set, ServletContext servletContext) throws ServletException {
Iterator var4;
if (set != null) {
var4 = set.iterator();
while (var4.hasNext()) {
Class<?> clazz = (Class<?>) var4.next();
if (!clazz.isInterface() && !Modifier.isAbstract(clazz.getModifiers()) && LoadServlet.class.isAssignableFrom(clazz)) {
try {
((LoadServlet) clazz.newInstance()).loadOnstarp(servletContext);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
}
public interface LoadServlet {
void loadOnstarp(ServletContext servletContext);
}
public class LoadServletImpl implements LoadServlet {
@Override
public void loadOnstarp(ServletContext servletContext) {
ServletRegistration.Dynamic initServlet = servletContext.addServlet("initServlet", "org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet");
initServlet.setLoadOnStartup(1);
initServlet.addMapping("/init");
}
}
這就是Tomcat給我們提供的規(guī)范,通過(guò)這個(gè)規(guī)范我們就能實(shí)現(xiàn)Spring的零xml配置啟動(dòng),直接來(lái)看Spring是如何做的。根據(jù)上面所說(shuō)我們可以在spring-web工程下找到META-INF/services/javax.servlet.ServletContainerInitializer配置:
@HandlesTypes(WebApplicationInitializer.class)
public class SpringServletContainerInitializer implements ServletContainerInitializer {
@Override
public void onStartup(@Nullable Set<Class<?>> webAppInitializerClasses, ServletContext servletContext)
throws ServletException {
List<WebApplicationInitializer> initializers = new LinkedList<>();
if (webAppInitializerClasses != null) {
for (Class<?> waiClass : webAppInitializerClasses) {
// Be defensive: Some servlet containers provide us with invalid classes,
// no matter what @HandlesTypes says...
if (!waiClass.isInterface() && !Modifier.isAbstract(waiClass.getModifiers()) &&
WebApplicationInitializer.class.isAssignableFrom(waiClass)) {
try {
initializers.add((WebApplicationInitializer)
ReflectionUtils.accessibleConstructor(waiClass).newInstance());
}
catch (Throwable ex) {
throw new ServletException("Failed to instantiate WebApplicationInitializer class", ex);
}
}
}
}
if (initializers.isEmpty()) {
servletContext.log("No Spring WebApplicationInitializer types detected on classpath");
return;
}
servletContext.log(initializers.size() + " Spring WebApplicationInitializers detected on classpath");
AnnotationAwareOrderComparator.sort(initializers);
for (WebApplicationInitializer initializer : initializers) {
initializer.onStartup(servletContext);
}
}
}
核心的實(shí)現(xiàn)就是WebApplicationInitializer,先看看其繼承體系

AbstractReactiveWebInitializer不用管,主要看另外一邊,但是都是抽象類,也就是說(shuō)真的實(shí)例也是由我們自己實(shí)現(xiàn),但需要我們實(shí)現(xiàn)什么呢?我們一般直接繼承AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer類,有四個(gè)抽象方法需要我們實(shí)現(xiàn):
//父容器
@Override
protected Class<?>[] getRootConfigClasses() {
return new Class<?>[]{SpringContainer.class};
}
//SpringMVC配置子容器
@Override
protected Class<?>[] getServletConfigClasses() {
return new Class<?>[]{MvcContainer.class};
}
//獲取DispatcherServlet的映射信息
@Override
protected String[] getServletMappings() {
return new String[]{"/"};
}
// filter配置
@Override
protected Filter[] getServletFilters() {
MyFilter myFilter = new MyFilter();
CorsFilter corsFilter = new CorsFilter();
return new Filter[]{myFilter,corsFilter};
}
這里主要注意getRootConfigClasses和getServletConfigClasses方法,分別加載父、子容器:
@ComponentScan(value = "com.dark",excludeFilters = {
@ComponentScan.Filter(type = FilterType.ANNOTATION,classes = {Controller.class})
})
public class SpringContainer {
}
@ComponentScan(value = "com.dark",includeFilters = {
@ComponentScan.Filter(type = FilterType.ANNOTATION,classes = {Controller.class})
},useDefaultFilters = false)
public class MvcContainer {
}
看到這兩個(gè)類上的注解應(yīng)該不陌生了吧,父容器掃描裝載了所有不帶@Controller注解的類,子容器則相反,但需要對(duì)象時(shí)首先從當(dāng)前容器中找,如果沒(méi)有則從父容器中獲取,為什么要這么設(shè)計(jì)呢?
直接放到一個(gè)容器中不行么?先思考下, 稍后解答?;氐給nStartup方法中,直接回調(diào)用到AbstractDispatcherServletInitializer類:
public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {
super.onStartup(servletContext);
//注冊(cè)DispatcherServlet
registerDispatcherServlet(servletContext);
}
先是調(diào)用父類:
public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {
registerContextLoaderListener(servletContext);
}
protected void registerContextLoaderListener(ServletContext servletContext) {
//創(chuàng)建spring上下文,注冊(cè)了SpringContainer
WebApplicationContext rootAppContext = createRootApplicationContext();
if (rootAppContext != null) {
//創(chuàng)建監(jiān)聽(tīng)器
ContextLoaderListener listener = new ContextLoaderListener(rootAppContext);
listener.setContextInitializers(getRootApplicationContextInitializers());
servletContext.addListener(listener);
}
}
然后調(diào)用createRootApplicationContext創(chuàng)建父容器:
protected WebApplicationContext createRootApplicationContext() {
Class<?>[] configClasses = getRootConfigClasses();
if (!ObjectUtils.isEmpty(configClasses)) {
AnnotationConfigWebApplicationContext context = new AnnotationConfigWebApplicationContext();
context.register(configClasses);
return context;
}
else {
return null;
}
}
可以看到就是創(chuàng)建了一個(gè)AnnotationConfigWebApplicationContext對(duì)象,并將我們的配置類SpringContainer注冊(cè)了進(jìn)去。接著創(chuàng)建Tomcat啟動(dòng)加載監(jiān)聽(tīng)器ContextLoaderListener,該監(jiān)聽(tīng)器有一個(gè)contextInitialized方法,會(huì)在Tomcat啟動(dòng)時(shí)調(diào)用。
public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
initWebApplicationContext(event.getServletContext());
}
*/
public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext) {
long startTime = System.currentTimeMillis();
try {
// Store context in local instance variable, to guarantee that
// it is available on ServletContext shutdown.
if (this.context == null) {
this.context = createWebApplicationContext(servletContext);
}
if (this.context instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {
ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) this.context;
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 ->
// determine parent for root web application context, if any.
ApplicationContext parent = loadParentContext(servletContext);
cwac.setParent(parent);
}
configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext);
}
}
servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context);
ClassLoader ccl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
if (ccl == ContextLoader.class.getClassLoader()) {
currentContext = this.context;
}
else if (ccl != null) {
currentContextPerThread.put(ccl, this.context);
}
return this.context;
}
}
可以看到就是去初始化容器,這個(gè)和之前分析xml解析是一樣的,主要注意這里封裝了ServletContext對(duì)象,并將父容器設(shè)置到了該對(duì)象中。
父容器創(chuàng)建完成后自然就是子容器的創(chuàng)建,來(lái)到registerDispatcherServlet方法:
protected void registerDispatcherServlet(ServletContext servletContext) {
String servletName = getServletName();
Assert.hasLength(servletName, "getServletName() must not return null or empty");
//創(chuàng)建springmvc的上下文,注冊(cè)了MvcContainer類
WebApplicationContext servletAppContext = createServletApplicationContext();
Assert.notNull(servletAppContext, "createServletApplicationContext() must not return null");
//創(chuàng)建DispatcherServlet
FrameworkServlet dispatcherServlet = createDispatcherServlet(servletAppContext);
Assert.notNull(dispatcherServlet, "createDispatcherServlet(WebApplicationContext) must not return null");
dispatcherServlet.setContextInitializers(getServletApplicationContextInitializers());
ServletRegistration.Dynamic registration = servletContext.addServlet(servletName, dispatcherServlet);
if (registration == null) {
throw new IllegalStateException("Failed to register servlet with name '" + servletName + "'. " +
"Check if there is another servlet registered under the same name.");
}
/*
* 如果該元素的值為負(fù)數(shù)或者沒(méi)有設(shè)置,則容器會(huì)當(dāng)Servlet被請(qǐng)求時(shí)再加載。
如果值為正整數(shù)或者0時(shí),表示容器在應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)就加載并初始化這個(gè)servlet,
值越小,servlet的優(yōu)先級(jí)越高,就越先被加載
* */
registration.setLoadOnStartup(1);
registration.addMapping(getServletMappings());
registration.setAsyncSupported(isAsyncSupported());
Filter[] filters = getServletFilters();
if (!ObjectUtils.isEmpty(filters)) {
for (Filter filter : filters) {
registerServletFilter(servletContext, filter);
}
}
customizeRegistration(registration);
}
protected WebApplicationContext createServletApplicationContext() {
AnnotationConfigWebApplicationContext context = new AnnotationConfigWebApplicationContext();
Class<?>[] configClasses = getServletConfigClasses();
if (!ObjectUtils.isEmpty(configClasses)) {
context.register(configClasses);
}
return context;
}
這里也是創(chuàng)建了一個(gè)AnnotationConfigWebApplicationContext對(duì)象,不同的只是這里注冊(cè)的配置類就是我們的Servlet配置了。然后創(chuàng)建了DispatcherServlet對(duì)象,并將上下文對(duì)象設(shè)置了進(jìn)去。
看到這你可能會(huì)疑惑,既然父子容器創(chuàng)建的都是相同類的對(duì)象,何來(lái)的父子容器之說(shuō)?
別急,這個(gè)在初始化該上文時(shí)就明白了。但是這里的初始化入口在哪呢?沒(méi)有看到任何監(jiān)聽(tīng)器的創(chuàng)建和調(diào)用。
實(shí)際上這里的上下文對(duì)象初始化是在Servlet初始化時(shí)實(shí)現(xiàn)的,即init方法,直接來(lái)到HttpServletBean的init方法(分析SpringMVC源碼時(shí)講過(guò)):
public final void init() throws ServletException {
...省略
// Let subclasses do whatever initialization they like.
initServletBean();
}
protected final void initServletBean() throws ServletException {
try {
this.webApplicationContext = initWebApplicationContext();
initFrameworkServlet();
}
}
protected WebApplicationContext initWebApplicationContext() {
//這里會(huì)從servletContext中獲取到父容器,就是通過(guò)監(jiān)聽(tīng)器加載的容器
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()) {
if (cwac.getParent() == null) {
cwac.setParent(rootContext);
}
//容器加載
configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac);
}
}
}
if (wac == null) {
wac = findWebApplicationContext();
}
if (wac == null) {
wac = createWebApplicationContext(rootContext);
}
if (!this.refreshEventReceived) {
synchronized (this.onRefreshMonitor) {
onRefresh(wac);
}
}
if (this.publishContext) {
// Publish the context as a servlet context attribute.
String attrName = getServletContextAttributeName();
getServletContext().setAttribute(attrName, wac);
}
return wac;
}
看到這里想你也應(yīng)該明白了,首先從ServletContext中拿到父容器,然后設(shè)置到當(dāng)前容器的parent中,實(shí)現(xiàn)了父子容器的組織,而這樣設(shè)計(jì)好處我想也是很清楚的,子容器目前裝載的都是MVC的配置和Bean,簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是Controller,父容器中都是Service,Controller是依賴于Service的,如果不構(gòu)建這樣的層級(jí)關(guān)系并優(yōu)先實(shí)例化父容器,你怎么實(shí)現(xiàn)Controller層的依賴注入成功呢?
總結(jié)
本篇結(jié)合之前的文章,分析了SpringMVC零XML配置的實(shí)現(xiàn)原理,也補(bǔ)充了之前未分析到父子容器關(guān)系,讓我們能從細(xì)節(jié)上更加全面的理解SpringIOC的實(shí)現(xiàn)原理,相信看完本篇對(duì)于SpringBoot的實(shí)現(xiàn)你也會(huì)有自己的想法。希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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