HttpServlet，ServletContext，Listener它仨的故事

1.HttpServlet。

听起来是不是感觉像是个上古词汇，是不是没有阅读下去的兴趣了？Tomcat知道吧，它就是一个servlet容器，当用户向服务器发送一个HTTP请求时，Servlet容器（如Tomcat）会根据其配置找到对应的Servlet，并调用该Servlet的相关方法来处理请求和生成响应。

HttpServlet 是Java Servlet API中的一个抽象类，位于 javax.servlet.http 包下，用于处理HTTP协议的请求和响应。它是构建Web应用程序时用来处理客户端HTTP请求的核心组件，几乎所有的动态Web应用都会直接或间接地使用到 HttpServlet。它拥有doGet，doPost方法。

我们Java程序员经常到处吹嘘我们做的web程序是MVC架构的，抱着spring mvc的大腿到处讨饭吃，在Spring MVC框架中，Servlet扮演着至关重要的角色，特别是DispatcherServlet作为Spring MVC的核心组件，它是整个Spring Web MVC架构的前端控制器（Front Controller）设计模式的实现。

DispatcherServlet 它就是一个特殊的Servlet，它继承了HttpServlet，并且针对Spring框架进行了专门的设计和优化。在Spring MVC的应用程序中，通常会在web.xml文件中配置DispatcherServlet，以此作为处理所有HTTP请求的入口点。

在Spring MVC的工作流程中，DispatcherServlet的主要职责包括：

  1. 请求分发：接收到HTTP请求后，DispatcherServlet根据请求的URL路径信息，解析并匹配到对应的处理器（Controller），并将请求进一步分发给Controller处理。

  2. 模型视图映射：Controller处理完请求后，会将控制权交还给DispatcherServlet，此时Controller可能已经准备好了模型数据（Model）。DispatcherServlet根据返回的逻辑视图名（View Name），寻找合适的视图解析器（View Resolver）将逻辑视图转换成实际的视图（如JSP页面、Thymeleaf模板或其他视图技术）。

  3. 视图渲染：最终，DispatcherServlet将模型数据传递给选定的视图，由视图负责将数据渲染成最终的HTTP响应内容返回给客户端。

还记得在Spring MVC中，DispatcherServlet的传统配置步骤吗？

我们在web.xml中是这么配置的：

<!-- web.xml -->
<web-app><!-- ... --><servlet><servlet-name>dispatcher</servlet-name><servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class><!-- 可选配置：设置Spring MVC配置文件的位置 --><init-param><param-name>contextConfigLocation</param-name><param-value>/WEB-INF/spring/dispatcher-servlet.xml</param-value></init-param><!-- 可选配置：设置DispatcherServlet的加载顺序 --><load-on-startup>1</load-on-startup></servlet><servlet-mapping><servlet-name>dispatcher</servlet-name><!-- 配置DispatcherServlet处理哪些请求 --><url-pattern>/</url-pattern> <!-- 通常配置为'/'来处理所有请求 --></servlet-mapping><!-- ... -->
</web-app>

配置Spring MVC相关的配置文件： 在上面的<init-param>中指定了contextConfigLocation，在这里你可以指定Spring MVC相关的配置文件。在这个文件中，可以配置Spring MVC的各种组件，如HandlerMappings、Controllers、ViewResolvers等。

<!-- /WEB-INF/spring/dispatcher-servlet.xml -->
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/mvc http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd"><!-- 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><!-- 配置注解驱动 --><mvc:annotation-driven/><!-- 配置其他Spring MVC组件，如HandlerMappings、Controllers等 --><!-- ... --></beans>

那么web.xml中的servlet为啥这么配置？那就得从一个远古时代说起了，比如我们定义一个关于啤酒的servlet并且拦截的是/Tester.do这个路径，就是如下的配法，是不是大差不差。

而init-param呢？它就是这个servlet自己的参数。DispatcherServlet就可以通过getServletConfig().getInitParameterNames();去获取我们MVC定义的东西了。

2.ServletContext。

在Java Servlet规范中，ServletContext 是一个接口，它表示Web应用的全局上下文信息。每一个部署在Servlet容器（如Tomcat、Jetty等）中的Web应用都有一个与之关联的ServletContext实例，它在Web应用启动时由Servlet容器创建并贯穿整个应用生命周期。在古老的配置中是这么定义的：

ServletContext 主要功能包括：

  1. 属性管理：

    • 你可以通过setAttribute方法向ServletContext中存储全局应用范围的对象，这些对象可供同一个Web应用中的所有Servlet、Filter或JSP页面共享和访问。
    • 同样，也可以通过getAttribute方法获取存储在ServletContext中的属性值。

  2. 资源访问：

    • 提供了获取Web应用中资源的方法，如getResourceAsStream(String path)可以从类路径或Web应用根目录下获取资源流。

  3. 初始化参数：

    • 可以在web.xml文件中为整个Web应用定义初始化参数，然后通过getInitParameter(String name)和getInitParameterNames()方法来访问这些参数。

  4. 监听器注册：

    • 支持注册ServletContextListener监听器，以便在Web应用启动和停止时执行一些初始化和清理工作。

  5. Servlet注册：

    • 虽然不常用，但可以通过ServletRegistration接口注册Servlet。

  6. Session管理：

    • 可以创建新的HttpSession实例，但通常在Servlet或Filter中直接通过HTTP请求对象获取。

  7. 获取MIME类型：

    • 通过getMimeType(String file)方法可以获得指定文件名的MIME类型。

总之，ServletContext为Web应用提供了一个共享的全局环境，使得应用中的各个组件能够进行有效的通信和资源共享，同时也是实现Web应用初始化、配置和管理的重要手段。在Spring MVC中，WebApplicationContext就是对ServletContext进行了扩展，以更好地与Spring框架集成。

WebApplicationContext是不是听着很熟悉了？

它是Spring提供的一种特殊的应用上下文，它是ApplicationContext接口的扩展，专为Web应用而设计。WebApplicationContext不仅包含了常规Spring IoC容器的所有功能，还与Servlet容器的ServletContext紧密关联，它可以被绑定到Servlet容器的ServletContext上，使得Spring Bean可以访问到ServletContext的资源和服务。

即可以与Servlet容器（如Tomcat、Jetty等）中的 ServletContext 相关联，使得Spring应用能够访问到Web容器的全局上下文信息。

在Servlet容器启动时，通过 ContextLoaderListener 或 DispatcherServlet 可以自动创建和绑定 WebApplicationContext。

那么ApplicationContext又是啥呢？

ApplicationContext接口是Spring框架中的一个重要组成部分，它是Spring IoC容器（Inversion of Control Container）的核心接口之一，扩展自BeanFactory接口，提供了更多用于企业级Java应用的功能。

ApplicationContext的主要作用和特点包括：

  1. Bean管理：

    • 负责加载、实例化、配置和管理应用中的Bean（也就是Java对象），包括处理Bean的生命周期、依赖注入等。

  2. 依赖注入（DI）支持：

    • 支持自动装配Bean之间的依赖关系，通过XML配置文件、注解等方式声明Bean的依赖关系。

  3. 资源访问：

    • 提供对多种资源（如文件、URL、类路径资源等）的访问能力，便于应用加载外部配置或资源文件。

  4. 国际化与消息处理：

    • 实现了MessageSource接口，支持国际化的消息处理，可以根据不同的语言环境加载相应的消息资源。

  5. 事件发布与监听：

    • 支持应用事件驱动编程模型，Bean可以注册为事件监听器，通过ApplicationEventPublisher接口发布和接收应用范围内的事件。

  6. AOP支持：

    • 集成了面向切面编程（AOP）功能，允许开发者定义和织入切面，以实现诸如日志、事务管理等横切关注点的分离。

  7. 环境配置：

    • 继承了EnvironmentCapable接口，可以访问应用运行时的环境信息，包括属性配置、profiles等。

  8. 多层级容器支持：

    • 支持容器层级结构，可以创建嵌套的上下文，实现更精细的组件划分和配置。

常见的ApplicationContext实现类有：

  • ClassPathXmlApplicationContext
  • FileSystemXmlApplicationContext
  • AnnotationConfigApplicationContext
  • XmlWebApplicationContext（适用于Web应用，与Servlet容器集成）

使用ApplicationContext代替基本的BeanFactory，可以更容易地获得更复杂的企业级功能支持，是构建大型、复杂Spring应用的推荐选择。

那ApplicationContext和WebApplicationContext的关系就能连上了。WebApplicationContext 是针对Web环境的专用应用上下文，它在 ApplicationContext 的基础之上添加了Web应用特性的支持，使得Spring框架能够更好地应用于Web应用程序的开发之中。在实际使用中，当开发Web应用时，通常会使用 WebApplicationContext 作为IoC容器，以充分利用其针对Web环境所提供的增强功能。

那种年龄比较大的程序员可能见过这俩配置文件：applicationContext.xml 和 servlet-context.xml

applicationContext.xml（Spring 核心配置）

  • 通常称为“全局应用上下文”或“根应用上下文”，它是整个Web应用的基础配置文件，涵盖了所有非Web相关的Bean配置。
  • 这个文件中定义的Bean通常是那些与Web层无关，或者在任何Web相关的交互之外也能独立运行的组件，例如Service层、DAO层、数据源、事务管理、工具类等。
  • ApplicationContext在整个应用启动时创建，生命周期长于Servlet容器创建的Servlet Context。

例子：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd"><!-- 扫描服务、DAO和其他非MVC层的组件 --><context:component-scan base-package="com.example.service, com.example.dao"/><!-- 其他Spring核心配置，如数据源、事务管理等 --></beans>

servlet-context.xml 或 spring-servlet.xml (Spring MVC配置)

  • 通常是指Spring MVC的专用上下文，它是Web应用中专门为Spring MVC组件配置的文件。
  • 这个文件主要用于配置和管理与Web相关的Bean，特别是Controller、视图解析器(ViewResolver)、拦截器(Interceptor)、转换器(Converter)、格式化器(Formatter)等Spring MVC相关的组件。
  • Servlet级别的上下文是在Servlet容器启动相应的Servlet（例如DispatcherServlet）时创建的，它的生命周期与Servlet容器管理的Servlet相关联。

例子：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/mvc http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsdhttp://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd"><!-- 扫描Controller组件 --><context:component-scan base-package="com.example.web.controller"/><!-- 开启Spring MVC注解支持 --><mvc:annotation-driven/><!-- 视图解析器配置等其他MVC相关配置 --></beans>

两者的联系在于：

  • 它们可以共享同一个父上下文，也就是说，servlet-context.xml可以继承applicationContext.xml中的Bean定义。
  • 在Spring MVC项目中，往往通过web.xml配置使得DispatcherServlet加载servlet-context.xml时，同时使servlet-context.xml成为applicationContext.xml的子上下文，从而使得全局配置的Bean能被所有MVC相关的Bean所访问，同时又能在MVC上下文中定义特定的Web组件。

总结来说applicationContext.xml负责非Web相关的一般性应用组件的配置，而servlet-context.xml负责与Web相关的MVC组件的具体配置，两者共同构建起完整的Spring Web应用上下文层次结构。

那么新程序员见到的配置大概如下：

AppConfig.java (Spring 核心配置)

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;@Configuration
@ComponentScan(basePackages = {"com.example.service", "com.example.dao"})
public class AppConfig {// 可以在这里添加额外的@Bean定义或其他配置
}

WebConfig.java (Spring MVC配置)

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.EnableWebMvc;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;@Configuration
@EnableWebMvc
@ComponentScan(basePackages = "com.example.web.controller")
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {// 可以在此重写或添加WebMvcConfigurer接口的方法来自定义MVC配置
}

为啥上面在Spring 注册Bean时之所以常常会特意排除Controller组件的自动扫描，什么原因呢？

  1. 容器角色分工：

    • Spring容器分为核心容器和其他基于核心容器构建的功能模块容器，比如Spring MVC容器。Spring MVC容器专注于处理Web请求和响应，而核心容器则关注服务、领域模型、数据访问等更底层的服务和组件。将Controller放在Spring MVC容器中管理，有助于明确职责划分。

  2. 容器初始化和性能优化：

    • Controller类的数量往往较多，且仅在处理HTTP请求时才需要用到。若在Spring核心容器中也扫描并初始化Controller，会导致容器初始化时加载过多不必要的类，可能影响启动速度和内存占用。将Controller在Spring MVC容器中按需初始化，可以做到按功能模块延迟加载，提升启动效率。

  3. 请求处理流程的集中管理：

    • Spring MVC容器在处理HTTP请求时具有特殊的处理机制，如通过DispatcherServlet转发请求至对应的Controller，使用@RequestMapping等注解映射请求。如果Controller也在核心容器中扫描注册，就需要额外配置请求的路由规则，不如直接在Spring MVC容器中管理来得自然和高效。

  4. 上下文层次关系：

    • 如前面提及，Spring容器与Spring MVC容器之间可能存在父子上下文关系。在这种结构下，Controller在Spring MVC子容器中注册有利于实现更好的上下文隔离，例如Controller可以直接访问核心容器中的服务，而核心容器中的组件无需感知Controller的存在。

因此，在Spring应用的配置中，通常会在Spring MVC配置中单独指定扫描Controller所在的包路径，而在核心Spring配置中则扫描除Controller之外的服务、DAO等组件所在的包，以此达到合理的容器组织和性能优化的目的。

就这么使得spring 和 web容器怼一块了，在此基础上封装了很多拿来就用的东西，让sping蓬勃发展起来，造就了现在Java程序员失业的现状。

3.listener。

我们再看一下这个图：

在上面古老的例子里，我们看到web容器的context上下文配置的都是字符串，那只是字符串可不中，我们来看一下这个美女的担忧。

不过，在此之后谁将这个String参数转换成由Web应用各部分共享的一个具体DataSource引用呢?
不能把这个代码放在servlet中，因为你选择谁作为第一个servlet来查找DataSource，并把它存储在一个属性中呢?你真的想保证总是让某个特定的servlet最先运行吗?好好考虑一下。

噢，如果整个Web应用有一个main方法就好了。能放一些在servlet之前运行的代
码….….. 

这个时候你才发现servlet没有main方法。

那么我们的listener就登场了。看一下怎么定义一个古老的listener：

比如我们初始化一个狗对象，放到上下文中去。

然后在web.xml中定义这个listener就好了。

看起来是不是很熟悉了，对，我们的spring里也有这样的配置，来看ContextLoaderListener怎么定义到web.xml中去的：

<!-- web.xml -->
<web-app><!-- ... --><listener><listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class></listener><!-- 指定Spring配置文件位置 --><context-param><param-name>contextConfigLocation</param-name><param-value>/WEB-INF/applicationContext.xml</param-value></context-param><!-- ... -->
</web-app>

ContextLoaderListener的作用：

  • 当Web应用启动时，Servlet容器会先加载和启动所有在web.xml中配置的监听器。
  • ContextLoaderListener监听器会在Web应用启动时自动创建和初始化Spring应用上下文（ApplicationContext），这个上下文通常包含那些不需要依赖HTTP请求即可初始化的Bean，如服务层、数据访问层组件等。
  • 通过配置context-param标签可以指定Spring配置文件的位置，ContextLoaderListener会读取这些配置文件来初始化Spring应用上下文。

是不是一下子就对应上了？应该就清晰listener的工作职责了吧。

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