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13、spring web启动流程(补)(spring笔记)

13、spring web启动流程(补)(spring笔记)

作者: yjaal | 来源:发表于2017-05-20 09:58 被阅读296次

    这里对spring web的启动流程做一个详细的说明。这一块内容比较复杂,后面需要持续研究。这里先记录一点。

    一、DispatcherServlet 和 ContextLoaderListener

    参考(http://blog.csdn.net/sadfishsc/article/details/51027873

    • DispatcherServletContextLoaderListener的初始化过程可以看出,二者分别会生成一个WebApplicationContext,且以不同的attrName注册到web容器中。

    • 根据web.xml的加载顺序,listener总是先于servlet进行加载,因此虽然DispatcherServletContextLoaderListenerWebApplicationContext不同,但是ContextLoaderListenerWebApplicationContext总是DispatcherServletWebApplicationContext的父ApplicationContext

    • 同一个web容器中,只允许存在一个ContextLoaderListener,但可以存在多个DispatcherServlet

    • 由于二者生成的WebApplicationContext不同,因而这两个WebApplicationContext会分别去加载它们的配置,生成不同的BeanFactory;获取spring Bean时,会先从DispatcherServletWebApplicationContext中查找,若不存在再通过父ApplicationContext,即ContextLoaderListenerWebApplicationContext进行查找。

    • 若二者的配置文件对Bean的定义存在交叉(即二者的配置文件中都定义了相同class且相同beanNamebean),则两个WebApplicationContext中都会保存一份该bean,但实际调用中只会用到DispatcherServlet中的beanContextLoaderListener中的bean无法调用到,成为内存泄漏。

    • DispatcherServlet除了与ContextLoaderListener一样,会加载用户配置的bean以外,还会自动加载与web mvc相关的spring bean,如RequestMapping、ViewResolver、ExceptionHandler等。

    二、启动流程

    参考:

    http://www.cnblogs.com/RunForLove/p/5688731.html
    http://blog.csdn.net/caomiao2006/article/details/51290494
    

    这里我使用的是上一篇文章的代码进行的端点调试,相关代码这里就不再给出了。下面的一些内容是基于注解配置完成的,所以可能和XML方式配置会有一些不同,这里只是记录一个大致的流程,细节留待以后再给出。

    首先给出一个整体启动的关键的日志信息:

    五月 30, 2017 2:35:04 下午 org.apache.coyote.AbstractProtocol init
    信息: Initializing ProtocolHandler ["http-bio-8888"]
    五月 30, 2017 2:35:04 下午 org.apache.catalina.core.StandardService startInternal
    信息: Starting service Tomcat
    五月 30, 2017 2:35:04 下午 org.apache.catalina.core.StandardEngine startInternal
    信息: Starting Servlet Engine: Apache Tomcat/7.0.47
    五月 30, 2017 2:35:07 下午 org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
    
    信息: Spring WebApplicationInitializers detected on classpath: [win.iot4yj.spittr.config.SpitterWebInitializer@707c7d89]
    五月 30, 2017 2:35:08 下午 org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
    信息: Initializing Spring root WebApplicationContext
    五月 30, 2017 2:35:08 下午 org.springframework.web.context.ContextLoader initWebApplicationContext
    信息: Root WebApplicationContext: initialization started
    五月 30, 2017 2:35:08 下午 org.springframework.web.context.support.AnnotationConfigWebApplicationContext prepareRefresh
    信息: Refreshing Root WebApplicationContext: startup date [Tue May 30 14:35:08 CST 2017]; root of context hierarchy
    五月 30, 2017 2:35:08 下午 org.springframework.web.context.support.AnnotationConfigWebApplicationContext loadBeanDefinitions
    信息: Registering annotated classes: [class win.iot4yj.spittr.config.RootConfig]
    五月 30, 2017 2:35:08 下午 org.springframework.beans.factory.annotation.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor <init>
    信息: JSR-330 'javax.inject.Inject' annotation found and supported for autowiring
    五月 30, 2017 2:35:09 下午 org.springframework.web.context.ContextLoader initWebApplicationContext
    信息: Root WebApplicationContext: initialization completed in 1047 ms
    
    五月 30, 2017 2:35:09 下午 org.apache.catalina.core.ApplicationContext log
    信息: Initializing Spring FrameworkServlet 'dispatcher'
    五月 30, 2017 2:35:09 下午 org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet initServletBean
    信息: FrameworkServlet 'dispatcher': initialization started
    五月 30, 2017 2:35:09 下午 org.springframework.web.context.support.AnnotationConfigWebApplicationContext prepareRefresh
    信息: Refreshing WebApplicationContext for namespace 'dispatcher-servlet': startup date [Tue May 30 14:35:09 CST 2017]; parent: Root WebApplicationContext
    五月 30, 2017 2:35:09 下午 org.springframework.web.context.support.AnnotationConfigWebApplicationContext loadBeanDefinitions
    信息: Registering annotated classes: [class win.iot4yj.spittr.config.WebConfig]
    五月 30, 2017 2:35:09 下午 org.springframework.beans.factory.annotation.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor <init>
    信息: JSR-330 'javax.inject.Inject' annotation found and supported for autowiring
    五月 30, 2017 2:35:10 下午 org.springframework.web.servlet.handler.SimpleUrlHandlerMapping registerHandler
    信息: Mapped URL path [/**] onto handler of type [class org.springframework.web.servlet.resource.DefaultServletHttpRequestHandler]
    五月 30, 2017 2:35:10 下午 org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerMapping register
    信息: Mapped "{[/],methods=[GET]}" onto public java.lang.String win.iot4yj.spittr.controller.HomeController.home()
    五月 30, 2017 2:35:10 下午 org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter initControllerAdviceCache
    信息: Looking for @ControllerAdvice: WebApplicationContext for namespace 'dispatcher-servlet': startup date [Tue May 30 14:35:09 CST 2017]; parent: Root WebApplicationContext
    五月 30, 2017 2:35:10 下午 org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet initServletBean
    信息: FrameworkServlet 'dispatcher': initialization completed in 1771 ms
    

    说明:从上面信息可以很清晰的看到分为ContextLoaderListenerDispatcherServlet的初始化。而大致的流程也是如此:

    1

    其实整个启动流程是从SpringServletContainerInitializer这个类的onStartup方法开始的,下面首先给出其定义:

    @HandlesTypes(WebApplicationInitializer.class)
    public class SpringServletContainerInitializer implements ServletContainerInitializer {……}
    

    其继承结构图如下:

    2

    从定义中可以看到SpringServletContainerInitializer类实现了ServletContainerInitializer(javax.servlet),表示在容器启动的时候会自动扫描SpringServletContainerInitializer。而其使用了@HandlesTypes(WebApplicationInitializer.class)表示SpringServletContainerInitializer会自动调用实现了WebApplicationInitializer的类,也就是会自动调用SpitterWebInitializer、AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer、AbstractDispatcherServletInitializer、AbstractContextLoaderInitializer。下面给出SpringServletContainerInitializeronStartup方法。

    @Override
    public void onStartup(Set<Class<?>> webAppInitializerClasses, ServletContext servletContext)
            throws ServletException {
    
        List<WebApplicationInitializer> initializers = new LinkedList<WebApplicationInitializer>();
    
        if (webAppInitializerClasses != null) {
            for (Class<?> waiClass : webAppInitializerClasses) {
                // Be defensive: Some servlet containers provide us with invalid classes,
                // no matter what @HandlesTypes says...
                if (!waiClass.isInterface() && !Modifier.isAbstract(waiClass.getModifiers()) &&
                        WebApplicationInitializer.class.isAssignableFrom(waiClass)) {
                    try {
                        initializers.add((WebApplicationInitializer) waiClass.newInstance());
                    }
                    catch (Throwable ex) {
                        throw new ServletException("Failed to instantiate WebApplicationInitializer class", ex);
                    }
                }
            }
        }
    
        if (initializers.isEmpty()) {
            servletContext.log("No Spring WebApplicationInitializer types detected on classpath");
            return;
        }
    
        AnnotationAwareOrderComparator.sort(initializers);
        servletContext.log("Spring WebApplicationInitializers detected on classpath: " + initializers);
    
        for (WebApplicationInitializer initializer : initializers) {
            initializer.onStartup(servletContext);
        }
    }
    

    通过端点调试的时候,我们会发现Set<Class<?>> webAppInitializerClasses中的元素分别是SpitterWebInitializer、AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer、AbstractDispatcherServletInitializer、AbstractContextLoaderInitializer四个实现类。这里我们只看重点(其实我也没有完全看懂),主要看后面的代码:

    servletContext.log("Spring WebApplicationInitializers detected on classpath: " + initializers);
    for (WebApplicationInitializer initializer : initializers) {
        initializer.onStartup(servletContext);
    }
    

    其实只有遍历到SpitterWebInitializer的时候才会执行到此处,打印出来的内容我们在Console中是可以看到的。这里开始要调用SpitterWebInitializeronStartup方法,也就是调用其父类AbstractDispatcherServletInitializeronStartup方法:

    public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {
        super.onStartup(servletContext);
        registerDispatcherServlet(servletContext);
    }
    

    这里首先是调用AbstractDispatcherServletInitializer父类AbstractContextLoaderInitializeronStartup方法:

    @Override
    public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {
        registerContextLoaderListener(servletContext);
    }
    protected void registerContextLoaderListener(ServletContext servletContext) {
        WebApplicationContext rootAppContext = createRootApplicationContext();
        if (rootAppContext != null) {
            ContextLoaderListener listener = new ContextLoaderListener(rootAppContext);
            listener.setContextInitializers(getRootApplicationContextInitializers());
            servletContext.addListener(listener);
        }
        else {
            logger.debug("No ContextLoaderListener registered, as " +
                    "createRootApplicationContext() did not return an application context");
        }
    }
    

    首先是调用createRootApplicationContext方法,此方法的实现在其子类的子类AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer中实现:

    @Override
    protected WebApplicationContext createRootApplicationContext() {
        Class<?>[] configClasses = getRootConfigClasses();
        if (!ObjectUtils.isEmpty(configClasses)) {
            AnnotationConfigWebApplicationContext rootAppContext = new AnnotationConfigWebApplicationContext();
            rootAppContext.register(configClasses);
            return rootAppContext;
        }
        else {
            return null;
        }
    }
    

    首先对AnnotationConfigWebApplicationContext进行说明:
    这里使用的是AnnotationConfigWebApplicationContext类完成配置注册的,这是和以前的XML方式配置中使用的XmlApplicationContext类对应的一个类。

    3

    这里的getRootConfigClasses方法是在SpitterWebInitializer中实现的,就是读取RootConfig类中相关的配置,具体是如何读取这里先不管,此方法执行完之后回到AbstractContextLoaderInitializerregisterContextLoaderListener方法中,在方法中可以看到使用刚才读取到的配置实例化了一个ContextLoaderListener。在之前我们就说过,容器启动的时候最先加载此监听器,此监听器是一个ContextLoader代理,完成了WebApplicationContext的初始化,同时注册到ServletContext容器中去。这个监听器很重要,一般我们使用web.xml配置的话都会配置此监听器。

    4

    此监听器能够监听ServletContext对象(Servlet容器)的声明周期,实际上就是监听web应用的生命周期。当Servlet容器启动或终止web应用时,会触发ServletContextEvent事件,该事件由ServletContextListener来处理。在ServletContextListener中定义了两个方法来处理相关事件。ContextLoaderListener监听器的作用就是启动web容器时,自动装配ApplicationContext的配置信息。其具体使用ContextLoader来实际完成加载配置的过程。这里具体的装载过程先不管(这里分为注解方式和XML方式两种,具体的我还没弄清)。这里注册完之后就已经存在一个ApplicationContext了。然后回到AbstractDispatcherServletInitializer类的onStartup方法:

    @Override
    public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {
        super.onStartup(servletContext);
        registerDispatcherServlet(servletContext);
    }
    

    现在开始执行registerDispatcherServlet方法:

    public static final String DEFAULT_SERVLET_NAME = "dispatcher";
    protected String getServletName() {
        return DEFAULT_SERVLET_NAME;
    }
    protected void registerDispatcherServlet(ServletContext servletContext) {
        String servletName = getServletName();
        Assert.hasLength(servletName, "getServletName() must not return empty or null");
    
        WebApplicationContext servletAppContext = createServletApplicationContext();
        Assert.notNull(servletAppContext,
                "createServletApplicationContext() did not return an application " +
                "context for servlet [" + servletName + "]");
    
        FrameworkServlet dispatcherServlet = createDispatcherServlet(servletAppContext);
        dispatcherServlet.setContextInitializers(getServletApplicationContextInitializers());
    
        ServletRegistration.Dynamic registration = servletContext.addServlet(servletName, dispatcherServlet);
        Assert.notNull(registration,
                "Failed to register servlet with name '" + servletName + "'." +
                "Check if there is another servlet registered under the same name.");
    
        registration.setLoadOnStartup(1);
        registration.addMapping(getServletMappings());
        registration.setAsyncSupported(isAsyncSupported());
    
        Filter[] filters = getServletFilters();
        if (!ObjectUtils.isEmpty(filters)) {
            for (Filter filter : filters) {
                registerServletFilter(servletContext, filter);
            }
        }
        customizeRegistration(registration);
    }
    
    5

    很明显可以看到这里是在对DispatcherServlet进行初始化,首先我们看到:

    WebApplicationContext servletAppContext = createServletApplicationContext();
    

    这个方法是在AbstractDispatcherServletInitializer的子类AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer中实现的:

    protected WebApplicationContext createServletApplicationContext() {
        AnnotationConfigWebApplicationContext servletAppContext = new AnnotationConfigWebApplicationContext();
        Class<?>[] configClasses = getServletConfigClasses();
        if (!ObjectUtils.isEmpty(configClasses)) {
            servletAppContext.register(configClasses);
        }
        return servletAppContext;
    }
    

    这里首先实例化了一个AnnotationConfigWebApplicationContext,然后使用getServletConfigClasses方法,而此方法是我们自己在SpitterWebInitializer类中实现的,也就是读取相关DispatcherServlet的配置信息。读取完之后也就又创建了一个WebApplicationContext,这和之前由ContextLoaderListener创建的WebApplicationContext是父子关系(这里创建的是子)。接下来就是创建DispatcherServlet,然后注册到ServletContext容器中去。这里面还有很多细节没有完全弄懂,比如是如何读取相关的配置信息(WebConfig)的,暂时先记录这些,在后面再研究细节。

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