web.xml SpringBoot打包可执行Jar运行SpringMVC加载流程

2023-05-14 08:05:48 加载打包可执行

web.xml文件
context-param
ContextLoaderListener
初始化spring Context。
创建ApplicationContext
配置和刷新ApplicationContext
初始化DispatcherServlet
DispatcherServlet类图
httpservletBean.init()
FrameworkServlet.initServletBean()
FrameworkServlet.initWebApplicationContext()
接收请求
处理controller返回结果

SpringBoot jar启动

选择Servlet容器
Tomcat配置、启动

DispatchServlet配置

ServletContextInitializer
FrameworkServlet.initWebApplicationContext()

部署到webapps目录启动

本文使用的Spring版本为Spring6，SpringBoot版本为3，jdk为17，可能会和之前有细微不同，但整体流程差不太大。

如果部署应用到tomcat webapps目录下面启动，则需要在项目中配置web.xml文件

web.xml文件

配置Spring应用上下文

<context-param>
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>
    <param-value>/WEB-INF/spring/application-context.xml</param-value>
</context-param>
<listener>
    <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
</listener>

context-param

context-param标签是用于在Web应用程序的上下文范围内设置初始化参数。这些参数可以在整个Web应用程序中使用，并且可以通过ServletContext对象的getInitParameter()方法获取。

ContextLoaderListener

ContextLoaderListener实现了ServletContextListener接口，这个接口是tomcat留给应用程序初始化上下文环境的接口，用于在Web应用程序启动时加载ApplicationContext。

ServletContextListener有两个默认方法

// 在所有的servlet和filter初始化之前被调用
default public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {
}
// 在所有的servlet和filter销毁之后被调用
default public void contextDestroyed(ServletContextEvent sce) {
}

ContextLoaderListener还继承了ContextLoader类，所有的context操作都在此类进行。

ContextLoaderListener实现contextInitialized方法，然后调用父类ContextLoader的initWebApplicationContext方法，把ServletContext传进去。

@Override
public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
 &nbsp; initWebApplicationContext(event.getServletContext());
}

初始化Spring Context。

initWebApplicationContext方法关键代码

...
if (this.context == null) {
 &nbsp; &nbsp;// 创建ApplicationContext
    this.context = createWebApplicationContext(servletContext);
}
...
// 刷新ApplicationContext
configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext);
...
// 将当前ApplicationContext添加到ServletContext的属性中，后面有用再说
// String ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE = WebApplicationContext.class.getName() + ".ROOT";
servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context);
...

创建ApplicationContext

在createWebApplicationContext方法中，先调用determineContextClass方法确定使用哪个ApplicationContext，找到之后，实例化。

determineContextClass这个方法，主要是确定使用的ApplicationContext，首先从web.xml中加载，如果用户有定义，直接使用用户自定义的。

String contextClassName = servletContext.getInitParameter(CONTEXT_CLASS_PARAM);

web.xml中配置如下，

<context-param>
    <param-name>contextClass</param-name>
    <param-value>com.xxx.XxxContext</param-value>
</context-param>

如果没有配置，则使用Spring默认的XmlWebApplicationContext类。

这个类在ContextLoader同路径包下面的ContextLoader.properties文件中定义。

org.springframework.web.context.WebApplicationContext=org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext

配置和刷新ApplicationContext

configureAndRefreshWebApplicationContext关键代码


protected void configureAndRefreshWebApplicationContext(ConfigurableWebApplicationContext wac,ServletContext sc) {
    // ...
    // 获取web.xml中配置的contextConfigLocation参数
    String configLocationParam = sc.getInitParameter(CONFIG_LOCATION_PARAM);
    if (configLocationParam != null) {
        wac.setConfigLocation(configLocationParam);
    }
    // ...
    // 刷新上下文
    wac.refresh();
}

至此Tomcat已经启动Spring环境了，后续就是Spring的初始化流程，这里不再叙述。

初始化DispatcherServlet

<servlet>
    <servlet-name>dispatcher</servlet-name>
    <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
    <init-param>
       <param-name>contextConfigLocation</param-name>
       <param-value>/WEB-INF/spring/dispatcher-servlet.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>

此处的contextConfigLocation属于DispatcherServlet的父类FrameworkServlet，主要用来加载springMVC相关的配置，示例如下：

<beans xmlns="Http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans 
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.3.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context 
        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.3.xsd
        http://www.springframework.org/schema/mvc 
        http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-4.3.xsd">
    <!-- 扫描控制器和其他组件 -->
    <context:component-scan base-package="com.example.controller" />
    <!-- 配置视图解析器 -->
    <bean class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver">
        <property name="prefix" value="/WEB-INF/views/" />
        <property name="suffix" value=".jsp" />
    </bean>
    <!-- 启用Spring MVC注解支持 -->
    <mvc:annotation-driven />
</beans>

DispatcherServlet类图

可以看到DispatcherServlet实现了Servlet接口，Servlet接口中有init方法，SpringMVC的配置就是在初始化的时候被加载的。

关键代码在HttpServletBean.init()和FrameworkServlet.initServletBean()方法中。

HttpServletBean.init()

public final void init() throws ServletException {
   // Set bean properties from init parameters.
   PropertyValues pvs = new ServletConfigPropertyValues(getServletConfig(), this.requiredProperties);
   if (!pvs.isEmpty()) {
      try {
         BeanWrapper bw = PropertyAccessorFactory.forBeanPropertyAccess(this);
         ResourceLoader resourceLoader = new ServletContextResourceLoader(getServletContext());
         bw.reGISterCustomEditor(Resource.class, new ResourceEditor(resourceLoader, getEnvironment()));
         initBeanWrapper(bw);
         bw.setPropertyValues(pvs, true);
      }
      catch (BeansException ex) {
         if (logger.isErrorEnabled()) {
            logger.error("Failed to set bean properties on servlet '" + getServletName() + "'", ex);
         }
         throw ex;
      }
   }
   // Let subclasses do whatever initialization they like.
   initServletBean();
}

FrameworkServlet.initServletBean()

protected final void initServletBean() throws ServletException {
    ...
    // 在这里初始化ApplicationContext 
    this.webApplicationContext = initWebApplicationContext();
    // 初始化servlet
    initFrameworkServlet();
}

FrameworkServlet.initWebApplicationContext()

protected WebApplicationContext initWebApplicationContext() {
    // 此处获取根容器，就是Spring初始化的XmlWebApplicationContext，
    // 在上面把它添加到了ServletContext的属性中，标记根容器，这里把它获取出来
    // String ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE = WebApplicationContext.class.getName() + ".ROOT";
    // servletContext.getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE);
   WebApplicationContext rootContext =
         WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(getServletContext());
   WebApplicationContext wac = null;
   // 此时webApplicationContext还是null，因为DispatchServlet是被tomcat创建的，需要无参构造器
   // 构造器中没有设置webApplicationContext的代码，所以此时webApplicationContext还是null
   // 注意：在SpringBoot使用嵌入式Tomcat时，这个webApplicationContext不为null，因为FrameworkServlet还
   // 实现了ApplicationContextAware接口，所以当SpringBoot的上下文准备好之后，会回调setApplicationContext方法
   // 注入ApplicationContext，后面在细说 
   if (this.webApplicationContext != null) {
      // A context instance was injected at construction time -> use it
      wac = this.webApplicationContext;
      if (wac instanceof ConfigurableWebApplicationContext cwac && !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);
         }
         configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac);
      }
   }
   if (wac == null) {
      // No context instance was injected at construction time -> see if one
      // has been registered in the servlet context. If one exists, it is assumed
      // that the parent context (if any) has already been set and that the
      // user has perfORMed any initialization such as setting the context id
      // 此处主要是获取web.xml配置的WebApplicationContext
      // 可以通过设置参数contextAttribute来设置加载SpringMVC的ApplicationContext
      // 比如下面这样。除非项目中有多个WebApplicationContext，需要使用其他WebApplicationContext才会用到
      // 一般都是null
      // <context-param>
      //    <param-name>contextAttribute</param-name>
      //    <param-value>myWebApplicationContext</param-value>
      // </context-param>
      wac = findWebApplicationContext();
   }
   if (wac == null) {
      // 现在进入到创建SpringMVC的ApplicationContext流程
      // 也就是加载contextConfigLocation定义的xml文件 
      // No context instance is defined for this servlet -> create a local one
      wac = createWebApplicationContext(rootContext);
   }
   if (!this.refreshEventReceived) {
      // Either the context is not a ConfigurableApplicationContext with refresh
      // support or the context injected at construction time had already been
      // refreshed -> trigger initial onRefresh manually here.
      synchronized (this.onRefreshMonitor) {
         // 初始化策略对象
         // 比如：HandlerMapping，HandlerAdapter，ViewResolver等等 
         onRefresh(wac);
      }
   }
   if (this.publishContext) {
      // Publish the context as a servlet context attribute.
      String attrName = getServletContextAttributeName();
      getServletContext().setAttribute(attrName, wac);
   }
   return wac;
}

protected WebApplicationContext createWebApplicationContext(@Nullable ApplicationContext parent) {
   // SpringMVC所使用的contextClass，可以在<servlet>标签下设置
   // <init-param>
   //    <param-name>contextClass</param-name>
   //    <param-value>org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext</param-value>
   // </init-param>
   // 默认为XmlWebApplicationContext
   Class<?> contextClass = getContextClass();
   if (!ConfigurableWebApplicationContext.class.isAssignableFrom(contextClass)) {
      throw new ApplicationContextException(
            "Fatal initialization error in servlet with name '" + getServletName() +
            "': custom WebApplicationContext class [" + contextClass.getName() +
            "] is not of type ConfigurableWebApplicationContext");
   }
   // 实例化ApplicationContext
   ConfigurableWebApplicationContext wac =
         (ConfigurableWebApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
   // 设置环境参数
   wac.setEnvironment(getEnvironment());
   // 设置父容器为Spring的ApplicationContext
   wac.setParent(parent);
   // 获取SpringMVC的contextConfigLocation文件
   String configLocation = getContextConfigLocation();
   if (configLocation != null) {
      wac.setConfigLocation(configLocation);
   }
   // 配置并刷新ApplicationContext
   configureAndRefreshWebApplicationContext(wac);
   return wac;
}

DispatchServlet初始化完成

为什么需要父子容器

父子容器的作用主要是划分框架边界和实现bean的复用。

在J2EE三层架构中，在service层我们一般使用Spring框架，而在web层则有多种选择，如Spring MVC、Struts等。为了让web层能够使用service层的bean，我们需要将service层的容器作为web层容器的父容器，这样就可以实现框架的整合。
父子容器的作用在于，当我们尝试从子容器（Servlet WebApplicationContext）中获取一个bean时，如果找不到，则会委派给父容器（Root WebApplicationContext）进行查找。这样可以避免在多个子容器中重复定义相同的bean，提高了代码的复用性和可维护性。

接收请求

请求先进入doService，然后调用doDispatch进行处理。

doDispatch关键代码

...
// 首先根据当前请求HttpServletRequest，遍历所有的HandlerMapping执行handle方法，返回可用的HandlerExecutionChain对象。
mappedHandler = getHandler(processedRequest);
// 然后根据handler获取支持的适配器
HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
// 执行HandlerInterceptor.preHandle，在controller的方法被调用前执行
if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
    return;
}
// 执行controller方法
mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
// 执行HandlerInterceptor.postHandle，在controller的方法被调用后执行
mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
// 渲染结果到视图
processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, dispatchException);

HandlerMapping是request与handler object之间的映射，它能根据request找到对应的handler。handler object可以是任意类型，比如@Controller注解的类，或者实现了Controller接口的类，或者实现了HttpRequestHandler接口的类等。
HandlerExecutionChain是handler执行链，它包装了handler object和一组HandlerInterceptor。HandlerInterceptor是拦截器，它可以在handler执行前后进行一些额外的操作，比如权限检查，日志记录等。
HandlerAdapter是handler的适配器，它能处理不同类型的handler object，并调用其对应的方法，返回ModelAndView对象。HandlerAdapter可以根据handler object的类型，进行参数绑定，返回值处理等操作。

HandlerInterceptor使用

定义一个拦截器类，实现HandlerInterceptor接口或者继承HandlerInterceptorAdapter类，重写preHandle，postHandle和afterCompletion三个方法。
在preHandle方法中，可以获取请求和响应对象，进行预处理，比如检查请求头中的token，或者判断请求的url是否有权限访问等。如果返回true，则继续执行后续的拦截器或者处理器；如果返回false，则中断请求，不再执行后续的拦截器或者处理器。
在postHandle方法中，可以获取请求和响应对象，以及处理器返回的ModelAndView对象，进行后处理，比如修改模型数据或者视图信息等。这个方法只有在preHandle返回true且处理器成功执行后才会调用。
在afterCompletion方法中，可以获取请求和响应对象，以及处理器抛出的异常对象（如果有的话），进行清理资源或者异常处理等。这个方法只有在preHandle返回true后才会调用，无论处理器是否成功执行。
在SpringMVC的配置文件中，注册拦截器类，并指定拦截的url模式。可以注册多个拦截器，并指定顺序。拦截器会按照顺序执行preHandle方法，然后按照逆序执行postHandle和afterCompletion方法。

HandlerInterceptor和Filter的区别

HandlerInterceptor是基于Java反射机制的，而Filter是基于函数回调的。HandlerInterceptor可以利用Spring的aop技术，实现更灵活的拦截逻辑，而Filter只能在请求前后进行简单的处理。
HandlerInterceptor不依赖于Servlet容器，而Filter依赖于Servlet容器。HandlerInterceptor是SpringMVC框架提供的，可以在任何情况下使用，而Filter是Servlet规范的一部分，只能在Web应用中使用。
HandlerInterceptor的执行由SpringMVC框架控制，而Filter的执行由Servlet容器控制。HandlerInterceptor可以通过ioc容器来管理，可以注入其他的Bean，而Filter则需要在web.xml中配置，或者使用@WebFilter注解，并且需要@ServletComponentScan扫描。
HandlerInterceptor只能拦截DispatcherServlet处理的请求，而Filter可以拦截任何请求。HandlerInterceptor只能对Controller方法进行拦截，而Filter可以对静态资源、JSP页面等进行拦截。
HandlerInterceptor有三个方法：preHandle，postHandle和afterCompletion，分别在请求处理前后和视图渲染前后执行，而Filter只有一个方法：doFilter，在请求处理前后执行。

处理controller返回结果

对于被controller方法，使用的适配器是RequestMappingHandlerAdapter，在handlerAdapter.handle方法执行时，会去执行对应的controller方法，处理controller方法返回的结果。

invocableMethod.invokeAndHandle(webRequest, mavContainer);

ServletInvocableHandlerMethod.invokeAndHandle

// 执行controller方法
Object returnValue = invokeForRequest(webRequest, mavContainer, providedArgs);
...
// 处理返回数据，会判断是不是有@ResponseBody注解，如果有，会使用RequestResponseBodyMethodProcessor来处理返回值
// 然后会解析请求头等等，判断应该返回什么类型的数据，然后使用对应的HttpMessageConverter写入输出流
this.returnValueHandlers.handleReturnValue(
      returnValue, getReturnValueType(returnValue), mavContainer, webRequest);

SpringBoot Jar启动

SpringBoot使用嵌入式Servlet容器启动应用，有Tomcat，Jetty，Undertow。

选择Servlet容器

SpringBoot默认使用Tomcat，可以在配置文件中看出。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

web模块自动引入了tomcat

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
</dependency>

如果不使用Tomcat可以排除，引入其他服务器。

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
  <!-- 剔除Tomcat -->
  <exclusions>
    <exclusion>
      <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    </exclusion>
  </exclusions>
</dependency>
<!-- 使用jetty -->
<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>
</dependency>

如果没有排除Tomcat，直接引入其他服务器，比如下面。

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
  <!-- 没有排除Tomcat -->
</dependency>
<!-- 引入jetty -->
<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>
</dependency>

如果项目中同时引入了Tomcat和其他服务器的依赖，那么SpringBoot会按照以下顺序来选择启动的服务器。

Tomcat > Jetty > Undertow

也就是说，如果有Tomcat，就优先使用Tomcat，如果没有Tomcat，就看有没有Jetty，如果有Jetty，就使用Jetty，以此类推。这个顺序是在SpringBoot的ServletWebServerFactoryConfiguration类中定义的。

// 只展示必要代码
class ServletWebServerFactoryConfiguration {
   // 当Servlet、Tomcat、UpgradeProtocol类在类路径存在时
   // 并且ServletWebServerFactory类存在，则会创建tomcatServletWebServerFactory bean。
   @ConditionalOnClass({ Servlet.class, Tomcat.class, UpgradeProtocol.class })
   @ConditionalOnMissingBean(value = ServletWebServerFactory.class, search = SearchStrategy.CURRENT)
   static class EmbeddedTomcat {
      @Bean
      TomcatServletWebServerFactory tomcatServletWebServerFactory(
         ... 代码省略
      }
   }
   // 当Servlet、Server、WebAppContext类在类路径存在时
   // 并且ServletWebServerFactory类型的Bean不存在时，则会创建JettyServletWebServerFactory bean。
   // ServletWebServerFactory是TomcatServletWebServerFactory、JettyServletWebServerFactory、
   // UndertowServletWebServerFactory的父类
   // 所以如果Tomcat被引入，上面的tomcatServletWebServerFactory就会被创建，这里的条件就不满足，不会被创建。
   @ConditionalOnClass({ Servlet.class, Server.class, Loader.class, WebAppContext.class })
   @ConditionalOnMissingBean(value = ServletWebServerFactory.class, search = SearchStrategy.CURRENT)
   static class EmbeddedJetty {
      @Bean
      JettyServletWebServerFactory JettyServletWebServerFactory(
         ... 代码省略
      }
   }
   // 分析同上
   @ConditionalOnClass({ Servlet.class, Undertow.class, SslClientAuthMode.class })
   @ConditionalOnMissingBean(value = ServletWebServerFactory.class, search = SearchStrategy.CURRENT)
   static class EmbeddedUndertow {
      @Bean
      UndertowServletWebServerFactory undertowServletWebServerFactory(
        ... 代码省略
      }
   }

下面继续以Tomcat为例

Tomcat配置、启动

Tomcat是在Spring容器启动的时候启动的

SpringApplication.run方法

首先创建一个ConfigurableApplicationContext对象，并调用其refresh()方法，这个对象一般是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext。

context = createApplicationContext();
-> refreshContext(context);
-> refresh(context);
-> applicationContext.refresh();

refresh()方法会调用其父类ServletWebServerApplicationContext的refresh()方法，在父类的refresh()中再次调用父类AbstractApplicationContext的refresh()方法，主要在onRefresh阶段，会进行服务器的配置。

... refresh()代码简略
// 这里会初始化Tomcat配置
onRefresh();
// 这里会启动Tomcat
finishRefresh();
...

回到ServletWebServerApplicationContext类的onRefresh()方法，会调用createWebServer()方法，创建web服务器。

protected void onRefresh() {
   super.onRefresh();
   try {
      // 创建服务器
      createWebServer();
   }
   catch (Throwable ex) {
      throw new ApplicationContextException("Unable to start web server", ex);
   }
}

private void createWebServer() {
    ... 代码简略
    // 获取工厂类，这里获取的就是在配置类中生效的那一个，这里为TomcatServletWebServerFactory
    ServletWebServerFactory factory = getWebServerFactory();
    createWebServer.tag("factory", factory.getClass().toString());
    // 获取服务器 
    this.webServer = factory.getWebServer(getSelfInitializer());  
}

TomcatServletWebServerFactory.getWebServer

public WebServer getWebServer(ServletContextInitializer... initializers) {
   if (this.disableMBeanRegistry) {
      Registry.disableRegistry();
   }
   Tomcat tomcat = new Tomcat();
   File baseDir = (this.baseDirectory != null) ? this.baseDirectory : createTempDir("tomcat");
   tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath());
   for (LifecycleListener listener : this.serverLifecycleListeners) {
      tomcat.getServer().addLifecycleListener(listener);
   }
   // 设置Connector，对应与Tomcat Server.xml 中的<Connector></Connector>
   Connector connector = new Connector(this.protocol);
   connector.setThrowOnFailure(true);
   // 对应于Server.xml 中
   // <Service name="Catalina">
   //   <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
   //     connectionTimeout="20000"
   //     redirectPort="8443" relaxedQueryChars="[|]"/>
   // </Service>
   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);
   }
   // 准备好Context组件
   prepareContext(tomcat.getHost(), initializers);
   return getTomcatWebServer(tomcat);
}

// 创建Tomcat服务器
protected TomcatWebServer getTomcatWebServer(Tomcat tomcat) {
   return new TomcatWebServer(tomcat, getPort() >= 0, getShutdown());
}

至此，Tomcat配置已经初始化完成，准备启动。

在finishRefresh()方法中，会启动Tomcat

getLifecycleProcessor().onRefresh();
> DefaultLifecycleProcessor.startBeans(true);
> LifecycleGroup::start
> doStart(this.lifecycleBeans, member.name, this.autoStartupOnly);
> bean.start();
> WebServerStartStopLifecycle.start
> TomcatWebServer.start();

private void startBeans(boolean autoStartupOnly) {
   Map<String, Lifecycle> lifecycleBeans = getLifecycleBeans();
   Map<Integer, LifecycleGroup> phases = new TreeMap<>();
   lifecycleBeans.forEach((beanName, bean) -> {
      if (!autoStartupOnly || (bean instanceof SmartLifecycle smartLifecycle && smartLifecycle.isAutoStartup())) {
         int phase = getPhase(bean);
         phases.computeIfAbsent(
               phase,
               p -> new LifecycleGroup(phase, this.timeoutPerShutdownPhase, lifecycleBeans, autoStartupOnly)
         ).add(beanName, bean);
      }
   });
   if (!phases.isEmpty()) {
      phases.values().forEach(LifecycleGroup::start);
   }
}

public void start() {
   this.webServer.start();
   this.running = true;
   this.applicationContext
      .publishEvent(new ServletWebServerInitializedEvent(this.webServer, this.applicationContext));
}

DispatchServlet配置

ServletContextInitializer

在prepareContext方法中，有一个方法configureContext

configureContext(context, initializersToUse);

configureContext方法，在这里面创建了一个TomcatStarter对象，这个类实现了ServletContainerInitializer接口，所以在容器启动过程中会被调用。

TomcatStarter starter = new TomcatStarter(initializers);
context.addServletContainerInitializer(starter, NO_CLASSES);

initializers是Spring自己定义的初始化接口ServletContextInitializer，传入TomcatStarter之后，在onStartup方法中循环调用onStartup方法。

public void onStartup(Set<Class<?>> classes, ServletContext servletContext) throws ServletException {
   try {
      for (ServletContextInitializer initializer : this.initializers) {
         initializer.onStartup(servletContext);
      }
   }
   ...
}

需要注意的是，这里的initializers有些传过来的时候是一个函数式接口，在上面的factory.getWebServer(getSelfInitializer());这里传进来的，就是一个函数式接口

private org.springframework.boot.web.servlet.ServletContextInitializer getSelfInitializer() {
   return this::selfInitialize;
}

实际调用在下面这个方法

private void selfInitialize(ServletContext servletContext) throws ServletException {
   prepareWebApplicationContext(servletContext);
   registerApplicationScope(servletContext);
   WebApplicationContextUtils.registerEnvironmentBeans(getBeanFactory(), servletContext);
   for (ServletContextInitializer beans : getServletContextInitializerBeans()) {
      beans.onStartup(servletContext);
   }
}

这里遍历所有的ServletContextInitializer，然后调用它的onStartup方法。

其中有一个DispatcherServletRegistrationBean，这个类实现了ServletContextInitializer接口，主要是用来添加DispatchServlet。

DispatcherServletAutoConfiguration配置类中有DispatcherServlet，DispatcherServletRegistrationBean两个Bean。

protected static class DispatcherServletRegistrationConfiguration {
   @Bean(name = DEFAULT_DISPATCHER_SERVLET_REGISTRATION_BEAN_NAME)
   @ConditionalOnBean(value = DispatcherServlet.class, name = DEFAULT_DISPATCHER_SERVLET_BEAN_NAME)
   public DispatcherServletRegistrationBean dispatcherServletRegistration(DispatcherServlet dispatcherServlet,
         WebMvcProperties webMvcProperties, ObjectProvider<MultipartConfigElement> multipartConfig) {
      // 创建DispatcherServletRegistrationBean，并把dispatcherServlet传进去
      DispatcherServletRegistrationBean registration = new DispatcherServletRegistrationBean(dispatcherServlet,
            webMvcProperties.getServlet().getPath());
      registration.setName(DEFAULT_DISPATCHER_SERVLET_BEAN_NAME);
      registration.setLoadOnStartup(webMvcProperties.getServlet().getLoadOnStartup());
      multipartConfig.ifAvailable(registration::setMultipartConfig);
      return registration;
   }
}
protected static class DispatcherServletConfiguration {
    @Bean(name = DEFAULT_DISPATCHER_SERVLET_BEAN_NAME)
    public DispatcherServlet dispatcherServlet(WebMvcProperties webMvcProperties) {
        // 创建DispatcherServlet
        DispatcherServlet dispatcherServlet = new DispatcherServlet();
        dispatcherServlet.setDispatchOptionsRequest(webMvcProperties.isDispatchOptionsRequest());
        dispatcherServlet.setDispatchTraceRequest(webMvcProperties.isDispatchTraceRequest());
        dispatcherServlet.setThrowExceptionIfNoHandlerFound(webMvcProperties.isThrowExceptionIfNoHandlerFound());
        dispatcherServlet.setPublishEvents(webMvcProperties.isPublishRequestHandledEvents());
        dispatcherServlet.setEnableLoggingRequestDetails(webMvcProperties.isLogRequestDetails());
        return dispatcherServlet;
    }
}

ServletContextInitializer.onStartup方法由子类RegistrationBean实现

public final void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {
    String description = getDescription();
    if (!isEnabled()) {
        logger.info(StringUtils.capitalize(description) + " was not registered (disabled)");
        return;
    }
    // register是一个抽象方法，由子类DynamicRegistrationBean实现
    register(description, servletContext);
}
protected abstract void register(String description, ServletContext servletContext);

DynamicRegistrationBean.register

protected final void register(String description, ServletContext servletContext) {
   // addRegistration是一个抽象方法，由子类ServletRegistrationBean实现
   D registration = addRegistration(description, servletContext);
   if (registration == null) {
      logger.info(StringUtils.capitalize(description) + " was not registered (possibly already registered?)");
      return;
   }
   // Servlet被添加到Context后，这里对Servlet进行配置，如拦截路径 
   configure(registration);
}
protected abstract D addRegistration(String description, ServletContext servletContext);

ServletRegistrationBean.addRegistration，作用类似下面

<servlet>
    <servlet-name>dispatcher</servlet-name>
    <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
</servlet>

protected ServletRegistration.Dynamic addRegistration(String description, ServletContext servletContext) {
   String name = getServletName();
   // 添加Servlet到Context中，这里的servlet就是DispatchServlet。 
   return servletContext.addServlet(name, this.servlet);
}

ServletRegistrationBean.configure，作用类似下面

<servlet-mapping>
    <servlet-name>dispatcher</servlet-name>
    <url-pattern>/</url-pattern>
</servlet-mapping>

protected void configure(ServletRegistration.Dynamic registration) {
   super.configure(registration);
   String[] urlMapping = StringUtils.toStringArray(this.urlMappings);
   if (urlMapping.length == 0 && this.alwaysMapUrl) {
      // DEFAULT_MAPPINGS默是“/” 
      urlMapping = DEFAULT_MAPPINGS;
   }
   if (!ObjectUtils.isEmpty(urlMapping)) {
      // 设置mapping 
      registration.addMapping(urlMapping);
   }
   registration.setLoadOnStartup(this.loadOnStartup);
   if (this.multipartConfig != null) {
      registration.setMultipartConfig(this.multipartConfig);
   }
}

至此，DispatchServlet已配置好，后续流程和web.xml配置调用流程基本相同。

FrameworkServlet.initWebApplicationContext()

protected WebApplicationContext initWebApplicationContext() {
    // 此处获取根容器，就是Spring初始化的XmlWebApplicationContext，
    // 在上面把它添加到了ServletContext的属性中，标记根容器，这里把它获取出来
    // String ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE = WebApplicationContext.class.getName() + ".ROOT";
    // servletContext.getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE);
    // ===========上面为使用web.xml时的分析，下面为SpringBoot嵌入式Tomcat分析============
    // 同样是获取根容器，不过一般为AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
   WebApplicationContext rootContext =
         WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(getServletContext());
   WebApplicationContext wac = null;
   // 此时webApplicationContext还是null，因为DispatchServlet是被tomcat创建的，需要无参构造器
   // 构造器中没有设置webApplicationContext的代码，所以此时webApplicationContext还是null
   // ===========上面为使用web.xml时的分析，下面为SpringBoot嵌入式Tomcat分析============
   // 注意：在SpringBoot使用嵌入式Tomcat时，这个webApplicationContext不为null，因为FrameworkServlet还
   // 实现了ApplicationContextAware接口，所以当SpringBoot的上下文准备好之后，会回调setApplicationContext方法
   // 注入ApplicationContext，后面在细说 
   if (this.webApplicationContext != null) {
      // A context instance was injected at construction time -> use it
      wac = this.webApplicationContext;
      if (wac instanceof ConfigurableWebApplicationContext cwac && !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);
         }
         configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac);
      }
   }
   if (wac == null) {
      // No context instance was injected at construction time -> see if one
      // has been registered in the servlet context. If one exists, it is assumed
      // that the parent context (if any) has already been set and that the
      // user has performed any initialization such as setting the context id
      // 此处主要是获取web.xml配置的WebApplicationContext
      // 可以通过设置参数contextAttribute来设置加载SpringMVC的ApplicationContext
      // 比如下面这样。除非项目中有多个WebApplicationContext，需要使用其他WebApplicationContext才会用到
      // 一般都是null
      // <context-param>
      //    <param-name>contextAttribute</param-name>
      //    <param-value>myWebApplicationContext</param-value>
      // </context-param>
      // ===========上面为使用web.xml时的分析，下面为SpringBoot嵌入式Tomcat分析
      // 因为wac此时不为null，这里不会进入
      wac = findWebApplicationContext();
   }
   if (wac == null) {
      // 现在进入到创建SpringMVC的ApplicationContext流程
      // 也就是加载contextConfigLocation定义的xml文件 
      // ===========上面为使用web.xml时的分析，下面为SpringBoot嵌入式Tomcat分析
      // 因为wac此时不为null，这里不会进入，所以没有SpringMVC的容器，也就是没有父子容器之分，SpringBoot项目中只有一个容器
      // No context instance is defined for this servlet -> create a local one
      wac = createWebApplicationContext(rootContext);
   }
   if (!this.refreshEventReceived) {
      // Either the context is not a ConfigurableApplicationContext with refresh
      // support or the context injected at construction time had already been
      // refreshed -> trigger initial onRefresh manually here.
      synchronized (this.onRefreshMonitor) {
         // 初始化策略对象
         // 比如：HandlerMapping，HandlerAdapter，ViewResolver等等
         onRefresh(wac);
      }
   }
   if (this.publishContext) {
      // Publish the context as a servlet context attribute.
      String attrName = getServletContextAttributeName();
      getServletContext().setAttribute(attrName, wac);
   }
   return wac;
}

以上就是web.xml SpringBoot打包可执行Jar运行SpringMVC加载流程的详细内容，更多关于web.xml SpringBoot打包Jar的资料请关注其它相关文章！

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