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  • 1.0 spring与springmvc父子容器

    2016-08-03 23:18:42 26,286 5

    1、spring和springmvc父子容器概念介绍

        在spring和springmvc进行整合的时候,一般情况下我们会使用不同的配置文件来配置spring和springmvc,因此我们的应用中会存在至少2个ApplicationContext实例,由于是在web应用中,因此最终实例化的是ApplicationContext的子接口WebApplicationContext。如下图所示:

    mvc-context-hierarchy.png


        上图中显示了2个WebApplicationContext实例,为了进行区分,分别称之为:Servlet WebApplicationContext、Root WebApplicationContext。 其中:

        Servlet WebApplicationContext:这是对J2EE三层架构中的web层进行配置,如控制器(controller)、视图解析器(view resolvers)等相关的bean。通过spring mvc中提供的DispatchServlet来加载配置,通常情况下,配置文件的名称为spring-servlet.xml。

        Root WebApplicationContext:这是对J2EE三层架构中的service层、dao层进行配置,如业务bean,数据源(DataSource)等。通常情况下,配置文件的名称为applicationContext.xml。在web应用中,其一般通过ContextLoaderListener来加载。

        以下是一个web.xml配置案例:

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
      
    <web-app version="3.0" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"  
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
        xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaeehttp://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd">  
        
        <!—创建Root WebApplicationContext-->
        <context-param>  
            <param-name>contextConfigLocation</param-name>  
            <param-value>/WEB-INF/spring/applicationContext.xml</param-value>  
        </context-param>  
      
        <listener>  
            <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>  
        </listener>  
        
        <!—创建Servlet WebApplicationContext-->
        <servlet>  
            <servlet-name>dispatcher</servlet-name>  
            <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>  
            <init-param>  
                <param-name>contextConfigLocation</param-name>  
                <param-value>/WEB-INF/spring/spring-servlet.xml</param-value>  
            </init-param>  
            <load-on-startup>1</load-on-startup>  
        </servlet>  
        <servlet-mapping>  
            <servlet-name>dispatcher</servlet-name>  
            <url-pattern>/*</url-pattern>  
        </servlet-mapping>  
      
    </web-app>

        在上面的配置中:

        1、 ContextLoaderListener会被优先初始化时,其会根据<context-param>元素中contextConfigLocation参数指定的配置文件路径,在这里就是"/WEB-INF/spring/applicationContext.xml”,来创建WebApplicationContext实例。 并调用ServletContext的setAttribute方法,将其设置到ServletContext中,属性的key为”org.springframework.web.context.WebApplicationContext.ROOT”,最后的”ROOT"字样表明这是一个 Root WebApplicationContext。

        2、DispatcherServlet在初始化时,会根据<init-param>元素中contextConfigLocation参数指定的配置文件路径,即"/WEB-INF/spring/spring-servlet.xml”,来创建Servlet WebApplicationContext。同时,其会调用ServletContext的getAttribute方法来判断是否存在Root WebApplicationContext。如果存在,则将其设置为自己的parent。这就是父子上下文(父子容器)的概念。

            父子容器的作用在于,当我们尝试从child context(即:Servlet WebApplicationContext)中获取一个bean时,如果找不到,则会委派给parent context (即Root WebApplicationContext)来查找。

            如果我们没有通过ContextLoaderListener来创建Root WebApplicationContext,那么Servlet WebApplicationContext的parent就是null,也就是没有parent context。 

    2、为什么要有父子容器

        笔者理解,父子容器的作用主要是划分框架边界。

        在J2EE三层架构中,在service层我们一般使用spring框架, 而在web层则有多种选择,如spring mvc、struts等。因此,通常对于web层我们会使用单独的配置文件。例如在上面的案例中,一开始我们使用spring-servlet.xml来配置web层,使用applicationContext.xml来配置service、dao层。如果现在我们想把web层从spring mvc替换成struts,那么只需要将spring-servlet.xml替换成Struts的配置文件struts.xml即可,而applicationContext.xml不需要改变。

        事实上,如果你的项目确定了只使用spring和spring mvc的话,你甚至可以将service 、dao、web层的bean都放到spring-servlet.xml中进行配置,并不是一定要将service、dao层的配置单独放到applicationContext.xml中,然后使用ContextLoaderListener来加载。在这种情况下,就没有了Root WebApplicationContext,只有Servlet WebApplicationContext。

    3、Root WebApplicationContext创建过程ob欧宝娱乐app下载分析

            ContextLoaderListener用于创建ROOT WebApplicationContext,其实现了ServletContextListener接口的contextInitialized和contextDestroyed方法,在web应用启动和停止时,web容器(如tomcat)会负责回调这两个方法。而创建Root WebApplicationContext就是在contextInitialized中完成的,相关ob欧宝娱乐app下载片段如下所示:

    org.springframework.web.context.ContextLoaderListener 

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

        可以看到ContextLoaderListener继承了ContextLoader类,真正的创建在操作,是在ContextLoader的initWebApplicationContext方法中完成。

    org.springframework.web.context.ContextLoader#initWebApplicationContext 

    public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext) {
       //1、保证只能有一个ROOT WebApplicationContext
       //尝试以”org.springframework.web.context.WebApplicationContext.ROOT”为key从ServletContext中查找WebApplicationContext实例
       //如果已经存在,则抛出异常。
       //一个典型的异常场景是在web.xml中配置了多个ContextLoaderListener,那么后初始化的ContextLoaderListener就会抛出异常
       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!");
       }
       
       //2、打印日志,注意日志中的提示内容:"Initializing Spring root WebApplicationContext”
       //这验证了我们之前的说法,ContextLoaderListener创建的是root WebApplicationContext
       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 {
         
          if (this.context == null) {
             // 3 创建WebApplicationContext实现类实例。其内部首先会确定WebApplicationContext实例类型。
            // 首先判断有没有<context-param>元素的<param-name>值为contextClass,如果有,则对应的<param-value>值,就是要创建的WebApplicationContext实例类型
            // 如果没有指定,则默认的实现类为XmlWebApplicationContext。这是在spring-web-xxx.jar包中的ContextLoader.properties指定的
            // 注意这个时候,只是创建了WebApplicationContext对象实例,还没有加载对应的spring配置文件
             this.context = createWebApplicationContext(servletContext);
          }
          //4 XmlWebApplicationContext实现了ConfigurableWebApplicationContext接口,因此会进入if代码块
          if (this.context instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {
             ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) this.context;
             // 4.1 由于WebApplicationContext对象实例还没有加载对应配置文件,spring上下文还没有被刷新,因此isActive返回false,进入if代码块
             if (!cwac.isActive()) {
                //4.2 当前ROOT WebApplicationContext的父context为null,则尝试通过loadParentContext方法获取父ApplicationContext,并设置到其中
                //由于loadParentContext方法目前写死返回null,因此可以忽略4.2这个步骤。
                if (cwac.getParent() == null) {
                   ApplicationContext parent = loadParentContext(servletContext);
                   cwac.setParent(parent);
                }
                //4.3 加载配置spring文件。根据<context-param>指定的contextConfigLocation,确定配置文件的位置。
                configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext);
             }
          }
          // 5、将创建的WebApplicationContext实例以”org.springframework.web.context.WebApplicationContext.ROOT”为key设置到ServletContext中
          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.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");
          }
          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;
       }
    }

    4、Servlet WebApplicationContext创建过程ob欧宝娱乐app下载分析

            DispatcherServlet负责创建Servlet WebApplicationContext,并尝试将ContextLoaderListener创建的ROOT WebApplicationContext设置为自己的parent。其类图继承关系如下所示: 

    32F0091A-E822-43D9-9289-400B6744673A.png

    其中HttpServletBean继承了HttpServlet,因此在应用初始化时,其init方法会被调用,如下:

    org.springframework.web.servlet.HttpServletBean#init 

    public final void init() throws ServletException {
       //...
       // 这个方法在HttpServletBean中是空实现
       initServletBean();
       if (logger.isDebugEnabled()) {
          logger.debug("Servlet '" + getServletName() + "' configured successfully");
       }
    }

        HttpServletBean的init方法中,调用了initServletBean()方法,在HttpServletBean中,这个方法是空实现。FrameworkServlet覆盖了HttpServletBean中的initServletBean方法,如下:

    org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet#initServletBean 

    @Override
    protected final void initServletBean() throws ServletException {
       getServletContext().log("Initializing Spring FrameworkServlet '" + getServletName() + "'");
       if (this.logger.isInfoEnabled()) {
          this.logger.info("FrameworkServlet '" + getServletName() + "': initialization started");
       }
       long startTime = System.currentTimeMillis();
       try {
          // initWebApplicationContext方法中,创建了Servlet WebApplicationContext实例
          this.webApplicationContext = initWebApplicationContext();
          initFrameworkServlet();
       }
       catch (ServletException ex) {
          this.logger.error("Context initialization failed", ex);
          throw ex;
       }
       catch (RuntimeException ex) {
          this.logger.error("Context initialization failed", ex);
          throw ex;
       }
       if (this.logger.isInfoEnabled()) {
          long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
          this.logger.info("FrameworkServlet '" + getServletName() + "': initialization completed in " +
                elapsedTime + " ms");
       }
    }

        上述代码片段中,我们可以看到通过调用FrameworkServlet的另一个方法initWebApplicationContext(),来真正创建WebApplicationContext实例,其ob欧宝娱乐app下载如下:

    org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet#initWebApplicationContext 

    protected WebApplicationContext initWebApplicationContext() {
       //1 通过工具类WebApplicationContextUtils来获取Root WebApplicationContext
       // 其内部以”org.springframework.web.context.WebApplicationContext.ROOT”为key从ServletContext中查找WebApplicationContext实例作为rootContext 
       WebApplicationContext rootContext =
             WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(getServletContext());
       WebApplicationContext wac = null;
       
       //2、在我们的案例中是通过web.xml配置的DispatcherServlet,此时webApplicationContext为null,因此不会进入以下代码块
       if (this.webApplicationContext != null) {
          // A context instance was injected at construction time -> use it
          wac = this.webApplicationContext;
          if (wac instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {
             ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) wac;
             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 -> set
                   // the root application context (if any; may be null) as the parent
                   cwac.setParent(rootContext);
                }
                configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac);
             }
          }
       }
       //3 经过第二步,wac依然为null,此时尝试根据FrameServlet的contextAttribute 字段的值,从ServletContext中获取Servlet WebApplicationContext实例,在我们的案例中,contextAttribute值为空,因此这一步过后,wac依然为null
       if (wac == null) {
          // No context instance was injected at construction time -> see if one
          // has been registered in the servlet context. If one exists, it is assumed
          // that the parent context (if any) has already been set and that the
          // user has performed any initialization such as setting the context id
          wac = findWebApplicationContext();
       }
      
       //4 开始真正的创建Servlet WebApplicationContext,并将rootContext设置为parent
       if (wac == null) {
          // No context instance is defined for this servlet -> create a local one
          wac = createWebApplicationContext(rootContext);
       }
       if (!this.refreshEventReceived) {
          // Either the context is not a ConfigurableApplicationContext with refresh
          // support or the context injected at construction time had already been
          // refreshed -> trigger initial onRefresh manually here.
          onRefresh(wac);
       }
       if (this.publishContext) {
          // Publish the context as a servlet context attribute.
          String attrName = getServletContextAttributeName();
          getServletContext().setAttribute(attrName, wac);
          if (this.logger.isDebugEnabled()) {
             this.logger.debug("Published WebApplicationContext of servlet '" + getServletName() +
                   "' as ServletContext attribute with name [" + attrName + "]");
          }
       }
       return wac;
    }

    5 java方式配置

        最后,对于Root WebApplicationContext和Servlet WebApplicationContext的创建,我们也可以通过java代码的方式进行配置。spring通过以下几个类对此提供了支持:

        AbstractContextLoaderInitializer:其用于动态的往ServletContext中注册一个ContextLoaderListener,从而创建Root WebApplicationContext

        AbstractDispatcherServletInitializer:其用于动态的往ServletContext中注册一个DispatcherServlet,从而创建Servlet WebApplicationContext

    对应的类图继承关系如下所示: 

    B8A3DA37-3375-4A3F-8311-24C9B6568521.png


        AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer用于提供AbstractContextLoaderInitializer和AbstractDispatcherServletInitializer所需要的配置。

        AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer中有3个抽象方法需要实现: 

    public class MyWebAppInitializer extends AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer {
        //获得创建Root WebApplicationContext所需的配置类
        @Override
        protected Class<?>[] getRootConfigClasses() {
            return new Class<?[] { RootConfig.class };
        }
        //获得创建Servlet WebApplicationContext所需的配置类
        @Override
        protected Class<?>[] getServletConfigClasses() {
            return new Class<?[] { App1Config.class };
        }
        //获得DispatchServlet拦截的url
        @Override
        protected String[] getServletMappings() {
            return new String[] { "/app1/*" };
        }
    }