一文带你彻底搞懂SpringBoot嵌入式Web容器原理

Spring Boot嵌入式Web容器原理

Spring Boot的目标是构建“非常容易创建、独立、产品级别的基于Spring的应用”。这些应用是“立即可运行的”。在这个过程中,完全没有代码生成,不需要配置任何特殊的XML配置,为了这个目标,Spring Boot在Spring 4.0框架之上提供了很多特性,帮助应用以“约定优于配置”“开箱即用”的方式来启动应用并运行上下文。

Spring Boot同样改变了一个传统的Web应用服务的启动流程和部署方式。通过自动配置机制,Spring Boot提供了一个嵌入式的运行时容器环境,并使用代码注解的方式在代码中将URL服务地址映射到Controller的方法完成服务映射。开发者不再需要关心传统容器(如Tomcat)中web.xml的配置,同时实现容器的具体技术都是可替换及可更改的,这些技术以插件化的Starter组件方式在运行时加载到Spring容器中。

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ContainerLess理念

微服务把应用和它所依赖的组件包、配置文件及附带的运行脚本打包成一个单一、独立、可执行的jar包文件。

在实现Web服务器时,几乎不需要任何配置就可以启动Tomcat。你只需要使用java-jar命令就可以让Tomcat成为Spring Boot的一个自包含的可运行组件和单元。同时,这种自带容器的运行部署方式对云开发环境天然友好。在Spring Boot启动流程和容器配置中,其实我们已经介绍了一点内嵌Tomcat容器的原理,下面具体看一下Spring Boot加载Tomcat的具体执行步骤。

1.Spring Boot引入Tomcat依赖

当我们在项目中加入org.springframework.boot、spring-bootstarter-web等依赖后,Maven会把Tomcat依赖的一些jar包组件也加载进来。

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2.创建Web容器的Context

在Spring Boot的run方法中,我们发现其中Web容器加载很重要的一步就是下面的代码:创建、加载、刷新、运行Spring容器的
ConfigurableApplicationContext模块。

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在经历过Context的创建及Context的一系列初始化步骤之后,调用Context的refresh方法。

它最终会调用
AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext 类 的 refresh 方法,并由其父类EmbeddedWebApplicationContext执行刷新,源码如下:

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3.创建Tomcat实例

这里我们继续跟进
createEmbeddedServletContainer方法,获得一个嵌入式的容器工厂类:EmbeddedServletContainerFactory。它是一个抽象工厂类,你可以根据不同的容器类型选择不同的容器加载实现。Spring Boot的默认容器是Tomcat,其工厂类实现了Tomcat实例的加载,代码如下:

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在prepareContext方法中,可以将默认的JSP和Servlet Bean组件加载到Spring容器,并对所有ServletContextInitializer进行合并,然后利用合并后的初始化类对Context进行配置,代码如下:

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4.Tomcat初始化

下面是Tomcat的正式初始化过程,从tomcat.start方法开始,Tomcat实例开始运行。

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5.Tomcat组件加载

下面的代码是在Tomcat容器启动后,允许用户存储自定义scope,用来将Web专用的scope注册到BeanFactory中,同时配置servlet、filter、listener、context-param等。

beans.onStartup ( servletContext ) 方 法 中 将 实 现 从 Servlet 到URLMapping的映射,至此Tomcat的初始化工作完成。

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