概述
- SpringBoot使用main方法启动的一个重要特性是,不需要打包成war部署到Tomcat这种Servlet容器中,而是只需打包成jar,然后通过java或mvn等命令运行这个jar包,然后应用就可以在指定的端口监听客户端的连接请求了。
- 在SpringBoot内部主要是引用了embedded的Tomcat或Jetty等作为Servlet引擎,由该Servlet引擎负责接收Web请求并交给应用处理和生成响应,从而可以将应用打包成jar,直接在命令行启动,以独立进程的方式运行,无需依赖Tomcat等Servlet容器,但是可以实现跟部署到Tomcat中的war包一样处理Web请求和响应。
接口设计
- 在接口设计层面,对Spring容器而言,是通过拓展ApplicationContext接口来增加Spring容器对Servlet引擎的支持;对Servlet引擎而言,则是定义了WebServer接口来代表Servlet引擎或者说是Web服务器,WebServer接口实现类为具体的Servlet引擎实现。
- Spring容器通过包含WebServer的引用来负责Servlet引擎的启动关闭。同时与普通Servlet容器实现(如Tomcat)一样,将Spring应用通过关联一个ServletContext引用来建立与Servlet引擎的关联,同时将自身保存为ServletContext引用的attribute。
- 应用自身在启动的时候,会创建和启动Spring容器,在Spring容器中通过该WebServer引用来启动对应的Servlet引擎。并在启动Servlet引擎过程中,创建该应用对应的ServletContext,由该ServletContext来间接建立当前应用与Servlet引擎的关联。
Spring容器ApplicationContext体系
- WebServerApplicationContext接口:定义获取WebServer引用的方法
- ServletWebServerApplicationContext:WebServerApplicationContext接口的具体实现类,包含WebServer的引用,类定义如下:
- 由继承体系可知,继承了GenericWebApplicationContext,在GenericWebApplicationContext中定义了ServletContext引用。
- 由代码注释可知,Spring容器管理了一个ServletWebServerFactory引用,ServletWebServerFactory为WebServer实现类对象的工厂类,通过ServletWebServerFactory来创建servlet引擎WebServer,其中由ServletWebServerFactory创建的WebServer默认在8080端口监听请求,具体为在基类AbstractConfigurableWebServerFactory中定义。
- 同时注册到Spring容器的Servlet,Filter接口的实现类会自动注册到Servlet引擎,具体为应用对应的ServletContext。
- AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext:基于注解的Spring容器,继承了ServletWebServerApplicationContext。
- XmlServletWebServerApplicationContext:基于XML的Spring容器,继承了ServletWebServerApplicationContext。
Servlet引擎体系
- WebServer接口:声明Servlet引擎启动,关闭的方法,相应的实现类实现这些方法来定义启动和关闭逻辑,而对Spring容器ServletWebServerApplicationContext而言,只需依赖这个接口即可,不依赖具体实现,这也是遵循了依赖倒置设计原则。
- ServletWebServerFactory接口:Servlet引擎WebServer的工厂接口,接口定义如下,声明了getWebServer方法。也是遵循依赖倒置设计原则,即Spring容器ServletWebServerApplicationContext只依赖这个接口,具体为这个接口的getWebServer方法来获取一个Servlet引擎WebServer对象,而该接口的具体实现类,负责实现这个接口。实现类包括:TomcatServletWebServerFactory,JettyServletWebServerFactory,UndertowServletWebServerFactory,具体在embedded包定义。
Spring容器和Servlet引擎启动过程
- Spring容器是在ApplicationContext的refresh方法定义启动流程的,具体为在AbstractApplicationContext中定义refresh方法的流程模板:关于Servlet引擎的启动,是在onRefresh和finishRefresh方法定义的,由onRefresh方法的注释可知,这个方法是设计用来注册有特殊功能的bean对象到Spring容器内部的BeanFactory的。所以Spring容器的设计拓展性是很好的。
- ServletWebServerApplicationContext的refresh方法,onRefresh方法,finishRefresh方法。其中onRefresh方法负责Server引擎和ServletContext的创建;finishOnRefresh方法负责Servlet引擎的启动,即调用WebServer的start方法,然后在指定的端口,如8080,监听客户端的请求。
- createWebServer方法实现:创建servlet引擎WebServer和ServletContext。
- startWebServer方法实现:调用Servlet引擎的start方法完成启动。
- 以下为TomcatWebServer的start方法实现:启动应用在Servlet规范中对应的Context,即TomcatEmbeddedContext