深入剖析Spring Web源码（七） - DispatcherServlet的实现 - 根共享环境的加载/其他Servlet

2024-04-23 09:08
文章标签 java 实现 源码 加载 剖析 servlet web spring 共享 深入 环境 dispatcherservlet

本文主要是介绍深入剖析Spring Web源码（七） - DispatcherServlet的实现 - 根共享环境的加载/其他Servlet，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1.1.3   根共享环境的加载

 

上一节中我们在分析框架Sevlet是如何初始化Web应用程序环境的时候得知，一个Servlet拥有一个专用的子环境，但是这个子环境可以而且通常引用一个根共享环境，这个根共享环境是通过Servlet环境监听器加载的。也就是说，当一个Servlet环境，也就是一个应用程序被容器加载时，监听器通过监听这个初始化事件初始化根共享Web应用程序，而当一个Servlet环境析构时，监听器功过监听这个析构时间析构共享的Web应用程序环境。

 

下面是整个根共享环境加载的类图，

 

 

图表 4‑9

 

我们可以看到，类环境加载监听器类实现了Servlet规范中定义的Servlet环境监听器用以处理初始化事件和析构事件。而真正的根共享环境的创建的实现是环境加载类中实现的。在环境加载类中，通过Servlet初始化参数配置的根共享环境位置加载Web应用程序环境，并且将这个环境以ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE为关键字保存在Servlet环境中，这个根共享环境在Servlet加载专用子环境中被引用作为父环境。

 

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  1. public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {  
  2.     //这个方法实现的本意是提供一个占位符方法createContextLoader（）给子类机会创建客户化的环境加载，但是，后来这个证明不是非常有用的，已经鼓励不再使用了，事实上，子类可以通过重写本方法达到同样的目的  
  3.     this.contextLoader = createContextLoader();  
  4.       
  5.     //没有子类实现createContextLoader（）占位符 方法，则使用超类的缺省实现，超类 就是环境 加载类  
  6.     if (this.contextLoader == null) {  
  7.         //实际上是为了使用超类的默认实现  
  8.         this.contextLoader = this;  
  9.     }  
  10.       
  11.     //调用超类的加载根共享Web应用程序环境的默认实现  
  12.     this.contextLoader.initWebApplicationContext(event.getServletContext());  
  13. }  
  14.   
  15. public void contextDestroyed(ServletContextEvent event) {  
  16.     //如果环境加载存在，那么关闭环境加载的Web应用程序环境  
  17.     if (this.contextLoader != null) {  
  18.         this.contextLoader.closeWebApplicationContext(event.getServletContext());  
  19.     }  
  20.       
  21.     //清除保存在Servlet环境中的任何可释放的Bean  
  22.     ContextCleanupListener.cleanupAttributes(event.getServletContext());  
  23. }  
  24.   
  25. public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext) {  
  26.     //如果已经存在了根共享Web应用程序环境，则抛出异常提示客户  
  27.     if (servletContext.getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE) != null) {  
  28.         throw new IllegalStateException(  
  29.                 "Cannot initialize context because there is already a root application context present - " +  
  30.                 "check whether you have multiple ContextLoader* definitions in your web.xml!");  
  31.     }  
  32.   
  33.     Log logger = LogFactory.getLog(ContextLoader.class);  
  34.     servletContext.log("Initializing Spring root WebApplicationContext");  
  35.     if (logger.isInfoEnabled()) {  
  36.         logger.info("Root WebApplicationContext: initialization started");  
  37.     }  
  38.       
  39.     //记录创建根Web应用程序环境的开始时间  
  40.     long startTime = System.currentTimeMillis();  
  41.   
  42.     try {  
  43.         //决定根Web应用程序环境是否存在父应用程序环境  
  44.         ApplicationContext parent = loadParentContext(servletContext);  
  45.   
  46.         //创建根Web应用程序环境，如果父环境存在则引用父环境，通常情况下父环境是不存在的  
  47.         this.context = createWebApplicationContext(servletContext, parent);  
  48.   
  49.         //把创建的根Web应用程序环境保存到Servlet环境中，每个派遣器Servlet加载的子环境会应用这个环境作为父环境  
  50.         servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context);  
  51.   
  52.   
  53.         //取得线程的类加载器  
  54.         ClassLoader ccl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();  
  55.         if (ccl == ContextLoader.class.getClassLoader()) {  
  56.             //如果线程和本类拥有相同的类加载器，则使用静态变量保存即可，因为同一类加载器加载同一份静态变量  
  57.             currentContext = this.context;  
  58.         }  
  59.         else if (ccl != null) {  
  60.             //如果线程和本类拥有不同的类加载器，则使用线程的类加载器作为关键在保存在一个映射对象里，保证析构时能拿到Web应用程序环境进行关闭操作  
  61.             currentContextPerThread.put(ccl, this.context);  
  62.         }  
  63.   
  64.         if (logger.isDebugEnabled()) {  
  65.             logger.debug("Published root WebApplicationContext as ServletContext attribute with name [" +  
  66.                     WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE + "]");  
  67.         }  
  68.         if (logger.isInfoEnabled()) {  
  69.             long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - startTime;  
  70.             logger.info("Root WebApplicationContext: initialization completed in " + elapsedTime + " ms");  
  71.         }  
  72.   
  73.         return this.context;  
  74.     }  
  75.     catch (RuntimeException ex) {  
  76.         logger.error("Context initialization failed", ex);  
  77.         //如果产生任何异常，则保存异常对象到Servlet环境里  
  78.         servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, ex);  
  79.         throw ex;  
  80.     }  
  81.     catch (Error err) {  
  82.         logger.error("Context initialization failed", err);  
  83.         //如果产生任何错误，则保存错误对象到Servlet环境里  
  84.         servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, err);  
  85.         throw err;  
  86.     }  
  87. }  
  88.   
  89. protected WebApplicationContext createWebApplicationContext(ServletContext sc, ApplicationContext parent) {  
  90.     //取得配置的Web应用程序环境类，如果没有配置，则使用缺省的类XmlWebApplicationContext  
  91.     Class<?> contextClass = determineContextClass(sc);  
  92.       
  93.     //如果配置的Web应用程序环境类不是可配置的Web应用程序环境的子类，则抛出异常，停止初始化  
  94.     if (!ConfigurableWebApplicationContext.class.isAssignableFrom(contextClass)) {  
  95.         throw new ApplicationContextException("Custom context class [" + contextClass.getName() +  
  96.                 "] is not of type [" + ConfigurableWebApplicationContext.class.getName() + "]");  
  97.     }  
  98.       
  99.     //否则实例化Web应用程序环境类  
  100.     ConfigurableWebApplicationContext wac =  
  101.             (ConfigurableWebApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);  
  102.   
  103.     //设置Web应用程序环境的ID  
  104.     if (sc.getMajorVersion() == 2 && sc.getMinorVersion() < 5) {  
  105.         // 如果 Servlet规范 <= 2.4，则使用web.xml里定义的应用程序名字定义Web应用程序名  
  106.         String servletContextName = sc.getServletContextName();  
  107.           
  108.         //设置ID  
  109.         wac.setId(ConfigurableWebApplicationContext.APPLICATION_CONTEXT_ID_PREFIX +  
  110.                 ObjectUtils.getDisplayString(servletContextName));  
  111.     }  
  112.     else {  
  113.         // 如果Servlet规范是 2.5， 则使用配置的ContextPath定义Web应用程序名  
  114.         try {  
  115.             String contextPath = (String) ServletContext.class.getMethod("getContextPath").invoke(sc);  
  116.               
  117.             //设置ID  
  118.             wac.setId(ConfigurableWebApplicationContext.APPLICATION_CONTEXT_ID_PREFIX +  
  119.                     ObjectUtils.getDisplayString(contextPath));  
  120.         }  
  121.         catch (Exception ex) {  
  122.             //如果Servlet规范是2.5,但是不能取得ContextPath，抛出异常  
  123.             throw new IllegalStateException("Failed to invoke Servlet 2.5 getContextPath method", ex);  
  124.         }  
  125.     }  
  126.   
  127.     //如果父环境存在，则引用使用父环境  
  128.     wac.setParent(parent);  
  129.       
  130.     //保存Servlet环境  
  131.     wac.setServletContext(sc);  
  132.       
  133.     //设置环境的位置  
  134.     wac.setConfigLocation(sc.getInitParameter(CONFIG_LOCATION_PARAM));  
  135.       
  136.     //提供子类可互换Web应用程序环境的机会  
  137.     customizeContext(sc, wac);  
  138.       
  139.     //刷新Web应用程序环境以加载Bean定义  
  140.     wac.refresh();  
  141.     return wac;  
  142. }  
  143.   
  144. protected Class<?> determineContextClass(ServletContext servletContext) {  
  145.     //首先检查是否初始化参数中定义了Web应用程序环境的类名  
  146.     String contextClassName = servletContext.getInitParameter(CONTEXT_CLASS_PARAM);  
  147.     if (contextClassName != null) {  
  148.         try {  
  149.             //如果初始化参数中定义了Web应用程序环境的类名，加载定义的类名  
  150.             return ClassUtils.forName(contextClassName, ClassUtils.getDefaultClassLoader());  
  151.         }  
  152.         catch (ClassNotFoundException ex) {  
  153.             throw new ApplicationContextException(  
  154.                     "Failed to load custom context class [" + contextClassName + "]", ex);  
  155.         }  
  156.     }  
  157.     else {  
  158.         //如果初始化参数中定义了Web应用程序环境的类名，加载缺省策略中定义的类名，缺省策略保存在ContextLoader.properties文件里  
  159.         contextClassName = defaultStrategies.getProperty(WebApplicationContext.class.getName());  
  160.         try {  
  161.             //加载缺省策略中定义的类名  
  162.             return ClassUtils.forName(contextClassName, ContextLoader.class.getClassLoader());  
  163.         }  
  164.         catch (ClassNotFoundException ex) {  
  165.             throw new ApplicationContextException(  
  166.                     "Failed to load default context class [" + contextClassName + "]", ex);  
  167.         }  
  168.     }  
  169. }  
  170.   
  171. public void closeWebApplicationContext(ServletContext servletContext) {  
  172.     servletContext.log("Closing Spring root WebApplicationContext");  
  173.     try {  
  174.         //如果是可配置的Web应用程序环境  
  175.         if (this.context instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {  
  176.             //关闭可配置的Web应用程序环境  
  177.             ((ConfigurableWebApplicationContext) this.context).close();  
  178.         }  
  179.     }  
  180.     finally {  
  181.         //取得当前线程的类加载器  
  182.         ClassLoader ccl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();  
  183.         if (ccl == ContextLoader.class.getClassLoader()) {  
  184.             //如果当前线程和本类的公用一个类加载器，则清空静态变量引用  
  185.             currentContext = null;  
  186.         }  
  187.         else if (ccl != null) {  
  188.             //否则根据线程的类加载器移除保存的Web应用程序环境  
  189.             currentContextPerThread.remove(ccl);  
  190.         }  
  191.           
  192.         //移除Servlet环境中的Web应用程序环境的引用  
  193.         servletContext.removeAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE);  
  194.           
  195.         //如果父环境存在则释放父环境  
  196.         if (this.parentContextRef != null) {  
  197.             this.parentContextRef.release();  
  198.         }  
  199.     }  
  200. }  
  

 

 

 

 

事实上，根共享环境的加载时同样可以加载一个父环境。尽管这种情况是不常见的，但是Spring Web MVC提供了这样的扩展性。在Servlet初始化参数中可以配置一个Bean工厂路径（locatorFactorySelector），这个Bean工厂路径会被Bean工厂定位器所加载，Bean工厂定位器会在这个Bean工厂中查找以另外一个Servlet参数（parentContextKey）为名字的Bean工厂对象，最后得到的Bean工厂对象则是根共享环境的父环境。如果在初始化参数中没有配置Bean工厂路径，则用缺省的Bean工厂路径classpath*:beanRefFactory.xml。

 

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  1. protected ApplicationContext loadParentContext(ServletContext servletContext) {  
  2.     ApplicationContext parentContext = null;  
  3.       
  4.     //取得Web.xml初始化参数配置中对LOCATOR_FACTORY_SELECTOR_PARAM的配置串，这是Bean工厂定位器使用的Bean工厂的路径，如果这个值没有配置，则使用缺省的classpath*:beanRefFactory.xml  
  5.     String locatorFactorySelector = servletContext.getInitParameter(LOCATOR_FACTORY_SELECTOR_PARAM);  
  6.       
  7.     //取得Web.xml初始化参数配置中对LOCATOR_FACTORY_KEY_PARAM的配置串，这是用来取得Bean工厂的关键字  
  8.     String parentContextKey = servletContext.getInitParameter(LOCATOR_FACTORY_KEY_PARAM);  
  9.   
  10.     if (parentContextKey != null) {  
  11.         //locatorFactorySelector如果为空，则使用缺省值classpath*:beanRefFactory.xml初始化Bean工厂定位器  
  12.         BeanFactoryLocator locator = ContextSingletonBeanFactoryLocator.getInstance(locatorFactorySelector);  
  13.         Log logger = LogFactory.getLog(ContextLoader.class);  
  14.         if (logger.isDebugEnabled()) {  
  15.             logger.debug("Getting parent context definition: using parent context key of '" +  
  16.                     parentContextKey + "' with BeanFactoryLocator");  
  17.         }  
  18.           
  19.   
  20.         //Bean工厂定位器从配置的Bean工厂中找到制定关键字（参数LOCATOR_FACTORY_KEY_PARAM的值） 的工厂  
  21.         this.parentContextRef = locator.useBeanFactory(parentContextKey);  
  22.           
  23.         //进而取得一个应用程序环境，这个应用程序环境作为根共享应用程序环境的父环境  
  24.         parentContext = (ApplicationContext) this.parentContextRef.getFactory();  
  25.     }  
  26.   
  27.     return parentContext;  
  28. }  

 

Bean工厂定位器的实现中，加载了一个指定的Bean引用工厂，然后在加载的Bean引用工厂中查找指定名字的Bean工厂对象，这个Bean工厂对象会被返回，作为根共享环境的父环境。这些实现属于Spring 环境项目范围，以下给出序列图，将不在这里做代码注释。

 

 

图表 4‑10

 

根据上面的分析，我们发现Spring Web MVC是依赖于Spring环境的定义的，而每一个Spring环境可以最多有一个父环境的引用。这些特点同样应用到了Spring Web MVC的体系结构里。下面我们总结以下Spring Web MVC里面环境的三个层次。其中Servlet专用跟环境和根共享主环境在同一个层次。

 

Servlet专用子环境

 

加载组件：派遣器Servlet(框架Servlet)

配置路径：Servlet初始化参数contextConfigLocation指定的路径

缺省路径:  WEB-INF/[servlet_name] -servlet.xml

保存位置：在框架Servlet对象内部，也以关键字FrameworkServlet全类名.CONTEXT.Servlet名保存在Servlet环境里

 

Servlet专用根环境

 

这是一个需要定制实现的组件，组件实现需要把加载的环境以某个关键字保存在Servlet环境里。

 

这样，如果在某个派遣器Servlet初始化参数contextAttribute指定这个关键字， Servlet专用子环境会引用这个加载的专用根环境作为父环境。

 

根共享主环境

 

加载组件：环境加载监听器

配置路径：Servlet环境初始化参数contextConfigLocation指定的路径

缺省路径:  没有缺省路径

保存位置：WebApplicationContext全类名.ROOT

 

根共享环境主环境的父环境

 

加载组件：环境加载监听器和Bean工厂定位器

配置路径：Servlet环境初始化参数locatorFactorySelector指定Bean工厂定位器使用的给BeanFactory，Servlet环境初始化参数parentContextKey指定Bean工厂定位器用于查找BeanFactory的关键字

缺省路径:  parentContextKey的缺省路径是classpath*:beanRefFactory.xml，如果parentContextKey没有制定，则超找所有ApplicationContext的子类实现

保存位置：WebApplicationContext全类名.ROOT

 

除了Servlet专用子环境，其他的父环境都是可选的。根据上面层次的组合，一共有4种环境配置，如下，

 

1.         单个Servlet专用子环境

 

图表 4‑11

2.         Servlet专用子环境引用到Servlet专用根环境

 

 

图表 4‑12

3.         Servlet专用子环境引用到根共享主环境

 

图表 4‑13


4.         Servlet专用子环境引用到根共享主环境及其父环境

 

 

图表 4‑14

其中，配置1和配置3是我们在开发中经常使用到的。但是在业务逻辑更复杂的情况下，我们可以选择配置2和配置4。配置2能够使多个Servlet共享一个根环境。配置4能使共享的跟环境通过一个Serlvet配置参数转换它的父环境。

 

1.1.4 其他Servlet

 

ResourceServlet是用于存取Web应用程序的内部资源的。它也继承自HttpServletBean，所以能够自动的将Servlet的初始化参数作为属性值来初始化Servlet对象。它改写了HTTP Servlet的Get方法来处理HTTP对资源的请求。

 

HttpRequestHandlerServlet是用来直接将一个HTTP请求转发给HttpRequestHandler。

 

ViewRenderSevlet是用来与Portlet进行集成的Sevlet。

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