Spring系列-SpringMvc父子容器启动原理解析

Spring系列-SpringMvc父子容器启动原理解析
1、Spring整合SpringMVC

特性：

说到Spring整合SpringMVC唯一的体现就是父子容器：
- 通常我们会设置父容器（Spring）管理Service、Dao层的Bean, 子容器(SpringMVC)管理Controller的Bean .
- 子容器可以访问父容器的Bean, 父容器无法访问子容器的Bean。
实现：

相信大家在SSM框架整合的时候都曾在web.xml配置过这段：
```
<listener>
    <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListenerlistener-class>
listener>
<context-param>
    <param-name>contextConfigLocationparam-name>
    <param-value>classpath:spring-core.xmlparam-value>
context-param>
<servlet>
    <servlet-name>dispatcherServletservlet-name>
    <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServletservlet-class>
    
    <init-param>
    <param-name>contextConfigLocationparam-name>
    <param-value>classpath:spring-mvc.xmlparam-value>
init-param>
    
    <load-on-startup>1load-on-startup>
servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>dispatcherServletservlet-name>
    <url-pattern>/url-pattern>
```
但是它的作用是什么知道吗？

有人可能只知道DispatcherServlet叫前端控制器，是SpringMVC处理前端请求的一个核心调度器

那它为什么能处理请求？处理之前做了什么准备工作呢？又是怎么和Spring结合起来的呢？

为什么有了DispatcherServlet还要个ContextLoaderListener，配一个不行吗？干嘛要配俩啊？

看完本文你就会有答案！

还有人可能会觉得，我现在都用SpringBoot开发，哪还要配这玩意.......

这就是典型的SpringBoot使用后遗症，SpringBoot降低了使用难度，但是从某种程度来说，也让初级的程序员变得更加小白，把实现原理都隐藏起来了而我们只管用，一旦涉及扩展就束手无策。

那当然我们今天不讲SpringBoot,我们今天用贴近SpringBoot的方式来讲SpringMVC。也就是零配置（零xml）的放式来说明SpringMVC的原理！！

此方式作为我们本文重点介绍，也是很多人缺失的一种方式，其实早在Spring3+就已经提供，只不过我们直到SpringBoot才使用该方式进行自动配置，这也是很多人从xml调到SpringBoot不适应的原因，因为你缺失了这个版本。所以我们以这种方式作为源码切入点既可以理解到XML的方式又能兼顾到SpringBoot的方式。

2、零配置SpringMVC实现方式：

那没有配置就需要省略掉web.xml 怎么省略呢？

在Servlet3.0提供的规范文档中可以找到2种方式：
- 注解的方式
1. @WebServlet
2. @WebFilter
3. @WebListener
但是这种方式不利于扩展，并且如果编写在jar包中tomcat是无法感知到的。
- SPI的方式
在Serlvet3-1的规范手册中：就提供了一种更加易于扩展可用于共享库可插拔的一种方式，参见8.2.4：

也就是让你在应用META-INF/services 路径下放一个 javax.servlet.ServletContainerInitailizer ——即SPI规范

SPI 我们叫他服务接口扩展,(Service Provider Interface) 直译服务提供商接口，不要被这个名字唬到了，其实很好理解的一个东西：

其实就是根据Servlet厂商（服务提供商）提供要求的一个接口，在固定的目录（META-INF/services）放上以接口全类名为命名的文件，文件中放入接口的实现的全类名，该类由我们自己实现，按照这种约定的方式（即SPI规范），服务提供商会调用文件中实现类的方法，从而完成扩展。

ok 那我们知道了SPI是什么，我们是不是可以在Web应用中，在Servlet的SPI放入对应的接口文件：

放入实现类：

通过ServletContext就可以动态注册三大组件：以Servlet注册为例：
```
public class TulingSpringServletContainerInitializer extends SpringServletContainerInitializer {
 
    @Override
    public void onStartup(Set> webAppInitializerClasses, ServletContext servletContext) throws ServletException {
 
        // 通过servletContext动态添加Servlet
        servletContext.addServlet("spiServlet", new HttpServlet() {
            @Override
            protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
                resp.getWriter().write("spiServlet--doGet");
            }
        }).addMapping("/spiServlet.do");
 
 
    }
```
当然在SpringMVC中，这个接口文件和实现类都把我们实现好了，甚至ContextLoaderListener和DispatcherServlet都帮我们注册好了，我们只要让他生效，来，看看他是怎么做的：

3、实现基于SPI规范的SpringMVC

TulingStarterInitializer
- 此类继承AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer 这是个啥？待会我们讲原理来介绍
- getRootConfigClasses 提供父容器的配置类
- getServletConfigClasses 提供子容器的配置类
- getServletMappings 设置DispatcherServlet的映射
```
public  class TulingStarterInitializer extends AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer {
 
   /**
    * 方法实现说明:IOC 父容器的启动类
    * @author:xsls
    * @date:2019/7/31 22:12
    */
   @Override
   protected Class[] getRootConfigClasses() {
      return new Class[]{RootConfig.class};
   }
 
   /**
    * 方法实现说明 IOC子容器配置 web容器配置
    * @author:xsls
    * @date:2019/7/31 22:12
    */
   @Override
   protected Class[] getServletConfigClasses() {
      return new Class[]{WebAppConfig.class};
   }
 
   /**
    * 方法实现说明
    * @author:xsls
    * @return: 我们前端控制器DispatcherServlet的拦截路径
    * @exception:
    * @date:2019/7/31 22:16
    */
   @Override
   protected String[] getServletMappings() {
      return new String[]{"/"};
```
RootConfig
- 父容器的配置类 =以前的spring.xml
- 扫描的包排除掉@Controller
```
@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.tuling",excludeFilters = {
      @ComponentScan.Filter(type = FilterType.ANNOTATION,value={RestController.class,Controller.class}),
      @ComponentScan.Filter(type = ASSIGNABLE_TYPE,value =WebAppConfig.class ),
})
public class RootConfig {
 
}
```
WebAppConfig
- 子容器的配置类 =以前的spring-mvc.xml
- 扫描的包：包含掉@Controller
```
@Configuration
@ComponentScan(basePackages = {"com.tuling"},includeFilters = {
      @ComponentScan.Filter(type = FilterType.ANNOTATION,value = {RestController.class, Controller.class})
},useDefaultFilters =false)
@EnableWebMvc   // ≈
public class WebAppConfig implements WebMvcConfigurer{
 
   /**
    * 配置拦截器
    * @return
    */
   @Bean
   public TulingInterceptor tulingInterceptor() {
      return new TulingInterceptor();
   }
 
   /**
    * 文件上传下载的组件
    * @return
    */
   @Bean
   public MultipartResolver multipartResolver() {
      CommonsMultipartResolver multipartResolver = new CommonsMultipartResolver();
      multipartResolver.setDefaultEncoding("UTF-8");
      multipartResolver.setMaxUploadSize(1024*1024*10);
      return multipartResolver;
   }
 
   /**
    * 注册处理国际化资源的组件
    * @return
    */
/* @Bean
   public AcceptHeaderLocaleResolver localeResolver() {
      AcceptHeaderLocaleResolver acceptHeaderLocaleResolver = new AcceptHeaderLocaleResolver();
      return acceptHeaderLocaleResolver;
   }*/
 
   @Override
   public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
      registry.addInterceptor(tulingInterceptor()).addPathPatterns("/*");
   }
 
 
   /**
    * 方法实现说明:配置试图解析器
    * @author:xsls
    * @exception:
    * @date:2019/8/6 16:23
    */
   @Bean
   public InternalResourceViewResolver internalResourceViewResolver() {
      InternalResourceViewResolver viewResolver = new InternalResourceViewResolver();
      viewResolver.setSuffix(".jsp");
      viewResolver.setPrefix("/WEB-INF/jsp/");
      return viewResolver;
   }
 
 
 
   @Override
   public void configureMessageConverters(List> converters) {
      converters.add(new MappingJackson2HttpMessageConverter());
   }
```
自己去添加个Controller进行测试

OK，现在可以访问你的SpringMVC了

4、SPI的方式SpringMVC启动原理

接着我们来看看SPI方式的原理是什么：

SpringMVC 大致可以分为启动和请求 2大部分，所以我们本文先研究启动部分

流程图：

源码流程
1. 外置Tomcat启动的时候通过SPI 找到我们应用中的/META-INF/service/javax.servlet.ServletContainerInitializer
1. 调用SpringServletContainerInitializer.onStartUp()
- 1. 调用onStartUp()前会先找到@HandlesTypes(WebApplicationInitializer.class) 所有实现了WebApplicationInitializer的类，传入到OnStartup的webAppInitializerClasses参数中，并传入Servlet上下文对象。
  2. 重点关注这组类：他们组成了父子容器
1. 找到所有WebApplicationInitializer的实现类后，不是接口、不是抽象则通过反射进行实例化（所以，你会发现内部实现类都是抽象的，你想让其起作用我们必须添加一个自定义实现类，在下文提供我的自定义实现类）
2. 调用所有上一步实例化后的对象的onStartup方法
1. 首先来到AbstractDispatcherServletInitializer#onStartup再执行super.onStartup(servletContext);
```
@Override
public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {
   //实例化我们的spring root上下文
   super.onStartup(servletContext);
   //注册我们的DispatcherServlet   创建我们spring web 上下文对象
   registerDispatcherServlet(servletContext);
```
创建父容器——ContextLoaderListener

2.父类AbstractContextLoaderInitializer#onStartup执行registerContextLoaderListener(servletContext);
1. createRootApplicationContext()该方法中会创建父容器
  1. 该方法是抽象方法，实现类是AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer
    调用getRootConfigClasses();方法获取父容器配置类（此抽象方法在我们自定义的子类中实现提供我们自定义的映射路径）
    创建父容器，注册配置类
1. 会创建ContextLoaderListener并通过ServletContext注册
看完大家是不是感觉跟我们XML的配置ContextLoaderListener对上了：

创建子容器——DispatcherServlet

3.回到AbstractDispatcherServletInitializer#onStartup再执行registerDispatcherServlet(servletContext);

registerDispatcherServlet方法说明：
1. 调用createServletApplicationContext创建子容器
  1. 该方法是抽象方法，实现类是AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer
    创建子容器（下图很明显不多介绍）
    调用抽象方法：getServletConfigClasses();获得配置类（此抽象方法在我们自定义的子类中实现提供我们自定义的配置类）
    配置类除了可以通过ApplicationContext()构造函数的方式传入，也可以通过这种方式动态添加，不知道了吧~
1. 调用createDispatcherServlet(servletAppContext);创建DispatcherServlet
2. 设置启动时加载：registration.setLoadOnStartup(1);
3. 调用抽象方法设置映射路径：getServletMappings()（此抽象方法在我们自定义的子类中实现提供我们自定义的映射路径）
看完大家是不是感觉跟我们XML的配置DispatcherServlet对上了

4. 初始化ContextLoaderListener

ContextLoaderListener加载过程比较简单：

外置tomcat会帮我们调用ContextLoaderListener#contextInitialized 进行初始化
1. xml的方式下会判断容器为空时创建父容器
2. 在里面会调用父容器的refresh方法加载
3. 将父容器存入到Servlet域中供子容器使用
5. 初始化DispatcherServlet

可以看到流程比ContextLoaderListener流程更多

外置tomcat会帮我们调用DispatcherServlet#init() 进行初始化--->重点关注：initWebApplicationContext方法
1. getWebApplicationContext(getServletContext())获得父容器（从之前的Servlet域中拿到）
2. cwac.setParent(rootContext);给子容器设置父容器
3. 调用configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac);
- 1. 注册一个监听器（该监听会初始化springmvc所需信息）
    ContextRefreshedEvent可以看到该监听器监听的是容器refreshed事件，会在finishRefresh中发布
  2. 刷新容器
当执行refresh 即加载ioc容器完了会调用finishRefresh():
1. publishEvent(new ContextRefreshedEvent(this));发布ContextRefreshedEvent事件
2. 触发上面的ContextRefreshListener监听器：
---->FrameworkServlet.this.onApplicationEvent(event);

-------->onRefresh(event.getApplicationContext());

-------------->initStrategies(context);
```
protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
   //初始化我们web上下文对象的 用于文件上传下载的解析器对象
   initMultipartResolver(context);
   //初始化我们web上下文对象用于处理国际化资源的
   initLocaleResolver(context);
   //主题解析器对象初始化
   initThemeResolver(context);
   //初始化我们的HandlerMapping
   initHandlerMappings(context);
   //实例化我们的HandlerAdapters
   initHandlerAdapters(context);
   //实例化我们处理器异常解析器对象
   initHandlerExceptionResolvers(context);
   initRequestToViewNameTranslator(context);
   //给DispatcherSerlvet的ViewResolvers处理器
   initViewResolvers(context);
   initFlashMapManager(context);
```
这里面的每一个方法不用太细看，就是给SpringMVC准备初始化的数据，为后续SpringMVC处理请求做准备

基本都是从容器中拿到已经配置的Bean（RequestMappingHandlerMapping、RequestMappingHandlerAdapter、HandlerExceptionResolver ）放到dispatcherServlet中做准备:

...

但是这些Bean又是从哪来的呢？？来来来，回到我们的WebAppConfig

我们使用的一个@EnableWebMvc
1. 导入了DelegatingWebMvcConfiguration@Import(DelegatingWebMvcConfiguration.class)
2. DelegatingWebMvcConfiguration的父类就配置了这些Bean
3. 而且我告诉你SpringBoot也是用的这种方式，
总结
1. Tomcat在启动时会通过SPI注册 ContextLoaderListener和DispatcherServlet对象
  1. 同时创建父子容器
    分别创建在ContextLoaderListener初始化时创建父容器设置配置类
    在DispatcherServlet初始化时创建子容器即2个ApplicationContext实例设置配置类
2. Tomcat在启动时执行ContextLoaderListener和DispatcherServlet对象的初始化方法，执行容器refresh进行加载
3. 在子容器加载时创建SpringMVC所需的Bean和预准备的数据：(通过配置类+@EnableWebMvc配置（DelegatingWebMvcConfiguration）——可实现WebMvcConfigurer进行定制扩展）
  1. RequestMappingHandlerMapping，它会处理@RequestMapping 注解
  2. RequestMappingHandlerAdapter，则是处理请求的适配器，确定调用哪个类的哪个方法，并且构造方法参数，返回值。
  3. HandlerExceptionResolver 错误视图解析器
  4. addDefaultHttpMessageConverters 添加默认的消息转换器（解析json、解析xml）
  5. 等....
4. 子容器需要注入父容器的Bean时（比如Controller中需要@Autowired Service的Bean）; 会先从子容器中找，没找到会去父容器中找：详情见AbstractBeanFactory#doGetBean方法
```
/** 
 * 一般情况下,只有Spring 和SpringMvc整合的时才会有父子容器的概念, 
 * 作用：
 * 比如我们的Controller中注入Service的时候，发现我们依赖的是一个引用对象，那么他就会调用getBean去把service找出来
 * 但是当前所在的容器是web子容器，那么就会在这里的 先去父容器找
 */
BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory();
//若存在父工厂,且当前的bean工厂不存在当前的bean定义,那么bean定义是存在于父beanFacotry中
if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) {
   //获取bean的原始名称
   String nameToLookup = originalBeanName(name);
   //若为 AbstractBeanFactory 类型，委托父类处理
   if (parentBeanFactory instanceof AbstractBeanFactory) {
      return ((AbstractBeanFactory) parentBeanFactory).doGetBean(
            nameToLookup, requiredType, args, typeCheckOnly);
   }
   else if (args != null) {
      //  委托给构造函数 getBean() 处理
      return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args);
   }
   else {
      // 没有 args，委托给标准的 getBean() 处理
      return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType);
   }
```
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原文地址：https://blog.csdn.net/qq_29434541/article/details/139394500

1、Spring整合SpringMVC

2、零配置SpringMVC实现方式：

3、实现基于SPI规范的SpringMVC

RootConfig

WebAppConfig

4、SPI的方式SpringMVC启动原理

创建父容器——ContextLoaderListener

总结