浅谈SpringBoot内嵌Tomcat的实现原理解析

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：综合

一、序言

使用SpringBoot经常会使用内嵌的tomcat做为项目的启动容器，本文将从源码的角度出发，剖析SpringBoot内嵌Tomcat的实现原理，讨论Tomcat何时创建、何时启动以及怎么启动。

二、引入Tomcat组件

导入依赖：

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

项目启动：

@SpringBootApplication
public class Application {
  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(Application.class, args);
  }
}

以上是一段常见的SpringBoot项目依赖和启动的代码。引入spring-boot-starter-web同时会默认引入spring-boot-starter-tomcat，即Tomcat启动的相关环境。而对于项目启动代码，@SpringBootApplication主要实现Spring组件扫描和自动配置。该注解是复合注解，其中@EnableAutoConfiguration本身也是一个复合注解，包含以下内容：

@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
}

这两个注解比较关键。@AutoConfigurationPackage主要实现自动配置包，会扫描@SpringbootApplication标注的类所在包名及其子包，将创建的组件添加到容器中；而@Import则是导入了AutoConfigurationImportSelector.class，实现查找classpath上所有jar包中的META-INF/spring.factories，找出其中的自动配置类并导入到容器中，其中Web容器所对应的自动配置类为ServletWebServerFactoryAutoConfiguration。


ServletWebServerFactoryAutoConfiguration中支持好几种web容器，比如Tomcat、Jetty和Undertow。


而EmbeddedTomcat则是Tomcat组件相关的类，本身是一个FactoryBean，用来实例化TomcatServletWebServerFactory。此时TomcatServletWebServerFactory中就包含了创建和启动Tomcat的方法getWebServer()。

三、Tomcat组件启动

SpringBoot是在项目启动的时候才同时启动Tomcat的，很显然getWebServer()是在项目启动的过程中调用的。跟踪SpringApplication的run()，其中存在refreshContext(context)，此时主要完成容器的刷新。


容器刷新跟踪到最后是AbstractApplicationContext中的onRefresh()，显然这是一个钩子函数，应用了模板方法，查看所有的实现方法，其中有一个ServletWebServerApplicationContext，则是当前Web容器的实现。

而ServletWebServerApplicationContext中主要是去获得ServletWebServerFactory对象，同时调用getWebServer创建WebServer对象。


此时，主要处理的是Tomcat容器对象的创建、环境配置和启动。


四、总结

到这里，基本就走完了内嵌Tomcat创建启动的整个流程。其实核心主要还是依赖于SpringBoot的自动配置。项目启动的过程中，扫描classpath下的META-INF/spring.factories，实例化工厂对象TomcatServletWebServerFactory，在调用run()方法的时候完成Tomcat对象的创建，环境设置和启动，从而实现Tomcat容器的自动化处理。

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