從設計模式+源碼講到Tomcat加載Spring,你還不懂?

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,看了你肯定有所收穫~

文章首發個人公衆號:Java架構師聯盟,每日更新技術好文

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

tomcat啓動

tomcat啓動了之後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)

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,是因爲類加載器不一樣的緣故

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),然後會根據webapps項目裏的web.xml進行加載項目

下面是一個SpringMVC+Spring項目的部分web.xml

<!--以下爲加載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啓動的類-->

<listener>

  <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>

</listener>

<!--以下爲加載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(如各種bean,數據庫資源等等)

這裏就是經常聽到的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

}

這裏最重要的是通過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(裏面帶着各種參數)

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,現在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

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,標籤是servlet,我們得首先了解下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,那麼會記載到一個Map裏,然後執行一次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

各位看到這是不是感覺相識,跟Spring加載差不多嘛,都是實現了一個接口後就被命運(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

爲什麼要講Servlet,因爲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,然後會調用它的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

<!--以下爲加載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加載好後,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,可以理解爲我們寫的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裏存在webapplication就獲取它,然後將其設置爲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容器之間是父子關係,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裏自動注入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

小提問:那麼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是爲了更好的兼容其他的框架(數據庫框架等等)

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

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章