springmvc 的ROOT WebApplicationContext

野性酷女 2022-12-05 01:34 191阅读 0赞

希望大家耐心看完，有问题请给我留言，小到错别字，大到讲解错误，我将竭尽所能进行改善和解答。

## 写在前面 ##

在spring MVC中spring的容器目前据我所知有2个，如果简单的从三层架构来说的的话一个是`Controller相关的容器`，另一个是`service+dao相关的容器`，本次讨论的ROOT WebApplicationContext其实就是后者`service+dao`相关的容器。

## 1：初始化入口在哪里？ ##

在servlet规范中定义了很多的监听器，不同的监听器可以对外暴露不同事件的监听，主要分为如下2类：

### 1.1：核心对象生命状态变化相关 ###

如`javax.servlet.ServletContextListener`是用来定义监听`javax.servlet.ServletContext`对象的创建和销毁到，其实spring MVC ROOT WebApplicationContext对象创建也正是利用此监听器，再比如`javax.servlet.ServletReqeustListener`是用来监听请求的创建和销毁的，`javax.servlet.HttpSessionListener`是用来定义监听session的创建和销毁的。

### 1.2：对象属性变化相关 ###

如context属性变化的监听器`javax.servlet.ServletContextAttributeListener`,request属性变化监听器`javax.servlet.ServletRequestAttributeListener`。

### 1.3：入口 ###

springMVC利用了`javax.servlet.ServletContextListener`来在web容器启动完毕后进行相关代码的初始化，定义的子类为`org.springframework.web.context.ContextLoaderListener`,首先看下`javax.servlet.ServletContextListener`接口定义：

public interface ServletContextListener extends EventListener {
        public default void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {
        }
        public default void contextDestroyed(ServletContextEvent sce) {
        }
    }

其中的`contextInitialized`方法会在web容器启动时调用，`org.springframework.web.context.ContextLoaderListener`正是实现了该接口，源码如下：

public class ContextLoaderListener extends ContextLoader implements ServletContextListener {
       @Override
    	public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
    		initWebApplicationContext(event.getServletContext());
    	}
    }

其与servlet的关系如下图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmcwOTA3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

其中ROOT WebApplicationContext的初始化正是在`initWebApplicationContext`方法中执行完成了，也就是`入口程序`了。当然还需要在`web.xml`中进行配置，如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
             xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
             version="4.0">
    	<listener>
    		<listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
    	</listener>
    </web-app>

## 2：正式开始 ##

### 2.1：web容器调用`contextInitialized` ###

源码：

org.springframework.web.context.ContextLoaderListener#contextInitialized
    @Override
    publicvoid contextInitialized(ServletContextEvent event) {
    	initWebApplicationContext(event.getServletContext());
    }

这里调用的方法`initWebApplicationContext`是在父类`org.springframework.web.context.ContextLoader`类中定义的。下面就来看`initWebApplicationContext`方法。

public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext) {
    		if (servletContext.getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE) != null) {
    			throw new IllegalStateException(
    					"Cannot initialize context because there is already a root application context present - " +
    					"check whether you have multiple ContextLoader* definitions in your web.xml!");
    		}
    
    		servletContext.log("Initializing Spring root WebApplicationContext");
    		Log logger = LogFactory.getLog(ContextLoader.class);
    		if (logger.isInfoEnabled()) {
    			logger.info("Root WebApplicationContext: initialization started");
    		}
    		long startTime = System.currentTimeMillis();
    
    		try {
    			// Store context in local instance variable, to guarantee that
    			// it is available on ServletContext shutdown.
    			if (this.context == null) {
    				this.context = createWebApplicationContext(servletContext);
    			}
    			if (this.context instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {
    				ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) this.context;
    				if (!cwac.isActive()) {
    					// The context has not yet been refreshed -> provide services such as
    					// setting the parent context, setting the application context id, etc
    					if (cwac.getParent() == null) {
    						// The context instance was injected without an explicit parent ->
    						// determine parent for root web application context, if any.
    						ApplicationContext parent = loadParentContext(servletContext);
    						cwac.setParent(parent);
    					}
    					configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext);
    				}
    			}
    			servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context);
    
    			ClassLoader ccl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
    			if (ccl == ContextLoader.class.getClassLoader()) {
    				currentContext = this.context;
    			}
    			else if (ccl != null) {
    				currentContextPerThread.put(ccl, this.context);
    			}
    
    			if (logger.isInfoEnabled()) {
    				long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
    				logger.info("Root WebApplicationContext initialized in " + elapsedTime + " ms");
    			}
    
    			return this.context;
    		}
    		catch (RuntimeException | Error ex) {
    			logger.error("Context initialization failed", ex);
    			servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, ex);
    			throw ex;
    		}
    	}

下面开始分析重要代码。

### 2.2：判断根容器是否已经创建 ###

代码：

if (servletContext.getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE) != null) {
    		throw new IllegalStateException(
    				"Cannot initialize context because there is already a root application context present - " +
    				"check whether you have multiple ContextLoader* definitions in your web.xml!");
    }

简单说下ROOT WebapplicationContext的存储，以tomcat为例其在创建成功后是存储在`org.apache.catalina.core.ApplicationContext`中Map中的，key就是`WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE`,这样后续的使用发起点就都是ServletContext了，对于tomcat其实就是`org.apache.catalina.core.ApplicationContextFacade`类，用于存储的map源码如下:

org.apache.catalina.core.ApplicationContext#attributes
    protected Map<String,Object> attributes = new ConcurrentHashMap<>();

其中记录到ServletContext源码如下：

servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context);

这样也就是为什么判断是否创建成功通过这种方式了。

### 2.3：创建根对象 ###

*  代码

if (this.context == null) {
    	this.context = createWebApplicationContext(servletContext);
    }

具体代码：

protected WebApplicationContext createWebApplicationContext(ServletContext sc) {
    	// 获取要创建的ApplicationContext的对象类型
    	Class<?> contextClass = determineContextClass(sc);
    	if (!ConfigurableWebApplicationContext.class.isAssignableFrom(contextClass)) {
    		throw new ApplicationContextException("Custom context class [" + contextClass.getName() +
    				"] is not of type [" + ConfigurableWebApplicationContext.class.getName() + "]");
    	}
    	// 创建对象实例
    	return (ConfigurableWebApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
    }

#### 2.3.1: determineContextClass ####

*  源码

protected Class<?> determineContextClass(ServletContext servletContext) {
    	// <1>
    	String contextClassName = servletContext.getInitParameter(CONTEXT_CLASS_PARAM);
    	if (contextClassName != null) {
    		try {
    			return ClassUtils.forName(contextClassName, ClassUtils.getDefaultClassLoader());
    		}
    		catch (ClassNotFoundException ex) {
    			throw new ApplicationContextException(
    					"Failed to load custom context class [" + contextClassName + "]", ex);
    		}
    	}
    	else {
    		// <2>
    	  contextClassName = defaultStrategies.getProperty(WebApplicationContext.class.getName());
    		try {
    			// <3>
    			return ClassUtils.forName(contextClassName, ContextLoader.class.getClassLoader());
    		}
    		catch (ClassNotFoundException ex) {
    			throw new ApplicationContextException(
    					"Failed to load default context class [" + contextClassName + "]", ex);
    		}
    	}
    }

`<1>`处代码`String contextClassName = servletContext.getInitParameter(CONTEXT_CLASS_PARAM);`是判断是否在`web.xml`中通过`<context-prams>`配置了名称为`contextClass`的ServletContext参数，如果配置了则直接使用，一般我们不会去配置，否则是否默认的，默认的是通过和`org.springframework.web.cotext.ContextLoader`同位置的`ContextLoader.properties`配置文件配置的：如下：

org.springframework.web.context.WebApplicationContext=org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext

读取的方式是通过`org.springframework.core.io.ClassPathResource`类和`org.springframework.core.io.support.PropertiesLoaderUtils`工具类直接读取到`java.util.Properties`集合类中，源码如下：

private static final Properties defaultStrategies;
    static {
    	try {
    		ClassPathResource resource = new ClassPathResource(DEFAULT_STRATEGIES_PATH, ContextLoader.class);
    		defaultStrategies = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
    	}
    	catch (IOException ex) {
    		throw new IllegalStateException("Could not load 'ContextLoader.properties': " + ex.getMessage());
    	}
    }

`<2>`处就是获取在`Context.properties`文件中默认配置的`WebApplicationContext`,`<3>`处`ClassUtils.forName(contextClassName, ContextLoader.class.getClassLoader());`就是完成Class对象的创建，并返回。

#### 2.3.2: 创建对象实例 ####

直接利用`org.springframework.bean.BeanUtils`创建对象实例，源码如下：

return (ConfigurableWebApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);

到这里根对象就已经创建出来了。

### 2.4: 配置根对象并刷新 ###

*  代码

configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext);

protected void configureAndRefreshWebApplicationContext(ConfigurableWebApplicationContext wac, ServletContext sc) {
        // <1>
    	if (ObjectUtils.identityToString(wac).equals(wac.getId())) {
    		String idParam = sc.getInitParameter(CONTEXT_ID_PARAM);
    		if (idParam != null) {
    			wac.setId(idParam);
    		}
    		else {
    			// Generate default id...
    			wac.setId(ConfigurableWebApplicationContext.APPLICATION_CONTEXT_ID_PREFIX +
    					ObjectUtils.getDisplayString(sc.getContextPath()));
    		}
    	}
    	// <2>
    	wac.setServletContext(sc);
    	// <3>
    	String configLocationParam = sc.getInitParameter(CONFIG_LOCATION_PARAM);
    	if (configLocationParam != null) {
    		wac.setConfigLocation(configLocationParam);
    	}
    	// <4>
    	wac.refresh();
    	}

`<1>`处代码判断如果是默认的id则先使用`contextId`配置参数，如果没有配置的话则生成，如果配置的话通过在`web.xml`进行如下配置：

<context-param>
    	<param-name>contextId</param-name>
    	<param-value>dongsir-root-web-application-context-id</param-value>
    </context-param>

`<2>`处代码为根对象设置ServletContext。`<3>`处获取spring bean的配置文件，默认为`classpath下的applicationContext.xml`这里获取的是在·web.xml·配置的用户自定义的，可能配置如下：

<context-param>
    	<param-name>contextConfigLocation</param-name>
    	<param-value>classpath:WEB-INF/applicationContext.xml</param-value>
    </context-param>

。`<4>`完成刷新初始化spring容器。

### 2.5: 设置跟容器到ServletContext中 ###

*  代码：

servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context);

这里的key是`.ROOT`结尾的，我想这也正是名称`根容器`的来源吧！

## 最后：都让开，我要喝瑞幸 ##

![在这里插入图片描述][20200828090303329.png_pic_center]

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