spring源码研究之IoC容器在web容器中初始化过程

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前段时间在公司做了一个项目,项目用了spring框架实现,WEB容器是Tomct 5，虽然说把项目做完了，但是一直对spring的IoC容器在web容器如何启动和起作用的并不清楚。所以就抽时间看一下spring的源代码，借此了解它的原理。

    我们知道，对于使用Spring的web应用，无须手动创建Spring容器，而是通过配置文件，声明式的创建Spring容器。因此在Web应用中创建Spring容器有如下两种方式：

    1. 直接在web.xml文件中配置创建Spring容器。

    2. 利用第三方MVC框架的扩展点，创建Spring容器。

    其实第一种方式是更加常见。为了让Spring容器随Web应用的启动而启动，有如下两种方式：

    1. 利用ServletContextListener实现。

    2. 利用load-on-startup Servlet实现。

    Spring提供ServletContextListener的一个实现类ContextLoaderListener,该类可以作为Listener 使用，它会在创建时自动查找WEB-INF下的applicationContext.xml文件，因此，如果只有一个配置文件，并且文件名为applicationContext.xml，则只需在web.xml文件中增加以下配置片段就可以了

<listener>  
      <listener-class>  
        org.springframework.web.context.ContextLoaderListener  
      </listener-class>  
</listener> 

    带多个配置文件的web.xml文件如下：

    <context-param>    
         <param-name>contextLoaderListener</param-name>  
         <param-value>     
                WEB-INF/*.xml, classpath:spring/*.xml  
         </param-value>  
    </context-param>  

    <listener>  
          <listener-class>  
            org.springframework.web.context.ContextLoaderListener  
          </listener-class>  
    </listener>  

    下面我们来看它的具体实现过程是怎样的，首先我们从ContextLoaderListener入手，它的代码如下：

    public class ContextLoaderListener implements ServletContextListener   
    {  
      
        private ContextLoader contextLoader;  
      
      
        /** 
         * 这个方法就是用来初始化web application context的 
         */  
        public void contextInitialized(ServletContextEvent event)   
                    {  
            this.contextLoader = createContextLoader();  
            this.contextLoader.initWebApplicationContext(event.getServletContext());  
        }  
      
        /** 
         * 创建一个contextLoader. 
         * @return the new ContextLoader 
         */  
        protected ContextLoader createContextLoader()  
                    {  
            return new ContextLoader();  
        }  
         ................  
                 
    }  

   new ContextLoader()具体做了什么事呢？ContextLoader的代码片段：

    static {  
        try {  
            // 这里创建一个ClassPathResource对象,载入ContextLoader.properties,用于创建对应的ApplicationContext容器  
            // 这个文件跟ContextLoader类在同一个目录下,文件内容如:  
            // org.springframework.web.context.WebApplicationContext=org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext  
            // 如此说来,spring默认初始化的是XmlWebApplicationContext  
            ClassPathResource resource = new ClassPathResource(DEFAULT_STRATEGIES_PATH, ContextLoader.class);  
            // 得到一个Properties对象,后面根据类名来创建ApplicationContext容器  
            defaultStrategies = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);  
           }catch (IOException ex) {  
             throw new IllegalStateException("Could not load 'ContextLoader.properties': " + ex.getMessage());  
           }  
    }  

    再下来我们再看一下initWebApplicationContext方法的实现过程：

    public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext)  
                throws IllegalStateException, BeansException {  
      
            // 从servletContext中获取ApplicationContext容器;如果已经存在,则提示初始化容器失败,检查web.xml文件中是否定义有多个容器加载器  
            // ServletContext接口的简述：public interface ServletContext  
            // 定义了一系列方法用于与相应的servlet容器通信，比如：获得文件的MIME类型，分派请求，或者是向日志文件写日志等。  
            // 每一个web-app只能有一个ServletContext，web-app可以是一个放置有web application 文件的文件夹，也可以是一个.war的文件。  
            // ServletContext对象包含在ServletConfig对象之中，ServletConfig对象在servlet初始化时提供servlet对象。  
      
            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!");  
            }  
      
            servletContext.log("Initializing Spring root WebApplicationContext");  
            if (logger.isInfoEnabled()) {  
                logger.info("Root WebApplicationContext: initialization started");  
            }  
            long startTime = System.currentTimeMillis();  
      
            try {  
                // Determine parent for root web application context, if any.  
                // 获取父容器  
                ApplicationContext parent = loadParentContext(servletContext);  
      
                // Store context in local instance variable, to guarantee that  
                // it is available on ServletContext shutdown.  
                // 创建ApplicationContext容器  
                this.context = createWebApplicationContext(servletContext, parent);  
                // 把容器放入到servletContext中  
                servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, 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;  
            }  
        }  

 

    从上面的代码可以看出，我们创建好的applicationContext容器会放在servletContext中。servletContext是什么  呢？

    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。

    从initWebApplicationContext中可以看到真正创建applicationContext容器是由createWebApplicationContext方法来实现的，它的代码如下：

   

    protected WebApplicationContext createWebApplicationContext(  
                ServletContext servletContext, ApplicationContext parent) throws BeansException   
        {  
            // 首先决定要创建的applicationContext容器的类  
            Class contextClass = determineContextClass(servletContext);  
            // 如果获取到的类不是ConfigurableWebApplicationContext类型的,则创建容器失败,所以这里创建的容器必须是ConfigurableWebApplicationContext类型的  
            if (!ConfigurableWebApplicationContext.class.isAssignableFrom(contextClass))   
            {  
                throw new ApplicationContextException("Custom context class [" + contextClass.getName() +  
                        "] is not of type [" + ConfigurableWebApplicationContext.class.getName() + "]");  
            }  
      
            // 实例化spring容器  
            ConfigurableWebApplicationContext wac =  
                    (ConfigurableWebApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);  
            wac.setParent(parent);  
            wac.setServletContext(servletContext);  
            // 获取contextConfigLocation初始化参数,该参数记录的是需要载入的多个配置文件(即定义bean的配置文件)  
            String configLocation = servletContext.getInitParameter(CONFIG_LOCATION_PARAM);  
            if (configLocation != null)   
            {  
                wac.setConfigLocations(StringUtils.tokenizeToStringArray(configLocation,  
                        ConfigurableWebApplicationContext.CONFIG_LOCATION_DELIMITERS));  
            }  
      
            wac.refresh();  
            return wac;  
        }  

    1. 首先决定要创建的applicationContext容器的类
    2. 实例化applicationContext容器

    但它是如何决定要创建的容器类呢？我们看一下determineContextClass方法：

    protected Class determineContextClass(ServletContext servletContext) throws ApplicationContextException   
        {  
            // 从web.xml中获取需要初始化的容器的类名  
            String contextClassName = servletContext.getInitParameter(CONTEXT_CLASS_PARAM);  
            // 如果获取到的类名不为空,则创建该容器的Class对象  
            if (contextClassName != null)   
            {  
                try {  
                    return ClassUtils.forName(contextClassName);  
                }  
                catch (ClassNotFoundException ex) {  
                    throw new ApplicationContextException(  
                            "Failed to load custom context class [" + contextClassName + "]", ex);  
                }  
            }  
            // 否则创建默认的容器的Class对象,即:org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext  
            // 在创建ContextLoader时,defaultStrategies = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);这句代码已经准备好默认的容器类  
            else   
            {  
                contextClassName = defaultStrategies.getProperty(WebApplicationContext.class.getName());  
                try   
                {  
                    return ClassUtils.forName(contextClassName);  
                }  
                catch (ClassNotFoundException ex)   
                {  
                    throw new ApplicationContextException(  
                            "Failed to load default context class [" + contextClassName + "]", ex);  
                }  
            }  
        }  

    由此看来，spring不仅有默认的applicationContext的容器类，还允许我们自定义applicationContext容器类，不过Spring不建义我们自定义applicationContext容器类。

  2、利用load-on-startup Servlet实现。

    <servlet>
        <servlet-name>springServlet</servlet-name>
        <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
        <init-param>
            <param-name>contextConfigLocation</param-name>
            <param-value>/WEB-INF/spring-mvc.xml</param-value>
        </init-param>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>springServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/</url-pattern>
    </servlet-mapping>

   好了，这就是spring的IoC容器在web容器如何启动和起作用的全部过程。细心的朋友可以看出创建applicationContext容器的同时会初始化配置文件中定义的bean类，createWebApplicationContext方法中的wac.refresh();这段代码就是用来初始化配置文件中定义的bean类的。它具体的实现过程现在还没完全搞清楚，等搞清楚了再跟大家分享！

spring源码研究之IoC容器在web容器中初始化过程

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原文地址：http://blog.csdn.net/liuganggao/article/details/44083817