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Spring Boot自动初始化DispatcherServlet
DispatcherServlet概述
在Spring Boot框架未出现之前，要开发一个基于Spring MVC框架的项目，通常需要在Java web项目的描述符文件web.xml中添加如下配置：
<!-- 初始化Spring IoC容器 -->
<listener>
<listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
</listener>
<!-- 手动配置DispatcherServlet -->
<servlet>
<servlet-name>SpringMVC</servlet-name>
<servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
<init-param>
<param-name>contextConfigLocation</param-name>
<param-value>classpath*:/spring*.xml</param-value>
</init-param>
</servlet>
<!-- 配置DispatcherServlet拦截路径，让所有Web请求都经过DispatcherServlet -->
<servlet-mapping>
<servlet-name>SpringMVC</servlet-name>
<url-pattern>/</url-pattern>
</servlet-mapping>添加如上配置之后，就能实现将Spring MVC框架整合到Web项目中了，那这是怎么做到的呢？下面一一解答下。
首先，org.springframework.web.context.ContextLoaderListener实现了接口javax.servlet.ServletContextListener，这样就能确保Web应用在启动后回调该接口。
public interface ServletContextListener extends EventListener {
// Web应用在启动之后会调用该方法，通过传递的事件参数获取到ServletContext上下文环境
public void contextInitialized(ServletContextEvent sce);
// Web应用在停止后会回调该方法
public void contextDestroyed(ServletContextEvent sce);
}其次，在org.springframework.web.context.ContextLoaderListener中实现了contextInitialized()方法，并且在方法实现中触发了对Spring IoC容器的初始化，并且将ServletContext上下文保存到了IoC容器中。
// ServletContextListener
@Override
public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
// 触发对Spring IoC容器的初始化
initWebApplicationContext(event.getServletContext());
}
// AbstractRefreshableWebApplicationContext
@Override
public void setServletContext(@Nullable ServletContext servletContext) {
// 在IoC容器中保存了ServletContext上下文
this.servletContext = servletContext;
}既然Spring IoC容器已经和ServletContext建立了联系，那当Web请求被DispatcherServlet拦截之后就可以基于Spring IoC容器环境进行处理了，实际上这样就建立了一个从Serlvet到Spring MVC框架的桥梁。
至此，关于Spring MVC框架如何与Web应用集成的问题就算得到了解答，很显然在传统的Spring MVC项目中，这是通过手动配置实现的。而在使用Spring Boot框架时就没有再看到这些配置了， Spring Boot的强大之处在于自动装配机制，虽然我们没有手动去配置，实际上是Spring Boot框架帮我们自动实现了。 那么，Spring Boot是如何实现的呢？
Spring Boot自动初始化DispatcherServlet
如下解读基于Spring Boot 2.7.14版本进行。
经过对Spring Boot的源码解读和梳理后知道，在Spring Boot框架中DispatcherServlet的自动装配是通过注解@DispatcherServletAutoConfiguration实现的。 具体流程如下：
首先，在Spring Boot的核心注解@EnableAutoConfiguration中引入了一个类AutoConfigurationImportSelector，Spring Boot在启动时会触发该类中如下方法的调用。
// AutoConfigurationImportSelector.getCandidateConfigurations()
// 该方法是在Spring Boot启动时调用的，具体来说是在刷新Spring IoC容器的时候触发的
// 在该方法中实现加载自动配置类，具体来说，是加载2个配置文件中的自动配置类
// 其一，加载各种starter组件jar中"META-INF/spring.factories"文件指定的自动配置类
// 其二，加载Sring Boot自己的自动配置类，这些类在文件"META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports"中指定
protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
// 首先加载各类starter组件jar包中"META-INF/spring.factories"文件指定的自动配置类
List<String> configurations = new ArrayList<>(
SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), getBeanClassLoader()));
// 再加载文件"META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports"中指定的自动配置类
ImportCandidates.load(AutoConfiguration.class, getBeanClassLoader()).forEach(configurations::add);
return configurations;
}其次，在加载Spring Boot的“META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports”自动配置类的时候，就会加载到org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.DispatcherServletAutoConfiguration。
在DispatcherServletAutoConfiguration的源码中可以很清晰地看到正是在该配置类中实现了对dispatcherServlet的注入。
@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
@AutoConfiguration(after = ServletWebServerFactoryAutoConfiguration.class)
@ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET)
@ConditionalOnClass(DispatcherServlet.class)
public class DispatcherServletAutoConfiguration {
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@Conditional(DefaultDispatcherServletCondition.class)
@ConditionalOnClass(ServletRegistration.class)
@EnableConfigurationProperties(WebMvcProperties.class)
protected static class DispatcherServletConfiguration {
// 实际上是在DispatcherServletAutoConfiguration的内部静态类DispatcherServletConfiguration中完成了对"dispatcherServlet"的注入
@Bean(name = DEFAULT_DISPATCHER_SERVLET_BEAN_NAME)
public DispatcherServlet dispatcherServlet(WebMvcProperties webMvcProperties) {
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;
}
// 省略了其他代码
// ...
}
}虽然解答了DispatcherServlet的自动注入问题，但是还没有解答Spring IoC容器是如何与ServletContext上下文建立联系的。 经过对Spring Boot启动流程的源码解读知道，其实建立Spring IoC容器与ServletContext的关系是在ServletWebServerApplicationContext.onRefresh()方法中实现的。
// 在刷新Spring IoC容器的过程中会调用该方法
@Override
protected void onRefresh() {
super.onRefresh();
try {
createWebServer();
}
catch (Throwable ex) {
throw new ApplicationContextException("Unable to start web server", ex);
}
}
private void createWebServer() {
// 在这里会完成对Servlet容器的创建，并且与ServletContext上下文进行关联
}org.springframework.boot.web.servlet.context.ServletWebServerApplicationContext#selfInitialize
private void selfInitialize(ServletContext servletContext) throws ServletException {
// <202106061603>
prepareWebApplicationContext(servletContext);
// 忽略
registerApplicationScope(servletContext);
// 忽略
WebApplicationContextUtils.registerEnvironmentBeans(getBeanFactory(), servletContext);
// 逐个调用ServletContextInitializer，比如DispatcherServlet
// 的注册就是通过这里的方法调用完成的，这个我们在"3：springboot如何使用servlet"
// 已经分析过了
for (ServletContextInitializer beans : getServletContextInitializerBeans()) {
beans.onStartup(servletContext);
}
}
<202106061603>处是注册ROOT IOC容器到servletcontext中，该处执行的逻辑和常规springMVC程序中ContextLoaderListener执行的操作类似，都是IOC容器和servletcontext的关联，源码如下（3：springboot如何使用servlet，2.4.4的源码在）：
org.springframework.boot.web.servlet.context.ServletWebServerApplicationContext#prepareWebApplicationContext
protected void prepareWebApplicationContext(ServletContext servletContext) {
// 获取ROOT IOC 容器
Object rootContext = servletContext.getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE);
// 如果是IOC容器不为空
if (rootContext != null) {
// 如果是已存在的和当前的相等
if (rootContext == this) {
// 是否多个ServletContextInititalizer导致重复的异常信息提示
throw new IllegalStateException(
"Cannot initialize context because there is already a root application context present - "
+ "check whether you have multiple ServletContextInitializers!");
}
// 已存在，且不是当前的，则直接return
return;
}
Log logger = LogFactory.getLog(ContextLoader.class);
// 该日志在springboot程序启动时会看到，打印初始化内嵌web应用的IOC容器开始信息
// ，是springboot启动过程中的重要节点
servletContext.log("Initializing Spring embedded WebApplicationContext");
try {
// 设置IOC容器到servletcontext中
servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Published root WebApplicationContext as ServletContext attribute with name ["
+ WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE + "]");
}
// 调用servletcontext属性的写方法设置到全局变量
setServletContext(servletContext);
if (logger.isInfoEnabled()) {
long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - getStartupDate();
logger.info("Root WebApplicationContext: initialization completed in " + elapsedTime + " ms");
}
}
catch (RuntimeException | Error ex) {
logger.error("Context initialization failed", ex);
servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, ex);
throw ex;
}
}
所以，Spring Boot通过自动装配机制完成了对Spring MVC的DispatcherServlet注入，并且还创建了嵌入式的Servlet容器，并以Deamon线程方式运行在后台。
疑问在进入getSelfInitializer方法前，代码跳入了DispatcherServletConfiguration#dispatcherServlet方法，没看懂这是哪里触发的（版本2.4.4）：
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springboot之IOC容器ServletWebServerApplicationContext分析