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Spring源代码解析(二):IoC容器在Web容器中的启动

来源:小侦探旅游网
Spring源代码解析(二):IoC容器在Web容器中的启动

上面我们分析了IOC容器本身的实现,下面我们看看在典型的web环境中,Spring IOC容器是怎样被载入和起作用的。 简单的说,在web容器中,通过ServletContext为Spring的IOC容器提供宿主环境,对应的建立起一个IOC容器的体系。其中,首先需要建立的是根上下文,这个上下文持有的对象可以有业务对象,数据存取对象,资源,事物管理器等各种中间层对象。在这个上下文的基础上,和web MVC相关还会有一个上下文来保存控制器之类的MVC对象,这样就构成了一个层次化的上下文结构。在web容器中启动Spring应用程序就是一个建立这个上下文体系的过程。Spring为web应用提供了上下文的扩展接口 WebApplicationContext: Java代码

1. public interface WebApplicationContext extends ApplicationContext {

2. //这里定义的常量用于在ServletContext中存取根上下文 3. String ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE = WebApplicationContext.class.getName() + \".ROOT\"; 4. ......

5. //对WebApplicationContext来说,需要得到Web容器的ServletContext

6. ServletContext getServletContext(); 7. }

而一般的启动过程,Spring会使用一个默认的实现,XmlWebApplicationContext - 这个上下文实现作为在web容器中的根上下文容器被建立起来,具体的建立过程在下面我们会详细分析。 Java代码

1. public class XmlWebApplicationContext extends AbstractRefreshableWebApplicationContext { 2.

3. /** 这是和web部署相关的位置信息,用来作为默认的根上下文bean定义信息的存放位置*/

4. public static final String DEFAULT_CONFIG_LOCATION = \"/WEB-INF/applicationContext.xml\";

5. public static final String DEFAULT_CONFIG_LOCATION_PREFIX = \"/WEB-INF/\";

6. public static final String DEFAULT_CONFIG_LOCATION_SUFFIX = \".xml\"; 7.

8. //我们又看到了熟悉的loadBeanDefinition,就像我们前面对IOC容器的分析中一样,这个加载工程在容器的refresh()的时候启动。

9. protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws IOException {

10. //对于XmlWebApplicationContext,当然使用的是XmlBeanDefinitionReader来对bean定义信息来进行解析

11. XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory); 12.

13. beanDefinitionReader.setResourceLoader(this);

14. beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this)); 15.

16. initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader); 17. loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader); 18. } 19.

20. protected void initBeanDefinitionReader(XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader) { 21. }

22. //使用XmlBeanDefinitionReader来读入bean定义信息

23. protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException {

24. String[] configLocations = getConfigLocations(); 25. if (configLocations != null) {

26. for (int i = 0; i < configLocations.length; i++) {

27. reader.loadBeanDefinitions(configLocations[i]);

28. } 29. } 30. }

31. //这里取得bean定义信息位置,默认的地方是/WEB-INF/applicationContext.xml

32. protected String[] getDefaultConfigLocations() { 33. if (getNamespace() != null) {

34. return new String[] {DEFAULT_CONFIG_LOCATION_PREFIX + getNamespace() + DEFAULT_CONFIG_LOCATION_SUFFIX}; 35. }

36. else {

37. return new String[] {DEFAULT_CONFIG_LOCATION}; 38. } 39. } 40.}

对于一个Spring激活的web应用程序,可以通过使用Spring代码声明式的指定在web应用程序启动时载入应用程序上下文(WebApplicationContext),Spring的ContextLoader是提供这样性能的类,我们可以使用 ContextLoaderServlet或者ContextLoaderListener的启动时载入的Servlet来实例化Spring IOC容器 - 为什么会有两个不同的类来装载它呢,这是因为它们的使用需要区别不同的Servlet容器支持的Serlvet版本。但不管是 ContextLoaderSevlet还是 ContextLoaderListener都使用ContextLoader来完成实际的

WebApplicationContext的初始化工作。这个ContextLoder就像是Spring Web应用程序在Web容器中的加载器booter。当然这些Servlet的具体使用我们都要借助web容器中的部署描述符来进行相关的定义。

下面我们使用ContextLoaderListener作为载入器作一个详细的分析,这个Servlet的监听器是根上下文被载入的地方,也是整个 Spring web应用加载上下文的第一个地方;从加载过程我们可以看到,首先从Servlet事件中得到ServletContext,然后可以读到配置好的在web.xml的中的各个属性值,然后ContextLoder实例化WebApplicationContext并完成其载入和初始化作为根上下文。当这个根上下文被载入后,它被绑定到web应用程序的ServletContext上。任何需要访问该ApplicationContext的应用程序代码都可以从WebApplicationContextUtils类的静态方法来得到: Java代码

1. WebApplicationContext getWebApplicationContext(ServletContext sc)

以Tomcat作为Servlet容器为例,下面是具体的步骤:

1.Tomcat 启动时需要从web.xml中读取启动参数,在web.xml中我们需要对ContextLoaderListener进行配置,对于在web应用启动入口是在

ContextLoaderListener中的初始化部分;从Spring MVC上看,实际上在web容器中维护了一系列的IOC容器,其中在ContextLoader中载入的IOC容器作为根上下文而存在于 ServletContext中。 Java代码

1. //这里对根上下文进行初始化。

2. public void contextInitialized(ServletContextEvent event) { 3. //这里创建需要的ContextLoader

4. this.contextLoader = createContextLoader();

5. //这里使用ContextLoader对根上下文进行载入和初始化

6. this.contextLoader.initWebApplicationContext(event.getServletContext()); 7. }

通过ContextLoader建立起根上下文的过程,我们可以在ContextLoader中看到: Java代码

1. public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext)

2. throws IllegalStateException, BeansException { 3. //这里先看看是不是已经在ServletContext中存在上下文,如果有说明前面已经被载入过,或者是配置文件有错误。

4. if (servletContext.getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE) != null) { 5. //直接抛出异常 6. ......... 7. } 8.

9. ............... 10. try {

11. // 这里载入根上下文的父上下文

12. ApplicationContext parent = loadParentContext(servletContext); 13.

14. //这里创建根上下文作为整个应用的上下文同时把它存到

ServletContext中去,注意这里使用的ServletContext的属性值是 15. //ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE,以后的应用都是根据这个属性值来取得根上下文的 - 往往作为自己上下文的父上下文

16. this.context = createWebApplicationContext(servletContext, parent);

17. servletContext.setAttribute(

18. WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context); 19. .......... 20.

21. return this.context; 22. }

23. ............ 24.}

建立根上下文的父上下文使用的是下面的代码,取决于在web.xml中定义的参数:locatorFactorySelector,这是一个可选参数: Java代码

1. protected ApplicationContext loadParentContext(ServletContext servletContext)

2. throws BeansException { 3.

4. ApplicationContext parentContext = null;

5.

6. String locatorFactorySelector = servletContext.getInitParameter(LOCATOR_FACTORY_SELECTOR_PARAM);

7. String parentContextKey = servletContext.getInitParameter(LOCATOR_FACTORY_KEY_PARAM); 8.

9. if (locatorFactorySelector != null) {

10. BeanFactoryLocator locator = ContextSingletonBeanFactoryLocator.getInstance(locatorFactorySelector); 11. ........

12. //得到根上下文的父上下文的引用

13. this.parentContextRef = locator.useBeanFactory(parentContextKey);

14. //这里建立得到根上下文的父上下文

15. parentContext = (ApplicationContext) this.parentContextRef.getFactory(); 16. } 17.

18. return parentContext; 19.}

得到根上下文的父上下文以后,就是根上下文的创建过程: Java代码

1. protected WebApplicationContext createWebApplicationContext( 2. ServletContext servletContext, ApplicationContext parent) throws BeansException {

3. //这里需要确定我们载入的根WebApplication的类型,由在web.xml中配置的contextClass中配置的参数可以决定我们需要载入什么样的ApplicationContext,

4. //如果没有使用默认的。

5. Class contextClass = determineContextClass(servletContext);

6. .........

7. //这里就是上下文的创建过程

8. ConfigurableWebApplicationContext wac =

9. (ConfigurableWebApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);

10. //这里保持对父上下文和ServletContext的引用到根上下文中 11. wac.setParent(parent);

12. wac.setServletContext(servletContext); 13.

14. //这里从web.xml中取得相关的初始化参数

15. String configLocation = servletContext.getInitParameter(CONFIG_LOCATION_PARAM);

16. if (configLocation != null) {

17. wac.setConfigLocations(StringUtils.tokenizeToStringArray(configLocation,

18. ConfigurableWebApplicationContext.CONFIG_LOCATION_DELIMITERS)); 19. }

20. //这里对WebApplicationContext进行初始化,我们又看到了熟悉的refresh调用。

21. wac.refresh(); 22. return wac; 23.}

初始化根ApplicationContext后将其存储到SevletContext中去以后,这样就建立了一个全局的关于整个应用的上下文。这个根上下文会被以后的

DispatcherServlet初始化自己的时候作为自己ApplicationContext的父上下文。这个在对 DispatcherServlet做分析的时候我们可以看看到。

3.完成对ContextLoaderListener的初始化以后, Tomcat开始初始化DispatchServlet,- 还记得我们在web.xml中队载入次序进行了定义。

DispatcherServlet会建立自己的ApplicationContext,同时建立这个自己的上下文的时候会从ServletContext中得到根上下文作为父上下文,然后再对自己的上下文进行初始化,并最后存到 ServletContext中去供以后检索和使用。 可以从DispatchServlet的父类FrameworkServlet的代码中看到大致的初始化过程,整个ApplicationContext的创建过程和ContextLoder创建的过程相类似: Java代码

1. protected final void initServletBean() throws ServletException, BeansException { 2. ......... 3. try {

4. //这里是对上下文的初始化过程。

5. this.webApplicationContext = initWebApplicationContext();

6. //在完成对上下文的初始化过程结束后,根据bean配置信息建立MVC框架的各个主要元素

7. initFrameworkServlet(); 8. }

9. ........ 10.}

对initWebApplicationContext()调用的代码如下:

Java代码

1. protected WebApplicationContext initWebApplicationContext() throws BeansException {

2. //这里调用WebApplicationContextUtils静态类来得到根上下文

3. WebApplicationContext parent = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(getServletContext()); 4.

5. //创建当前DispatcherServlet的上下文,其上下文种类使用默认的在FrameworkServlet定义好的:

DEFAULT_CONTEXT_CLASS = XmlWebApplicationContext.class; 6. WebApplicationContext wac = createWebApplicationContext(parent);

7. ........

8. if (isPublishContext()) {

9. //把当前建立的上下文存到ServletContext中去,注意使用的属性名是和当前Servlet名相关的。

10. String attrName = getServletContextAttributeName(); 11. getServletContext().setAttribute(attrName, wac); 12. }

13. return wac; 14.}

其中我们看到调用了WebApplicationContextUtils的静态方法得到根ApplicationContext: Java代码

1. public static WebApplicationContext getWebApplicationContext(ServletContext sc) {

2. //很简单,直接从ServletContext中通过属性名得到根上下文

3. Object attr = sc.getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE); 4. .......

5. return (WebApplicationContext) attr; 6. }

7. 然后创建DispatcherServlet自己的WebApplicationContext:

8. protected WebApplicationContext createWebApplicationContext(WebApplicationContext parent)

9. throws BeansException { 10. .......

11. //这里使用了BeanUtils直接得到

WebApplicationContext,ContextClass是前面定义好的

DEFAULT_CONTEXT_CLASS = 12. //XmlWebApplicationContext.class;

13. ConfigurableWebApplicationContext wac =

14. (ConfigurableWebApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(getContextClass()); 15.

16. //这里配置父上下文,就是在ContextLoader中建立的根上下文

17. wac.setParent(parent); 18.

19. //保留ServletContext的引用和相关的配置信息。 20. wac.setServletContext(getServletContext()); 21. wac.setServletConfig(getServletConfig()); 22. wac.setNamespace(getNamespace()); 23.

24. //这里得到ApplicationContext配置文件的位置 25. if (getContextConfigLocation() != null) { 26. wac.setConfigLocations(

27. StringUtils.tokenizeToStringArray(

28. getContextConfigLocation(), ConfigurableWebApplicationContext.CONFIG_LOCATION_DELIMITERS)); 29. } 30.

31. //这里调用ApplicationContext的初始化过程,同样需要使用refresh()

32. wac.refresh(); 33. return wac; 34. }

4. 然后就是DispatchServlet中对Spring MVC的配置过程,首先对配置文件中的定义元素进行配置 - 请注意这个时候我们的WebApplicationContext已经建立起来了,也意味着DispatcherServlet有自己的定义资源,可以需要从web.xml中读取bean的配置信息,通常我们会使用单独的xml文件来配置MVC中各个要素定义,这里和web容器相关的加载过程实际上已经完成了,下面的处理和普通的Spring应用程序的编写没有什么太大的差别,我们先看看MVC的初始化过程: Java代码

1. protected void initFrameworkServlet() throws ServletException, BeansException {

2. initMultipartResolver(); 3. initLocaleResolver();

4. initThemeResolver(); 5. initHandlerMappings(); 6. initHandlerAdapters();

7. initHandlerExceptionResolvers(); 8. initRequestToViewNameTranslator(); 9. initViewResolvers(); 10.}

5. 这样MVC的框架就建立起来了,DispatchServlet对接受到的HTTP Request进行分发处理由doService()完成,具体的MVC处理过程我们在doDispatch()中完成,其中包括使用Command模式建立执行链,显示模型数据等,这些处理我们都可以在DispatcherServlet的代码中看到: Java代码

1. protected void doService(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception { 2. ...... 3. try {

4. doDispatch(request, response); 5. }

6. ....... 7. }

实际的请求分发由doDispatch(request,response)来完成: Java代码

1. protected void doDispatch(final HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception { 2. .......

3. // 这是Spring定义的执行链,里面放了映射关系对应的handler和定义的相关拦截器。

4. HandlerExecutionChain mappedHandler = null; 5.

6. ...... 7. try {

8. //我们熟悉的ModelAndView在这里出现了。 9. ModelAndView mv = null; 10. try {

11. processedRequest = checkMultipart(request); 12.

13. //这里更具request中的参数和映射关系定义决定使用的handler

14. mappedHandler = getHandler(processedRequest, false); 15.

16. ......

17. //这里是handler的调用过程,类似于Command模式中的execute.

18. HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());

19. mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler()); 20.

21. .......

22. //这里将模型数据通过视图进行展现

23. if (mv != null && !mv.wasCleared()) {

24. render(mv, processedRequest, response); 25. }

26. ........ 27. }

这样具体的MVC模型的实现就由bean配置文件里定义好的view resolver,handler这些类来实现用户代码的功能。

总结上面的过程,我们看到在web容器中,ServletContext可以持有一系列的web上下文,而在整个web上下文中存在一个根上下文来作为其它 Servlet上下文的父上下文。这个根上下文是由ContextLoader载入并进行初始化的,对于我们的web应用, DispatcherSerlvet载入并初始化自己的上下文,这个上下文的父上下文是根上下文,并且我们也能从ServletContext中根据 Servlet的名字来检索到我们需要的对应于这个Servlet的上下文,但是根上下文的名字是由Spring唯一确定的。这个 DispactcherServlet建立的上下文就是我们开发Spring MVC应用的IOC容器。

具体的web请求处理在上下文体系建立完成以后由DispactcherServlet来完成,上面对MVC的运作做了一个大致的描述,下面我们会具体就SpringMVC的框架实现作一个详细的分析。

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