Spring Boot 内嵌 Web 容器启动原理,惊爆你的眼球!

2024年 5月 17日 74.3k 0

一、spring boot内嵌web容器介绍

Spring Boot 支持以下内嵌的 Web 容器:

  • Tomcat:Spring Boot 默认使用的 Web 容器,也是最常用的选择。Tomcat 是一个流行的开源 Servlet 容器,具有广泛的应用和良好的性能。
  • Jetty:另一个常用的 Web 容器,它具有轻量级和高效的特点。Spring Boot 也提供了对 Jetty 的支持。
  • Undertow:一个高性能的 Web 容器,特别适合处理高并发和大规模的应用。Spring Boot 也可以与 Undertow 集成。
  • 这些内嵌的 Web 容器都可以在 Spring Boot 应用中直接使用,无需额外的安装和配置。Spring Boot 会自动根据项目的依赖和配置来选择合适的 Web 容器,并进行相应的配置和启动。

    你可以根据项目的需求和特点选择适合的 Web 容器。例如,如果对性能有较高要求,可以考虑使用 Undertow;如果需要与现有 Tomcat 环境集成,则可以选择 Tomcat。

    二、如何切换spring boot内嵌web容器

    以jetty为例,我们只需要将默认的tomcat依赖排除,并将jetty依赖引入,即可完成内嵌web容器的切换。

    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-web
        
        
            
                spring-boot-starter-tomcat
                org.springframework.boot
            
        
    
    
    
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-jetty
    

    启动项目,我们可以看到,jetty确实启动了。

    Spring Boot 内嵌 Web 容器启动原理,惊爆你的眼球!-1

    三、spring boot内嵌web容器启动原理

    Spring Boot 内嵌 Web 容器的启动原理可以概括为以下几个步骤:

  • 依赖注入:Spring Boot 在启动时,会自动扫描项目中的依赖,并将相关的 Web 容器依赖注入到应用程序中。
  • 容器初始化:Spring Boot 会根据配置文件或默认设置,初始化所选的内嵌 Web 容器。这包括创建容器实例、设置端口号、上下文路径等。
  • 组件扫描和注册:Spring Boot 会扫描项目中的组件(如控制器、服务等),并将它们注册到 Web 容器中,以便处理 HTTP 请求。
  • 配置加载:Spring Boot 会加载应用程序的配置信息,包括端口号、上下文路径、静态资源路径等,并将这些配置应用到 Web 容器中。
  • 启动容器:一旦容器初始化完成并配置好,Spring Boot 会启动内嵌的 Web 容器,使其开始监听指定的端口,并准备处理 HTTP 请求。
  • 应用程序运行:此时,应用程序已经在所选的内嵌 Web 容器中运行,可以通过访问指定的端口来访问应用程序的功能。
  • 相关源码如下:

    SpringApplication类createApplicationContext方法,根据当前web应用的类型选择匹配的应用上下文类型,这边会创建AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext。

    protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {
    		Class contextClass = this.applicationContextClass;
    		if (contextClass == null) {
    			try {
    				switch (this.webApplicationType) {
    				case SERVLET:
    					contextClass = Class.forName(DEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS);
    					break;
    				case REACTIVE:
    					contextClass = Class.forName(DEFAULT_REACTIVE_WEB_CONTEXT_CLASS);
    					break;
    				default:
    					contextClass = Class.forName(DEFAULT_CONTEXT_CLASS);
    				}
    			}
    			catch (ClassNotFoundException ex) {
    				throw new IllegalStateException(
    						"Unable create a default ApplicationContext, please specify an ApplicationContextClass", ex);
    			}
    		}
    		return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
    	}

    AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext类createWebServer方法,会创建我们配置的web容器。

    private void createWebServer() {
    		WebServer webServer = this.webServer;
    		ServletContext servletContext = getServletContext();
    		if (webServer == null && servletContext == null) {
    			ServletWebServerFactory factory = getWebServerFactory();
    			this.webServer = factory.getWebServer(getSelfInitializer());
    			getBeanFactory().registerSingleton("webServerGracefulShutdown",
    					new WebServerGracefulShutdownLifecycle(this.webServer));
    			getBeanFactory().registerSingleton("webServerStartStop",
    					new WebServerStartStopLifecycle(this, this.webServer));
    		}
    		else if (servletContext != null) {
    			try {
    				getSelfInitializer().onStartup(servletContext);
    			}
    			catch (ServletException ex) {
    				throw new ApplicationContextException("Cannot initialize servlet context", ex);
    			}
    		}
    		initPropertySources();
    	}

    这边使用了工厂模式,不同的web容器有自己的工厂。

    Spring Boot 内嵌 Web 容器启动原理,惊爆你的眼球!-2

    这边我们以TomcatServletWebServerFactory为例,看下它的getWebServerFactory方法。

    public WebServer getWebServer(ServletContextInitializer... initializers) {
    		if (this.disableMBeanRegistry) {
    			Registry.disableRegistry();
    		}
    		Tomcat tomcat = new Tomcat();
    		File baseDir = (this.baseDirectory != null) ? this.baseDirectory : createTempDir("tomcat");
    		tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath());
    		Connector connector = new Connector(this.protocol);
    		connector.setThrowOnFailure(true);
    		tomcat.getService().addConnector(connector);
    		customizeConnector(connector);
    		tomcat.setConnector(connector);
    		tomcat.getHost().setAutoDeploy(false);
    		configureEngine(tomcat.getEngine());
    		for (Connector additionalConnector : this.additionalTomcatConnectors) {
    			tomcat.getService().addConnector(additionalConnector);
    		}
    		prepareContext(tomcat.getHost(), initializers);
    		return getTomcatWebServer(tomcat);
    	}

    这边创建了tomcat容器并初始化,然后返回。

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