聊透SpringMVC抬高视角和追本溯源

Posted 2021-05-01 Java3y

                                                   本文公众号来源：编程新说

作者：编程新说李新杰

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抬高视角

要看透一件事情，必须要抬高自己的视角，因为有一句诗就是“不识庐山真面目，只缘身在此山中”。

请看一个高层次的请求处理过程，如下图01：

第一步 ：用户和Tomcat间建立连接并通过网络发送请求报文给Tomcat。

第二步 ：Tomcat接收用户的报文然后解析报文，并用解析结果生成一个HttpServletRequest对象。

第三步 ：Tomcat同时生成一个空的HttpServletResponse对象，并使用这两个对象去调用SpringMVC。

第四步 ：SpringMVC从HttpServletRequest对象中获取参数，然后进行业务处理。

第五步 ：SpringMVC把业务处理的结果放入HttpServletResponse中，处理流程回到Tomcat中。

第六步 ：Tomcat把HttpServletResponse对象中的内容转化为报文并通过网络发回给用户。

第七步 ：用户接收到报文并使用浏览器展示出来。

用户和Tomcat分别位于不同的地方，所有使用Socket交互。Tomcat和SpringMVC位于一个进程内，所以可以直接调用。

把SpringMVC看作一个整体， 和它密切相关的就是HttpServletRequest和HttpServletResponse两个对象，前者用于获取参数信息，后者用于存放处理结果。

抬高视角后，我们发现了SpringMVC的边界，SpringMVC只需要处理好界内事情即可，剩余的由Tomcat来负责。

追本溯源

Tomcat早就有了，SpringMVC后来才出现，它俩之间没有什么关系。那Tomcat为啥能够调用到SpringMVC呢？

那是因为它们都是Java Web规范下的产物。Java Web规范简单来说主要就是Servlet。Servlet这个词就是Server和Applet的结合体，意为运行在服务器上的小型程序。

Servlet本身是一个Java接口，不过我们通常把任何实现了这个接口的类也称作Servlet。Servlet有一个最大的特点就是它可以和指定的URL相关联。

当我们请求一个URL的时候，最终会来到和它关联的Servlet里面。所以Servlet是负责处理请求的地方，但是如何从URL来到Servlet里呢，这是Servlet管不了的。

负责这个事情的叫做Servlet容器。Servlet类就运行在Servlet容器中，容器负责接受请求，Servlet负责处理请求。这样的话所有环节就都通顺了。

因此Servlet容器就是Tomcat了，Servlet类就是SpringMVC了。所以说SpringMVC是基于Servlet构建起来的。这一切都是源于Servlet规范。

一座小桥

按照Servlet规定，SpringMVC应用应该被打成war包，然后放入Tomcat下面，当Tomcat成功启动后，一切自然OK。这是怎么做到的呢？

那是因为Servlet在它们之间定义了一座小桥，其实就是一个接口。这个接口由SpringMVC来实现，由Tomcat来调用这个实现。

请看这个接口，如下图02：

接口只有一个方法，方法的第一个参数是“感兴趣”的类的集合，哪些类才算是感兴趣的呢？又如何指定呢？继续往下看。

请看SpringMVC对该接口的实现类，如下图03：

在类的上面通过 @HandlesTypes 注解指定的类就是感兴趣的类。这里指定的是一个叫做 WebApplicationInitializer （web应用初始化器）的接口，那它的所有实现类就是感兴趣的类。

那Tomcat如何知道有这么一个实现类存在呢？因为Servlet又给出了规范，哈哈，规范走天下啊。规范规定：

在war包里的META-INF/services目录下，必须有个名为javax.servlet.ServletContainerInitializer的文件，文件内容必须是一个实现了该接口的类的全名。且这个实现类上可以使用@HandlesTypes注解，来指定你感兴趣的类。

这样Tomcat只要从每个war包里读出这个实现类的全名，然后就可以使用反射实例化它，接着调用它的onStartup方法就行了。

这样Tomcat的启动流程通过这座小桥就来到了SpringMVC里，然后带动了SpringMVC的启动，启动成功后就可以对外提供服务了。

上下文路径

一个war包就是一个应用，Tomcat下面可以放多个war包，也就是Tomcat同时支持运行多个应用。那这多个应用之间不会起冲突吗？Tomcat不会搞混吗？

肯定是不会的，因为有一个叫做ContextPath（上下文路径）的东西存在，它就相当于应用的名字，来把它们分开，同时它也是URL的一部分，所以不同应用的URL也是不可能一样的。

同时，Tomcat还定义了类加载器，使一个应用不会加载到别的应用的类，这样保证了安全性。也就是说，即使两个应用中都定义了完全一样的类，那也不是同一个类。

一个Tomcat运行多个应用，如下图04：

Servlet上下文

Tomcat接收到用户的请求，根据URL中的上下文路径和Servlet路径等信息选择出正确的应用里面的适合的Servlet去调用。

Tomcat既然要调用Servlet，那我们必须先把Servlet注册到Tomcat里才行。Tomcat会为每个应用创建一个上下文，称为Servlet上下文（ServletContext）。

每个应用都运行在自己的这个上下文中。如下图05：

一个应用主要就是一些Servlet和Filter，所以只需把这些Servlet和Filter注册到这个ServletContext里就可以了。

传统上，Servlet和Filter的配置信息都会放在应用的web.xml文件中，所以Tomcat在启动时会去读这个文件内容，自动进行相关注册。

所以应用信息、上下文路径、Servlet信息和它对应的URL信息都会存储在已启动好的Tomcat内部，这样当一个请求过来后，根据请求的URL信息就匹配出适合的Servlet，然后Tomcat就会去调用它。