Spring Boot默認使用Tomcat作為嵌入式的Servlet容器，只要引入了spring-boot-start-web依賴，則默認是用Tomcat作為Servlet容器：
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency>
Servlet容器的使用
默認servlet容器
我們看看spring-boot-starter-web這個starter中有什麼
核心就是引入了tomcat和SpringMvc，我們先來看tomcat
Spring Boot默認支持Tomcat，Jetty，和Undertow作為底層容器。如圖：
而Spring Boot默認使用Tomcat，一旦引入spring-boot-starter-web模塊，就默認使用Tomcat容器。
切換servlet容器
那如果我么想切換其他Servlet容器呢，只需如下兩步：
- 將tomcat依賴移除掉
- 引入其他Servlet容器依賴
引入jetty：
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> <exclusions> <exclusion> <!--移除spring-boot-starter-web中的tomcat--> <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId> <groupId>org.springframework.boot</groupId> </exclusion> </exclusions> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <!--引入jetty--> <artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId> </dependency>
Servlet容器自動配置原理
EmbeddedServletContainerAutoConfiguration
其中
EmbeddedServletContainerAutoConfiguration是嵌入式Servlet容器的自動配置類，該類在
spring-boot-autoconfigure.jar中的web模塊可以找到。
我們可以看到EmbeddedServletContainerAutoConfiguration被配置在spring.factories中，看過我前面文章的朋友應該知道SpringBoot自動配置的原理，這裏將EmbeddedServletContainerAutoConfiguration配置類加入到IOC容器中，接着我們來具體看看這個配置類：
@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE) @Configuration @ConditionalOnWebApplication// 在Web環境下才會起作用 @Import(BeanPostProcessorsRegistrar.class)// 會Import一個內部類BeanPostProcessorsRegistrar public class EmbeddedServletContainerAutoConfiguration { @Configuration // Tomcat類和Servlet類必須在classloader中存在 // 文章開頭我們已經導入了web的starter，其中包含tomcat和SpringMvc // 那麼classPath下會存在Tomcat.class和Servlet.class @ConditionalOnClass({ Servlet.class, Tomcat.class }) // 當前Spring容器中不存在EmbeddedServletContainerFactory類型的實例 @ConditionalOnMissingBean(value = EmbeddedServletContainerFactory.class, search = SearchStrategy.CURRENT) public static class EmbeddedTomcat { @Bean public TomcatEmbeddedServletContainerFactory tomcatEmbeddedServletContainerFactory() { // 上述條件註解成立的話就會構造TomcatEmbeddedServletContainerFactory這個EmbeddedServletContainerFactory return new TomcatEmbeddedServletContainerFactory(); } } @Configuration @ConditionalOnClass({ Servlet.class, Server.class, Loader.class, WebAppContext.class }) @ConditionalOnMissingBean(value = EmbeddedServletContainerFactory.class, search = SearchStrategy.CURRENT) public static class EmbeddedJetty { @Bean public JettyEmbeddedServletContainerFactory jettyEmbeddedServletContainerFactory() { return new JettyEmbeddedServletContainerFactory(); } } @Configuration @ConditionalOnClass({ Servlet.class, Undertow.class, SslClientAuthMode.class }) @ConditionalOnMissingBean(value = EmbeddedServletContainerFactory.class, search = SearchStrategy.CURRENT) public static class EmbeddedUndertow { @Bean public UndertowEmbeddedServletContainerFactory undertowEmbeddedServletContainerFactory() { return new UndertowEmbeddedServletContainerFactory(); } } //other code... }
在這個自動配置類中配置了三個容器工廠的Bean，分別是：
-
TomcatEmbeddedServletContainerFactory
-
JettyEmbeddedServletContainerFactory
-
UndertowEmbeddedServletContainerFactory
這裏以大家熟悉的Tomcat為例，首先Spring Boot會判斷當前環境中是否引入了Servlet和Tomcat依賴，並且當前容器中沒有自定義的
EmbeddedServletContainerFactory的情況下，則創建Tomcat容器工廠。其他Servlet容器工廠也是同樣的道理。
EmbeddedServletContainerFactory
- 嵌入式Servlet容器工廠
public interface EmbeddedServletContainerFactory { EmbeddedServletContainer getEmbeddedServletContainer( ServletContextInitializer... initializers); }
內部只有一個方法，用於獲取嵌入式的Servlet容器。
該工廠接口主要有三個實現類，分別對應三種嵌入式Servlet容器的工廠類，如圖所示：
TomcatEmbeddedServletContainerFactory
以Tomcat容器工廠TomcatEmbeddedServletContainerFactory類為例：
public class TomcatEmbeddedServletContainerFactory extends AbstractEmbeddedServletContainerFactory implements ResourceLoaderAware { //other code... @Override public EmbeddedServletContainer getEmbeddedServletContainer( ServletContextInitializer... initializers) { //創建一個Tomcat Tomcat tomcat = new Tomcat(); //配置Tomcat的基本環節 File baseDir = (this.baseDirectory != null ? this.baseDirectory: createTempDir("tomcat")); tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath()); Connector connector = new Connector(this.protocol); tomcat.getService().addConnector(connector); customizeConnector(connector); tomcat.setConnector(connector); tomcat.getHost().setAutoDeploy(false); configureEngine(tomcat.getEngine()); for (Connector additionalConnector : this.additionalTomcatConnectors) { tomcat.getService().addConnector(additionalConnector); } prepareContext(tomcat.getHost(), initializers); //包裝tomcat對象，返回一個嵌入式Tomcat容器，內部會啟動該tomcat容器 return getTomcatEmbeddedServletContainer(tomcat); } }
首先會創建一個Tomcat的對象，並設置一些屬性配置，最後調用getTomcatEmbeddedServletContainer(tomcat)方法，內部會啟動tomcat，我們來看看：
protected TomcatEmbeddedServletContainer getTomcatEmbeddedServletContainer( Tomcat tomcat) { return new TomcatEmbeddedServletContainer(tomcat, getPort() >= 0); }
該函數很簡單，就是來創建Tomcat容器並返回。看看TomcatEmbeddedServletContainer類：
public class TomcatEmbeddedServletContainer implements EmbeddedServletContainer { public TomcatEmbeddedServletContainer(Tomcat tomcat, boolean autoStart) { Assert.notNull(tomcat, "Tomcat Server must not be null"); this.tomcat = tomcat; this.autoStart = autoStart; //初始化嵌入式Tomcat容器，並啟動Tomcat initialize(); } private void initialize() throws EmbeddedServletContainerException { TomcatEmbeddedServletContainer.logger .info("Tomcat initialized with port(s): " + getPortsDescription(false)); synchronized (this.monitor) { try { addInstanceIdToEngineName(); try { final Context context = findContext(); context.addLifecycleListener(new LifecycleListener() { @Override public void lifecycleEvent(LifecycleEvent event) { if (context.equals(event.getSource()) && Lifecycle.START_EVENT.equals(event.getType())) { // Remove service connectors so that protocol // binding doesn't happen when the service is // started. removeServiceConnectors(); } } }); // Start the server to trigger initialization listeners //啟動tomcat this.tomcat.start(); // We can re-throw failure exception directly in the main thread rethrowDeferredStartupExceptions(); try { ContextBindings.bindClassLoader(context, getNamingToken(context), getClass().getClassLoader()); } catch (NamingException ex) { // Naming is not enabled. Continue } // Unlike Jetty, all Tomcat threads are daemon threads. We create a // blocking non-daemon to stop immediate shutdown startDaemonAwaitThread(); } catch (Exception ex) { containerCounter.decrementAndGet(); throw ex; } } catch (Exception ex) { stopSilently(); throw new EmbeddedServletContainerException( "Unable to start embedded Tomcat", ex); } } } }
到這裏就啟動了嵌入式的Servlet容器，其他容器類似。
Servlet容器啟動原理
SpringBoot啟動過程
我們回顧一下前面講解的SpringBoot啟動過程，也就是run方法：
public ConfigurableApplicationContext run(String... args) { // 計時工具 StopWatch stopWatch = new StopWatch(); stopWatch.start(); ConfigurableApplicationContext context = null; Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList<>(); configureHeadlessProperty(); // 第一步：獲取並啟動監聽器 SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args); listeners.starting(); try { ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args); // 第二步：根據SpringApplicationRunListeners以及參數來準備環境 ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,applicationArguments); configureIgnoreBeanInfo(environment); // 準備Banner打印器 - 就是啟動Spring Boot的時候打印在console上的ASCII藝術字體 Banner printedBanner = printBanner(environment); // 第三步：創建Spring容器 context = createApplicationContext(); exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances( SpringBootExceptionReporter.class, new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context); // 第四步：Spring容器前置處理 prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,printedBanner); // 第五步：刷新容器 refreshContext(context); // 第六步：Spring容器後置處理 afterRefresh(context, applicationArguments); // 第七步：發出結束執行的事件 listeners.started(context); // 第八步：執行Runners this.callRunners(context, applicationArguments); stopWatch.stop(); // 返回容器 return context; } catch (Throwable ex) { handleRunFailure(context, listeners, exceptionReporters, ex); throw new IllegalStateException(ex); } }
我們回顧一下第三步：創建Spring容器
public static final String DEFAULT_CONTEXT_CLASS = "org.springframework.context." + "annotation.AnnotationConfigApplicationContext"; public static final String DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS = "org.springframework." + "boot.context.embedded.AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext"; protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() { Class<?> contextClass = this.applicationContextClass; if (contextClass == null) { try { //根據應用環境，創建不同的IOC容器 contextClass = Class.forName(this.webEnvironment ? DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS : DEFAULT_CONTEXT_CLASS); } } return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiate(contextClass); }
創建IOC容器，如果是web應用，則創建
AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext的IOC容器；如果不是，則創建AnnotationConfigApplicationContext的IOC容器；很明顯我們創建的容器是AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext
，接着我們來看看
第五步，刷新容器
refreshContext(context);
private void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) { refresh(context); } protected void refresh(ApplicationContext applicationContext) { Assert.isInstanceOf(AbstractApplicationContext.class, applicationContext); //調用容器的refresh()方法刷新容器 ((AbstractApplicationContext) applicationContext).refresh(); }
容器刷新過程
調用抽象父類AbstractApplicationContext的refresh()方法；
AbstractApplicationContext
1 public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException { 2 synchronized (this.startupShutdownMonitor) { 3 /** 4 * 刷新上下文環境 5 */ 6 prepareRefresh(); 7 8 /** 9 * 初始化BeanFactory，解析XML，相當於之前的XmlBeanFactory的操作， 10 */ 11 ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory(); 12 13 /** 14 * 為上下文準備BeanFactory，即對BeanFactory的各種功能進行填充，如常用的註解@Autowired @Qualifier等 15 * 添加ApplicationContextAwareProcessor處理器 16 * 在依賴注入忽略實現*Aware的接口，如EnvironmentAware、ApplicationEventPublisherAware等 17 * 註冊依賴，如一個bean的屬性中含有ApplicationEventPublisher(beanFactory)，則會將beanFactory的實例注入進去 18 */ 19 prepareBeanFactory(beanFactory); 20 21 try { 22 /** 23 * 提供子類覆蓋的額外處理，即子類處理自定義的BeanFactoryPostProcess 24 */ 25 postProcessBeanFactory(beanFactory); 26 27 /** 28 * 激活各種BeanFactory處理器,包括BeanDefinitionRegistryBeanFactoryPostProcessor和普通的BeanFactoryPostProcessor 29 * 執行對應的postProcessBeanDefinitionRegistry方法 和 postProcessBeanFactory方法 30 */ 31 invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory); 32 33 /** 34 * 註冊攔截Bean創建的Bean處理器，即註冊BeanPostProcessor，不是BeanFactoryPostProcessor，注意兩者的區別 35 * 注意，這裏僅僅是註冊，並不會執行對應的方法，將在bean的實例化時執行對應的方法 36 */ 37 registerBeanPostProcessors(beanFactory); 38 39 /** 40 * 初始化上下文中的資源文件，如國際化文件的處理等 41 */ 42 initMessageSource(); 43 44 /** 45 * 初始化上下文事件廣播器，並放入applicatioEventMulticaster,如ApplicationEventPublisher 46 */ 47 initApplicationEventMulticaster(); 48 49 /** 50 * 給子類擴展初始化其他Bean 51 */ 52 onRefresh(); 53 54 /** 55 * 在所有bean中查找listener bean，然後註冊到廣播器中 56 */ 57 registerListeners(); 58 59 /** 60 * 設置轉換器 61 * 註冊一個默認的屬性值解析器 62 * 凍結所有的bean定義，說明註冊的bean定義將不能被修改或進一步的處理 63 * 初始化剩餘的非惰性的bean，即初始化非延遲加載的bean 64 */ 65 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory); 66 67 /** 68 * 通過spring的事件發布機制發布ContextRefreshedEvent事件，以保證對應的監聽器做進一步的處理 69 * 即對那種在spring啟動后需要處理的一些類，這些類實現了ApplicationListener<ContextRefreshedEvent>， 70 * 這裏就是要觸發這些類的執行(執行onApplicationEvent方法) 71 * spring的內置Event有ContextClosedEvent、ContextRefreshedEvent、ContextStartedEvent、ContextStoppedEvent、RequestHandleEvent 72 * 完成初始化，通知生命周期處理器lifeCycleProcessor刷新過程，同時發出ContextRefreshEvent通知其他人 73 */ 74 finishRefresh(); 75 } 76 77 finally { 78 79 resetCommonCaches(); 80 } 81 } 82 }
我們看第52行的方法：
protected void onRefresh() throws BeansException { }
很明顯抽象父類AbstractApplicationContext中的onRefresh是一個空方法，並且使用protected修飾，也就是其子類可以重寫onRefresh方法，那我們看看其子類AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext中的onRefresh方法是如何重寫的，AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext又繼承EmbeddedWebApplicationContext，如下：
public class AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext extends EmbeddedWebApplicationContext {
那我們看看其父類EmbeddedWebApplicationContext 是如何重寫onRefresh方法的：
EmbeddedWebApplicationContext
@Override protected void onRefresh() { super.onRefresh(); try { //核心方法：會獲取嵌入式的Servlet容器工廠，並通過工廠來獲取Servlet容器 createEmbeddedServletContainer(); } catch (Throwable ex) { throw new ApplicationContextException("Unable to start embedded container", ex); } }
在createEmbeddedServletContainer方法中會獲取嵌入式的Servlet容器工廠，並通過工廠來獲取Servlet容器：
1 private void createEmbeddedServletContainer() { 2 EmbeddedServletContainer localContainer = this.embeddedServletContainer; 3 ServletContext localServletContext = getServletContext(); 4 if (localContainer == null && localServletContext == null) { 5 //先獲取嵌入式Servlet容器工廠 6 EmbeddedServletContainerFactory containerFactory = getEmbeddedServletContainerFactory(); 7 //根據容器工廠來獲取對應的嵌入式Servlet容器 8 this.embeddedServletContainer = containerFactory.getEmbeddedServletContainer(getSelfInitializer()); 9 } 10 else if (localServletContext != null) { 11 try { 12 getSelfInitializer().onStartup(localServletContext); 13 } 14 catch (ServletException ex) { 15 throw new ApplicationContextException("Cannot initialize servlet context",ex); 16 } 17 } 18 initPropertySources(); 19 }
關鍵代碼在第6和第8行，先獲取Servlet容器工廠，然後根據容器工廠來獲取對應的嵌入式Servlet容器
獲取Servlet容器工廠
protected EmbeddedServletContainerFactory getEmbeddedServletContainerFactory() { //從Spring的IOC容器中獲取EmbeddedServletContainerFactory.class類型的Bean String[] beanNames = getBeanFactory().getBeanNamesForType(EmbeddedServletContainerFactory.class); //調用getBean實例化EmbeddedServletContainerFactory.class return getBeanFactory().getBean(beanNames[0], EmbeddedServletContainerFactory.class); }
我們看到先從Spring的IOC容器中獲取EmbeddedServletContainerFactory.class類型的Bean，然後調用getBean實例化EmbeddedServletContainerFactory.class，大家還記得我們第一節Servlet容器自動配置類EmbeddedServletContainerAutoConfiguration中注入Spring容器的對象是什麼嗎？當我們引入spring-boot-starter-web這個啟動器后，會注入TomcatEmbeddedServletContainerFactory這個對象到Spring容器中，所以這裏獲取到的Servlet容器工廠是TomcatEmbeddedServletContainerFactory，然後調用
TomcatEmbeddedServletContainerFactory的getEmbeddedServletContainer方法獲取Servlet容器，並且啟動Tomcat，大家可以看看文章開頭的getEmbeddedServletContainer方法。
大家看一下第8行代碼獲取Servlet容器方法的參數getSelfInitializer()，這是個啥？我們點進去看看
private ServletContextInitializer getSelfInitializer() { //創建一個ServletContextInitializer對象，並重寫onStartup方法，很明顯是一個回調方法 return new ServletContextInitializer() { public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException { EmbeddedWebApplicationContext.this.selfInitialize(servletContext); } }; }
創建一個ServletContextInitializer對象，並重寫onStartup方法，很明顯是一個回調方法，這裏給大家留一點疑問：
- ServletContextInitializer對象創建過程是怎樣的？
- onStartup是何時調用的？
- onStartup方法的作用是什麼？
ServletContextInitializer是 Servlet 容器初始化的時候，提供的初始化接口。這裏涉及到Servlet、Filter實例的註冊，我們留在下一篇具體講
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