SpringSpring&WEB整合原理及源码分析
Posted
tags:
篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了SpringSpring&WEB整合原理及源码分析相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
表现层和业务层整合:
1. Jsp/Servlet整合Spring;
2. Spring MVC整合SPring;
3. Struts2整合Spring;
本文主要介绍Jsp/Servlet整合Spring原理及源码分析。
一、整合过程
Spring&WEB整合,主要介绍的是Jsp/Servlet容器和Spring整合的过程,当然,这个过程是Spring MVC或Strugs2整合Spring的基础。
Spring和Jsp/Servlet整合操作很简单,使用也很简单,按部就班花不到2分钟就搞定了,本节只讲操作不讲原理,更多细节、原理及源码分析后续过程陆续涉及。
1. 导入必须的jar包,本例spring-web-x.x.x.RELEASE.jar;
2. 配置web.xml,本例示例如下;
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd" id="WebApp_ID" version="3.0"> <display-name>spring11</display-name> <context-param> <param-name>contextConfigLocation</param-name> <param-value>applicationContext.xml</param-value> </context-param> <listener> <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class> </listener> <welcome-file-list> <welcome-file>index.jsp</welcome-file> </welcome-file-list> </web-app>
只需要配置context-param和listener就够了。<context-param>配置项的内容含义:ServletContext.setAttribute("contextConfigLocation", "applicationCOntext.xml"),而<listener>中配置的侦听器则来自于第一步中导入的spring-web-x.x.x.RELEASE.jar包。
3. 就这么两步,Spring和Jsp/Servlet就已经整合好了,验证一下,启动tomcat不报错就可以了。
二、整合原理
原理:让Spring容器随着tomcat容器ServletContext的启动而启动,并且在初始化完成后放到整个应用都可以访问的范围。
回想一下,在非web环境下,使用Spring是需要我们手动把ApplicationContext对象创建出来使用。在web环境下,使用Spring也是需要把ApplicationContext对象创建出来,不过这个步骤大可交给服务器来做,你不必自己再去写个单例类,web环境中单例对象多了去了,servlet是单例的,filter是单例的,listener也是单例,这三个,随便找一个在初始化的时候把ApplicationContext对象创建出来,然后放到整个应用都可以访问的ServletContext容器中就可以了。
总结一下:
1. 让ApplicationContext随着服务器的启动而启动,可以借助与Servlet/Filter/Listener任何一个;
2. 把创建好的ApplicationContext放到ServletContext中,整个应用范围,想怎访问就怎么访问;
整合原理就这么多,你自己分分钟都可以整一个出来,至于代码健不健壮再说,先用再调嘛。但是大可不必这么麻烦,Spring已经把这一切做好了,你只要拿过来用就可以了。
回顾一下第一节的内容,导入一个jar包spring-web-x.x.x.RELEASE.jar,配置了一个侦听器listener,没错,上面的原理都被这个jar包中的这个侦听器给实现了。早期的Spring整合web,支持servlet和listener,不过在Spring 3.x的时候,Spring官方访问已经明确不支持Servlet方式并且已经将相关源码移出web的jar包,所以现在Spring整合WEB,就一条路,listener。
有了ApplicationContext对象,IOC/DI、AOP、Spring JDBC以及事务、国际化ResourceMessage、Spring事件机制、FactoryBean、Spring JNDI等等,想怎么用怎么用。
再分析源码之前,介绍一个工具,org.springframework.web.context.support.WebApplicationContextUtils,这是Spring官方提供的一个web环境下便捷从ServletContext中获取ApplicationContext的工具类,使用示例如下所示。
WebApplicationContext applicationContext = WebApplicationContextUtils. getWebApplicationContext(this.getServletContext());
你不用再去记忆ApplicationContext放入ServletContext中冗长的key,这个方法的源码也很简单,不过Spring写的又臭又长,原理如下所示。
/** * String ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE = * WebApplicationContext.class.getName() + ".ROOT"; */ WebApplicationContext context = (WebApplicationContext) this.getServletContext() .getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE);好了,有了以上的铺垫,并且你对Spring熟悉,那么在web环境下使用Spring对你来说已经毫无压力。
三、源码分析
1. contextInitialized
ServletContextListener侦听器是Jsp/Servlet规范中八大侦听器之一,用来监听ServletContext的创建和销毁。第一节中配置的侦听器ContextLoaderListener就实现了该接口。
package org.springframework.web.context; import javax.servlet.ServletContextEvent; import javax.servlet.ServletContextListener; public class ContextLoaderListener extends ContextLoader implements ServletContextListener { public ContextLoaderListener() {} public ContextLoaderListener(WebApplicationContext context) { super(context); } /** * 该方法实现与ServletContextListener接口 * 当ServletContext被创建之后,服务器会自动调用该方法 * 而该方法就是Spring整合WEB的入口 */ public void contextInitialized(ServletContextEvent event) { initWebApplicationContext(event.getServletContext()); } /** * 该方法实现与ServletContextListener接口 * 当ServletContext销毁的时候,服务器会自动调用该方法 * 最后一节详解该方法 */ public void contextDestroyed(ServletContextEvent event) { closeWebApplicationContext(event.getServletContext()); ContextCleanupListener.cleanupAttributes(event.getServletContext()); } }
随着服务器的启动,ContextLoaderListener侦听器对象会被实例化并且调用contextInitialized(ServletContextEvent event)方法,再在该方法中调用包裹了初始化所有逻辑的initWebApplicationContext(event.getServletContext())方法,深入一下这个方法。
1.1 initWebApplicationContext
这个方法可大发了,ApplicationContext就在这里被创建完成,并且调用refresh()方法。refresh()方法对于Spring有多重要我就不说了,BeanFactory的创建以及配置文件applicationContext加载解析成BeanDefinition以及单例Bean的实例化和缓存、完成国际化机制的初始化、完成Spring事件机制的初始化、发布Spring容器刷新事件等等,这个方法成功调用返回标志着Spring容器启动成功,可以对外提供服务。
简单总结一下该方法的内容:
1. 创建WebApplicationContext对象;
2. 将配置的<context-param>contextConfigLocation</context-pram>参数(即Spring配置文件applicationContext.xml)传入ApplicationContext对象并调用refresh()方法刷新Spring容器,完成Spring容器的创建和启动;
3. 将创建好的ApplicationContext放入ServletContext中;
4. 将ApplicationContext和当前线程的类加载器作为KV存入到ContextLoaderListener中;
public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext) { //如果ServletContext中已经放了一个ApplicationContext,抛异常 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!"); } Log logger = LogFactory.getLog(ContextLoader.class); servletContext.log("Initializing Spring root WebApplicationContext"); if (logger.isInfoEnabled()) { logger.info("Root WebApplicationContext: initialization started"); } long startTime = System.currentTimeMillis(); try { //1. 创建WebApplicationContext,这是一个很重要的方法,可以控制初始化的ApplicationContext类型,下文详解 if (this.context == null) { this.context = createWebApplicationContext(servletContext); } //将上文创建的WebApplicationContext强转成子类ConfigurableWebApplicationContext 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); } //2. 整个Spring整合Web的灵魂所在,在里面调用了refresh()方法,完成Spring容器的启动,下文详解详解详解 configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext); } } //3. 将ApplicationContext放入ServletContext中 servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context); //4. 将ApplicationContext根据类加载器放入ContextLoaderListener的ConcurrentHashMap的逻辑 ClassLoader ccl = Thread.currentThread().getContextClassLoader(); if (ccl == ContextLoader.class.getClassLoader()) { currentContext = this.context; } else if (ccl != null) { currentContextPerThread.put(ccl, this.context); } if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Published root WebApplicationContext as ServletContext attribute with name [" + WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE + "]"); } if (logger.isInfoEnabled()) { long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - startTime; logger.info("Root WebApplicationContext: initialization completed in " + elapsedTime + " ms"); } //refresh()方法调用完成,标志着Spring对外可以提供服务 return this.context; } catch (RuntimeException ex) { logger.error("Context initialization failed", ex); servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, ex); throw ex; } catch (Error err) { logger.error("Context initialization failed", err); servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, err); throw err; } }
上面都是些包来包去的方法,下面才是精华。上面错过就算了,下面错过就亏了。
1.1.1 createWebApplicationContext
在调用createWebApplicationContext(servletContext)方法的时候,会判断ContextLoaderListener的this.context是否为null,不为null才创建新的对象,之所以这样判断,是因为ContextLoaderListener的构造方法有两种,含参和不含参,另外,如果不是在启动服务时触发refresh方法,而是在运行中手动触发refresh方法的话,就不必在重新创建ApplicationContext对象,而只需要把这个对象后面的逻辑刷新一下就可以了。
protected WebApplicationContext createWebApplicationContext(ServletContext sc) { //1. 获得ApplicationContext类型的字节码,这里可以自定义ApplicationContext的类型 //默认是XmlApplicationContext //在web.xml中通过设置参数,你可以在web中使用Spring 3.0的AnnotationConfigWebApplicationContext //或者是其他任意类型的ApplicationContext Class<?> contextClass = determineContextClass(sc); if (!ConfigurableWebApplicationContext.class.isAssignableFrom(contextClass)) {// 这个判断决定了自定义ApplicationContext的范围,下文会有一个自定义的举例 throw new ApplicationContextException("Custom context class [" + contextClass.getName() + "] is not of type [" + ConfigurableWebApplicationContext.class.getName() + "]"); } //2. 利用反射来实例化ApplicationContext //这里的逻辑是通过反射获取默认构造函数,然后newInstance(); return (ConfigurableWebApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass); }
1.1.1.1 determineContextClass
// 默认WebApplicationContext初始化对象的配置文件 private static final String DEFAULT_STRATEGIES_PATH = "ContextLoader.properties"; // 配置文件工具 private static final Properties defaultStrategies; protected Class<?> determineContextClass(ServletContext servletContext) { // 从web.xml中获取配置的ApplicationContext类的全量路径 // public static final String CONTEXT_CLASS_PARAM = "contextClass"; 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 { // 如果没有配置contextClass,那么默认就创建XmlWebApplicationContext // 这个参数在spring-web-x.x.x.RELEASE.jar的配置文件中 // /org/springframework/web/context/ContextLoader.properties contextClassName = defaultStrategies.getProperty(WebApplicationContext.class.getName()); try { return ClassUtils.forName(contextClassName, ContextLoader.class.getClassLoader()); } catch (ClassNotFoundException ex) { throw new ApplicationContextException( "Failed to load default context class [" + contextClassName + "]", ex); } } }
先看ContextLoader.properties配置文件中的内容。
# Default WebApplicationContext implementation class for ContextLoader. # Used as fallback when no explicit context implementation has been specified as context-param. # Not meant to be customized by application developers. org.springframework.web.context.WebApplicationContext=org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext
如果没有在web.xml中没有配置contextClass,那么默认加载的就是XmlWebApplicationContext,如果配置了,那么就加载配置的ApplicationContext类型,但是有一个条件,即该类必须是ConfigurableWebApplicationContext或其子类。一个简单的配置例子,web容器启动的时候,加载AnnotationConfigWebApplicationContext类。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd" id="WebApp_ID" version="3.0"> <display-name>spring11</display-name> <context-param> <param-name>contextClass</param-name> <param-value>org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigWebApplicationContext</param-value> </context-param> <context-param> <param-name>contextConfigLocation</param-name> <!-- 这里不再加载applicationContext.xml,而是加载自定义的配置类 --> <param-value>cn.wxy.configuration.AnnoBeanConfiguation</param-value> </context-param> <listener> <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class> </listener> <welcome-file-list> <welcome-file>index.jsp</welcome-file> </welcome-file-list> </web-app>
1.1.1.2 BeanUtils.instantiateClass(contextClass)
在成功加载ApplicationContext的字节码并获得Class对象之后,利用反射获取ApplicationContext实例,源码很简单,核心就就一句话clazz.getDeclaredConstructor().newInstance(),反射获取默认构造器,然后实例化。
1.1.2 configureAndRefreshWebApplicationContext
protected void configureAndRefreshWebApplicationContext(ConfigurableWebApplicationContext wac, ServletContext sc) { // 从web.xml中获取context-param配置参数contextId,没有就采用默认 // contextId这个不知道用来干什么,不涉及主要逻辑,此处不予关注 if (ObjectUtils.identityToString(wac).equals(wac.getId())) { // The application context id is still set to its original default value // -> assign a more useful id based on available information 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())); } } // 从context-param中获取Spring配置文件applicationContext.xml路径 // 参数contextConfigLocation为第一节中web.xml中配置的参数 wac.setServletContext(sc); String configLocationParam = sc.getInitParameter(CONFIG_LOCATION_PARAM); if (configLocationParam != null) { wac.setConfigLocation(configLocationParam); } //初始化web环境 // The wac environment's #initPropertySources will be called in any case when the context // is refreshed; do it eagerly here to ensure servlet property sources are in place for // use in any post-processing or initialization that occurs below prior to #refresh ConfigurableEnvironment env = wac.getEnvironment(); if (env instanceof ConfigurableWebEnvironment) { ((ConfigurableWebEnvironment) env).initPropertySources(sc, null); } customizeContext(sc, wac); // 刷新Spring容器 // 该方法调用完成,标志着Spring容器可以对外提供服务 wac.refresh(); }
这个方法主要是将Spring配置文件路径关联到ApplicationContext,并没有进行解析,解析过程在refresh中获取BeanFactory的时候完成。
最重要的方法就是refresh()方法,它包含了Spring所有的启动逻辑,这里只是简单的列了一下,并没有深入,深入就太多了,写不完,可以参看《Spring:源码解读Spring IOC原理》。
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException { synchronized (this.startupShutdownMonitor) { //调用容器准备刷新的方法,获取容器的当时时间,同时给容器设置同步标识 prepareRefresh(); //告诉子类启动refreshBeanFactory()方法,Bean定义资源文件的载入从 //子类的refreshBeanFactory()方法启动 ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory(); //为BeanFactory配置容器特性,例如类加载器、事件处理器等 prepareBeanFactory(beanFactory); try { //为容器的某些子类指定特殊的BeanPost事件处理器 postProcessBeanFactory(beanFactory); //调用所有注册的BeanFactoryPostProcessor的Bean invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory); //为BeanFactory注册BeanPost事件处理器. //BeanPostProcessor是Bean后置处理器,用于监听容器触发的事件 registerBeanPostProcessors(beanFactory); //初始化信息源,和国际化相关. initMessageSource(); //初始化容器事件传播器. initApplicationEventMulticaster(); //调用子类的某些特殊Bean初始化方法 onRefresh(); //为事件传播器注册事件监听器. registerListeners(); //初始化所有剩余的单态Bean. finishBeanFactoryInitialization(beanFactory); //初始化容器的生命周期事件处理器,并发布容器的生命周期事件 finishRefresh(); } catch (BeansException ex) { //销毁以创建的单态Bean destroyBeans(); //取消refresh操作,重置容器的同步标识. cancelRefresh(ex); throw ex; } } }
1.1.3 收尾工作
1. 接下来将创建好的XmlWebApplicationContext放入ServletContext中;
2. 以当前线程的类加载器为key,XmlWebApplicationContext为value,放入ContextLoaderListener的HashMap中;
3. 将XmlApplicationContext和ContextLoaderListener的this.currentContext绑定;
2. contextDestroyed
public void contextDestroyed(ServletContextEvent event) { // 关闭WebApplicationContext closeWebApplicationContext(event.getServletContext()); // 将ServletContext中Spring相关的对象清理 ContextCleanupListener.cleanupAttributes(event.getServletContext()); }
清理逻辑就很简单了,源码简单注释如下。
public void closeWebApplicationContext(ServletContext servletContext) { servletContext.log("Closing Spring root WebApplicationContext"); try { // 关闭Spring容器,此操作会调用Bean生命周期中destory-method和注解preDestory清理资源:销毁单例bean、销毁BeanFacotry,删除JVM关闭钩子; if (this.context instanceof ConfigurableWebApplicationContext) { ((ConfigurableWebApplicationContext) this.context).close(); } } finally { // 清理ContextLoaderListener ClassLoader ccl = Thread.currentThread().getContextClassLoader(); if (ccl == ContextLoader.class.getClassLoader()) { currentContext = null; } else if (ccl != null) { currentContextPerThread.remove(ccl); } // 清理放入ServletContext中的ApplicationContext servletContext.removeAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE); if (this.parentContextRef != null) { this.parentContextRef.release(); } } }
// 把Servlet中Spring相关的内容清掉 static void cleanupAttributes(ServletContext sc) { Enumeration<String> attrNames = sc.getAttributeNames(); while (attrNames.hasMoreElements()) { String attrName = attrNames.nextElement(); if (attrName.startsWith("org.springframework.")) { Object attrValue = sc.getAttribute(attrName); if (attrValue instanceof DisposableBean) { try { ((DisposableBean) attrValue).destroy(); } catch (Throwable ex) { logger.error("Couldn't invoke destroy method of attribute with name '" + attrName + "'", ex); } } } } }
至此,结束,谢谢观赏!
附注:
本文如有错漏,烦请不吝指正,谢谢!
以上是关于SpringSpring&WEB整合原理及源码分析的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章