Spring MVC的原理是什么

springMVC是一种基于Spring实现了WEB MVC设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架，使用了MVC的架构模式思想，将Web层进行指责解耦，并管理应用所需的生命周期，为简化日常开发，提供了很大便利。

1.简介

在上一篇文章中，我向大家介绍了 Spring MVC 是如何处理 Http 请求的。Spring MVC 可对外提供服务时，说明其已经处于了就绪状态。再次之前，Spring MVC 需要进行一系列的初始化操作。正所谓兵马未动，粮草先行。这些操作包括创建容器，加载 DispatcherServlet 中用到的各种组件等。本篇文章就来和大家讨论一下这些初始化操作中的容器创建操作，容器的创建是其他一些初始化过程的基础。那其他的就不多说了，我们直入主题吧。

2.容器的创建过程

一般情况下，我们会在一个 Web 应用中配置两个容器。一个容器用于加载 Web 层的类，比如我们的接口 Controller、HandlerMapping、ViewResolver 等。在本文中，我们把这个容器叫做 web 容器。另一个容器用于加载业务逻辑相关的类，比如 service、dao 层的一些类。在本文中，我们把这个容器叫做业务容器。在容器初始化的过程中，业务容器会先于 web 容器进行初始化。web 容器初始化时，会将业务容器作为父容器。这样做的原因是，web 容器中的一些 bean 会依赖于业务容器中的 bean。比如我们的 controller 层接口通常会依赖 service 层的业务逻辑类。

下面举个例子进行说明：

我们将 dao 层的类配置在 application-dao.xml 文件中，将 service 层的类配置在 application-service.xml 文件中。然后我们将这两个配置文件通过 标签导入到 application.xml 文件中。此时，我们可以让业务容器去加载 application.xml 配置文件即可。另一方面，我们将 Web 相关的配置放在 application-web.xml 文件中，并将该文件交给 Web 容器去加载。

这里我们把配置文件进行分层，结构上看起来清晰了很多，也便于维护。这个其实和代码分层是一个道理，如果我们把所有的代码都放在同一个包下，那看起来会多难受啊。同理，我们用业务容器和 Web 容器去加载不同的类也是一种分层的体现吧。当然，如果应用比较简单，仅用 Web 容器去加载所有的类也不是不可以。

2.1 业务容器的创建过程

前面说了一些背景知识作为铺垫，那下面我们开始分析容器的创建过程吧。按照创建顺序，我们先来分析业务容器的创建过程。业务容器的创建入口是 ContextLoaderListener 的 contextInitialized 方法。顾名思义，ContextLoaderListener 是用来监听 ServletContext 加载事件的。当 ServletContext 被加载后，监听器的 contextInitialized 方法就会被 Servlet 容器调用。ContextLoaderListener Spring 框架提供的，它的配置方法如下：

org.springframework.web.context.ContextLoaderListenercontextConfigLocationclasspath:application.xml

如上，ContextLoaderListener 可通过 ServletContext 获取到 contextConfigLocation 配置。这样，业务容器就可以加载 application.xml 配置文件了。那下面我们来分析一下 ContextLoaderListener 的源码吧。

public class ContextLoaderListener extends ContextLoader implements ServletContextListener {// 省略部分代码@Overridepublic void contextInitialized(ServletContextEvent event) {// 初始化 WebApplicationContextinitWebApplicationContext(event.getServletContext());}}public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext) {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!");}Log logger = LogFactory.getLog(ContextLoader.class);servletContext.log("Initializing Spring root WebApplicationContext");if (logger.isInfoEnabled()) {...}long startTime = System.currentTimeMillis();try {if (this.context == null) {// 创建 WebApplicationContextthis.context = createWebApplicationContext(servletContext);}if (this.context instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) this.context;if (!cwac.isActive()) {if (cwac.getParent() == null) {ApplicationContext parent = loadParentContext(servletContext);cwac.setParent(parent);}// 配置并刷新 WebApplicationContextconfigureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext);}}// 设置 ApplicationContext 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()) {...}if (logger.isInfoEnabled()) {...}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;}}

如上，我们看一下上面的创建过程。首先 Spring 会检测 ServletContext 中 ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE 属性有没有被设置，若被设置过，则抛出异常。若未设置，则调用 createWebApplicationContext 方法创建容器。创建好后，再调用 configureAndRefreshWebApplicationContext 方法配置并刷新容器。最后，调用 setAttribute 方法将容器设置到 ServletContext 中。经过以上几步，整个创建流程就结束了。流程并不复杂，可简单总结为创建容器 → 配置并刷新容器 → 设置容器到 ServletContext 中。这三步流程中，最后一步就不进行分析，接下来分析一下第一步和第二步流程对应的源码。如下：

protected WebApplicationContext createWebApplicationContext(ServletContext sc) {// 判断创建什么类型的容器，默认类型为 XmlWebApplicationContextClass> contextClass = determineContextClass(sc);if (!ConfigurableWebApplicationContext.class.isAssignableFrom(contextClass)) {throw new ApplicationContextException("Custom context class [" + contextClass.getName() +"] is not of type [" + ConfigurableWebApplicationContext.class.getName() + "]");}// 通过反射创建容器return (ConfigurableWebApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);}protected Class> determineContextClass(ServletContext servletContext) {String contextClassName = servletContext.getInitParameter(CONTEXT_CLASS_PARAM);if (contextClassName != null) {try {return ClassUtils.forName(contextClassName, ClassUtils.getDefaultClassLoader());}catch (ClassNotFoundException ex) {throw new ApplicationContextException("Failed to load custom context class [" + contextClassName + "]", ex);}}else {contextClassName = defaultStrategies.getProperty(WebApplicationContext.class.getName());try {return ClassUtils.forName(contextClassName, ContextLoader.class.getClassLoader());}catch (ClassNotFoundException ex) {throw new ApplicationContextException("Failed to load default context class [" + contextClassName + "]", ex);}}}

简单说一下 createWebApplicationContext 方法的流程，该方法首先会调用 determineContextClass 判断创建什么类型的容器，默认为 XmlWebApplicationContext。然后调用 instantiateClass 方法通过反射的方式创建容器实例。instantiateClass 方法就不跟进去分析了，大家可以自己去看看，比较简单。

继续往下分析，接下来分析一下 configureAndRefreshWebApplicationContext 方法的源码。如下：

protected void configureAndRefreshWebApplicationContext(ConfigurableWebApplicationContext wac, ServletContext sc) {if (ObjectUtils.identityToString(wac).equals(wac.getId())) {// 从 ServletContext 中获取用户配置的 contextId 属性String idParam = sc.getInitParameter(CONTEXT_ID_PARAM);if (idParam != null) {// 设置容器 idwac.setId(idParam);}else {// 用户未配置 contextId，则设置一个默认的容器 idwac.setId(ConfigurableWebApplicationContext.APPLICATION_CONTEXT_ID_PREFIX +ObjectUtils.getDisplayString(sc.getContextPath()));}}wac.setServletContext(sc);// 获取 contextConfigLocation 配置String configLocationParam = sc.getInitParameter(CONFIG_LOCATION_PARAM);if (configLocationParam != null) {wac.setConfigLocation(configLocationParam);}ConfigurableEnvironment env = wac.getEnvironment();if (env instanceof ConfigurableWebEnvironment) {((ConfigurableWebEnvironment) env).initPropertySources(sc, null);}customizeContext(sc, wac);// 刷新容器wac.refresh();}

上面的源码不是很长，逻辑不是很复杂。下面简单总结 configureAndRefreshWebApplicationContext 方法主要做了事情，如下：

设置容器 id 获取 contextConfigLocation 配置，并设置到容器中 刷新容器 到此，关于业务容器的创建过程就分析完了，下面我们继续分析 Web 容器的创建过程。

2.2 Web 容器的创建过程

前面说了业务容器的创建过程，业务容器是通过 ContextLoaderListener。那 Web 容器是通过什么创建的呢？答案是通过 DispatcherServlet。我在上一篇文章介绍 httpservletBean 抽象类时，说过该类覆写了父类 HttpServlet 中的 init 方法。这个方法就是创建 Web 容器的入口，那下面我们就从这个方法入手。如下：

// -☆- org.springframework.web.servlet.HttpServletBeanpublic final void init() throws ServletException {if (logger.isDebugEnabled()) {...}// 获取 ServletConfig 中的配置信息PropertyValues pvs = new ServletConfigPropertyValues(getServletConfig(), this.requiredProperties);if (!pvs.isEmpty()) {try {BeanWrapper bw = PropertyAccessorFactory.forBeanPropertyAccess(this);ResourceLoader resourceLoader = new ServletContextResourceLoader(getServletContext());bw.reGISterCustomEditor(Resource.class, new ResourceEditor(resourceLoader, getEnvironment()));initBeanWrapper(bw);// 设置配置信息到目标对象中bw.setPropertyValues(pvs, true);}catch (BeansException ex) {if (logger.isErrorEnabled()) {...}throw ex;}}// 进行后续的初始化initServletBean();if (logger.isDebugEnabled()) {...}}protected void initServletBean() throws ServletException {}

上面的源码主要做的事情是将 ServletConfig 中的配置信息设置到 HttpServletBean 的子类对象中（比如 DispatcherServlet），我们并未从上面的源码中发现创建容器的痕迹。不过如果大家注意看源码的话，会发现 initServletBean 这个方法稍显奇怪，是个空方法。这个方法的访问级别为 protected，子类可进行覆盖。HttpServletBean 子类 FrameworkServlet 覆写了这个方法，下面我们到 FrameworkServlet 中探索一番。

// -☆- org.springframework.web.servlet.FrameworkServletprotected final void initServletBean() throws ServletException {getServletContext().log("Initializing Spring FrameworkServlet '" + getServletName() + "'");if (this.logger.isInfoEnabled()) {...}long startTime = System.currentTimeMillis();try {// 初始化容器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()) {...}}protected WebApplicationContext initWebApplicationContext() {// 从 ServletContext 中获取容器，也就是 ContextLoaderListener 创建的容器WebApplicationContext rootContext =WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(getServletContext());WebApplicationContext wac = null;if (this.webApplicationContext != null) {wac = this.webApplicationContext;if (wac instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) wac;if (!cwac.isActive()) {if (cwac.getParent() == null) {// 设置 rootContext 为父容器cwac.setParent(rootContext);}// 配置并刷新容器configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac);}}}if (wac == null) {// 尝试从 ServletContext 中获取容器wac = findWebApplicationContext();}if (wac == null) {// 创建容器，并将 rootContext 作为父容器wac = createWebApplicationContext(rootContext);}if (!this.refreshEventReceived) {onRefresh(wac);}if (this.publishContext) {String attrName = getServletContextAttributeName();// 将创建好的容器设置到 ServletContext 中getServletContext().setAttribute(attrName, wac);if (this.logger.isDebugEnabled()) {...}}return wac;}protected WebApplicationContext createWebApplicationContext(ApplicationContext parent) {// 获取容器类型，默认为 XmlWebApplicationContext.classClass> contextClass = getContextClass();if (this.logger.isDebugEnabled()) {...}if (!ConfigurableWebApplicationContext.class.isAssignableFrom(contextClass)) {throw new ApplicationContextException("Fatal initialization error in servlet with name '" + getServletName() +"': custom WebApplicationContext class [" + contextClass.getName() +"] is not of type ConfigurableWebApplicationContext");}// 通过反射实例化容器ConfigurableWebApplicationContext wac =(ConfigurableWebApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);wac.setEnvironment(getEnvironment());wac.setParent(parent);wac.setConfigLocation(getContextConfigLocation());// 配置并刷新容器configureAndRefreshWebApplicationContext(wac);return wac;}protected void configureAndRefreshWebApplicationContext(ConfigurableWebApplicationContext wac) {if (ObjectUtils.identityToString(wac).equals(wac.getId())) {// 设置容器 idif (this.contextId != null) {wac.setId(this.contextId);}else {// 生成默认 idwac.setId(ConfigurableWebApplicationContext.APPLICATION_CONTEXT_ID_PREFIX +ObjectUtils.getDisplayString(getServletContext().getContextPath()) + '/' + getServletName());}}wac.setServletContext(getServletContext());wac.setServletConfig(getServletConfig());wac.setNamespace(getNamespace());wac.addApplicationListener(new SourceFilteringListener(wac, new ContextRefreshListener()));ConfigurableEnvironment env = wac.getEnvironment();if (env instanceof ConfigurableWebEnvironment) {((ConfigurableWebEnvironment) env).initPropertySources(getServletContext(), getServletConfig());}// 后置处理，子类可以覆盖进行一些自定义操作。在 Spring MVC 未使用到，是个空方法。postProcessWebApplicationContext(wac);applyInitializers(wac);// 刷新容器wac.refresh();}

以上就是创建 Web 容器的源码，下面总结一下该容器创建的过程。如下：

从 ServletContext 中获取 ContextLoaderListener 创建的容器 若 this.webApplicationContext != null 条件成立，仅设置父容器和刷新容器即可 尝试从 ServletContext 中获取容器，若容器不为空，则无需执行步骤4 创建容器，并将 rootContext 作为父容器 设置容器到 ServletContext 中 到这里，关于 Web 容器的创建过程就讲完了。总的来说，Web 容器的创建过程和业务容器的创建过程大致相同，但是差异也是有的，不能忽略。