SpringBoot встроенный принцип запуска tomcat

Spring Boot

предисловие

Я должен сказать, что разработчики SpringBoot работают на благо простых программистов, и они привыкли быть ленивыми.xml не настроен, и даже tomcat ленив настроить.Типичная система запуска в один клик, поэтому как работает tomcat в springboot?

Встроенный кот

На этапе разработки нам достаточно использовать встроенный tomcat, конечно, мы можем использовать и jetty.

<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
   <version>2.1.6.RELEASE</version>
</dependency>

@SpringBootApplication
public class MySpringbootTomcatStarter{
    public static void main(String[] args) {
        Long time=System.currentTimeMillis();
        SpringApplication.run(MySpringbootTomcatStarter.class);
        System.out.println("===应用启动耗时："+(System.currentTimeMillis()-time)+"===");
    }
}

Вот запись основной функции.Две строки кода являются самыми ослепительными, а именно аннотация SpringBootApplication и метод SpringApplication.run().

выпуск продукции

На момент релиза большая часть текущей практики заключается в том, чтобы исключить встроенный tomcat, сделать войну, а затем развернуть его в продакшене tomcat.

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    <!-- 移除嵌入式tomcat插件 -->
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>
<!--添加servlet-api依赖--->
<dependency>
    <groupId>javax.servlet</groupId>
    <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
    <version>3.1.0</version>
    <scope>provided</scope>
</dependency>

Обновите основную функцию, в основном унаследовав SpringBootServletInitializer и переписав метод configure().

@SpringBootApplication
public class MySpringbootTomcatStarter extends SpringBootServletInitializer {
    public static void main(String[] args) {
        Long time=System.currentTimeMillis();
        SpringApplication.run(MySpringbootTomcatStarter.class);
        System.out.println("===应用启动耗时："+(System.currentTimeMillis()-time)+"===");
    }

    @Override
    protected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder builder) {
        return builder.sources(this.getClass());
    }
}

от основной функции

public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?> primarySource, String... args) {
    return run(new Class[]{primarySource}, args);
}

--这里run方法返回的是ConfigurableApplicationContext
public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?>[] primarySources, String[] args) {
	return (new SpringApplication(primarySources)).run(args);
}

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
	ConfigurableApplicationContext context = null;
	Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList();
	this.configureHeadlessProperty();
	SpringApplicationRunListeners listeners = this.getRunListeners(args);
	listeners.starting();

	Collection exceptionReporters;
	try {
		ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
		ConfigurableEnvironment environment = this.prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);
		this.configureIgnoreBeanInfo(environment);
		
		//打印banner，这里你可以自己涂鸦一下，换成自己项目的logo
		Banner printedBanner = this.printBanner(environment);
		
		//创建应用上下文
		context = this.createApplicationContext();
		exceptionReporters = this.getSpringFactoriesInstances(SpringBootExceptionReporter.class, new Class[]{ConfigurableApplicationContext.class}, context);

		//预处理上下文
		this.prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
		
		//刷新上下文
		this.refreshContext(context);
		
		//再刷新上下文
		this.afterRefresh(context, applicationArguments);
		
		listeners.started(context);
		this.callRunners(context, applicationArguments);
	} catch (Throwable var10) {
		
	}

	try {
		listeners.running(context);
		return context;
	} catch (Throwable var9) {
		
	}
}

Поскольку мы хотим знать, как запускается tomcat в SpringBoot, в методе run сосредоточьтесь на создании контекста приложения (createApplicationContext) и обновить контекст (refreshContext).

создать контекст

//创建上下文
protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {
	Class<?> contextClass = this.applicationContextClass;
	if (contextClass == null) {
		try {
			switch(this.webApplicationType) {
				case SERVLET:
                    //创建AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
				    contextClass = Class.forName("org.springframework.boot.web.servlet.context.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext");
					break;
				case REACTIVE:
					contextClass = Class.forName("org.springframework.boot.web.reactive.context.AnnotationConfigReactiveWebServerApplicationContext");
					break;
				default:
					contextClass = Class.forName("org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext");
			}
		} catch (ClassNotFoundException var3) {
			throw new IllegalStateException("Unable create a default ApplicationContext, please specify an ApplicationContextClass", var3);
		}
	}

	return (ConfigurableApplicationContext)BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
}

Здесь будет создан класс AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext. Класс AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext наследует ServletWebServerApplicationContext, и этот класс, наконец, интегрирует AbstractApplicationContext.

обновить контекст

//SpringApplication.java
//刷新上下文
private void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) {
	this.refresh(context);
	if (this.registerShutdownHook) {
		try {
			context.registerShutdownHook();
		} catch (AccessControlException var3) {
		}
	}
}

//这里直接调用最终父类AbstractApplicationContext.refresh()方法
protected void refresh(ApplicationContext applicationContext) {
	((AbstractApplicationContext)applicationContext).refresh();
}

//AbstractApplicationContext.java
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
	synchronized(this.startupShutdownMonitor) {
		this.prepareRefresh();
		ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = this.obtainFreshBeanFactory();
		this.prepareBeanFactory(beanFactory);

		try {
			this.postProcessBeanFactory(beanFactory);
			this.invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
			this.registerBeanPostProcessors(beanFactory);
			this.initMessageSource();
			this.initApplicationEventMulticaster();
			//调用各个子类的onRefresh()方法，也就说这里要回到子类：ServletWebServerApplicationContext，调用该类的onRefresh()方法
			this.onRefresh();
			this.registerListeners();
			this.finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
			this.finishRefresh();
		} catch (BeansException var9) {
			this.destroyBeans();
			this.cancelRefresh(var9);
			throw var9;
		} finally {
			this.resetCommonCaches();
		}

	}
}

//ServletWebServerApplicationContext.java
//在这个方法里看到了熟悉的面孔，this.createWebServer，神秘的面纱就要揭开了。
protected void onRefresh() {
	super.onRefresh();
	try {
		this.createWebServer();
	} catch (Throwable var2) {
		
	}
}

//ServletWebServerApplicationContext.java
//这里是创建webServer，但是还没有启动tomcat，这里是通过ServletWebServerFactory创建，那么接着看下ServletWebServerFactory
private void createWebServer() {
	WebServer webServer = this.webServer;
	ServletContext servletContext = this.getServletContext();
	if (webServer == null && servletContext == null) {
		ServletWebServerFactory factory = this.getWebServerFactory();
		this.webServer = factory.getWebServer(new ServletContextInitializer[]{this.getSelfInitializer()});
	} else if (servletContext != null) {
		try {
			this.getSelfInitializer().onStartup(servletContext);
		} catch (ServletException var4) {
		
		}
	}

	this.initPropertySources();
}

//接口
public interface ServletWebServerFactory {
    WebServer getWebServer(ServletContextInitializer... initializers);
}

//实现
AbstractServletWebServerFactory
JettyServletWebServerFactory
TomcatServletWebServerFactory
UndertowServletWebServerFactory

Здесь интерфейс ServletWebServerFactory имеет 4 класса реализации.

QQ截图20190820132505.jpg
Среди них есть два широко используемых: TomcatServletWebServerFactory и JettyServletWebServerFactory.

//TomcatServletWebServerFactory.java
//这里我们使用的tomcat，所以我们查看TomcatServletWebServerFactory。到这里总算是看到了tomcat的踪迹。
@Override
public WebServer getWebServer(ServletContextInitializer... initializers) {
	Tomcat tomcat = new Tomcat();
	File baseDir = (this.baseDirectory != null) ? this.baseDirectory : createTempDir("tomcat");
	tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath());
    //创建Connector对象
	Connector connector = new Connector(this.protocol);
	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);
}

protected TomcatWebServer getTomcatWebServer(Tomcat tomcat) {
	return new TomcatWebServer(tomcat, getPort() >= 0);
}

//Tomcat.java
//返回Engine容器，看到这里，如果熟悉tomcat源码的话，对engine不会感到陌生。
public Engine getEngine() {
    Service service = getServer().findServices()[0];
    if (service.getContainer() != null) {
        return service.getContainer();
    }
    Engine engine = new StandardEngine();
    engine.setName( "Tomcat" );
    engine.setDefaultHost(hostname);
    engine.setRealm(createDefaultRealm());
    service.setContainer(engine);
    return engine;
}
//Engine是最高级别容器，Host是Engine的子容器，Context是Host的子容器，Wrapper是Context的子容器

Метод getWebServer создает объект Tomcat и выполняет две важные функции: добавляет объект Connector в tomcat, configureEngine(tomcat.getEngine()); Метод getWebServer возвращает TomcatWebServer.

//TomcatWebServer.java
//这里调用构造函数实例化TomcatWebServer
public TomcatWebServer(Tomcat tomcat, boolean autoStart) {
	Assert.notNull(tomcat, "Tomcat Server must not be null");
	this.tomcat = tomcat;
	this.autoStart = autoStart;
	initialize();
}

private void initialize() throws WebServerException {
    //在控制台会看到这句日志
	logger.info("Tomcat initialized with port(s): " + getPortsDescription(false));
	synchronized (this.monitor) {
		try {
			addInstanceIdToEngineName();

			Context context = findContext();
			context.addLifecycleListener((event) -> {
				if (context.equals(event.getSource()) && Lifecycle.START_EVENT.equals(event.getType())) {
					removeServiceConnectors();
				}
			});

			//===启动tomcat服务===
			this.tomcat.start();

			rethrowDeferredStartupExceptions();

			try {
				ContextBindings.bindClassLoader(context, context.getNamingToken(), getClass().getClassLoader());
			}
			catch (NamingException ex) {
                
			}
            
            //开启阻塞非守护进程
			startDaemonAwaitThread();
		}
		catch (Exception ex) {
			stopSilently();
			destroySilently();
			throw new WebServerException("Unable to start embedded Tomcat", ex);
		}
	}
}

//Tomcat.java
public void start() throws LifecycleException {
	getServer();
	server.start();
}
//这里server.start又会回到TomcatWebServer的
public void stop() throws LifecycleException {
	getServer();
	server.stop();
}

//TomcatWebServer.java
//启动tomcat服务
@Override
public void start() throws WebServerException {
	synchronized (this.monitor) {
		if (this.started) {
			return;
		}
		try {
			addPreviouslyRemovedConnectors();
			Connector connector = this.tomcat.getConnector();
			if (connector != null && this.autoStart) {
				performDeferredLoadOnStartup();
			}
			checkThatConnectorsHaveStarted();
			this.started = true;
			//在控制台打印这句日志，如果在yml设置了上下文，这里会打印
			logger.info("Tomcat started on port(s): " + getPortsDescription(true) + " with context path '"
					+ getContextPath() + "'");
		}
		catch (ConnectorStartFailedException ex) {
			stopSilently();
			throw ex;
		}
		catch (Exception ex) {
			throw new WebServerException("Unable to start embedded Tomcat server", ex);
		}
		finally {
			Context context = findContext();
			ContextBindings.unbindClassLoader(context, context.getNamingToken(), getClass().getClassLoader());
		}
	}
}

//关闭tomcat服务
@Override
public void stop() throws WebServerException {
	synchronized (this.monitor) {
		boolean wasStarted = this.started;
		try {
			this.started = false;
			try {
				stopTomcat();
				this.tomcat.destroy();
			}
			catch (LifecycleException ex) {
				
			}
		}
		catch (Exception ex) {
			throw new WebServerException("Unable to stop embedded Tomcat", ex);
		}
		finally {
			if (wasStarted) {
				containerCounter.decrementAndGet();
			}
		}
	}
}

Приложение: схема верхнего уровня tomcat

20180109094904328.jpg
Контейнер верхнего уровня tomcat — это сервер, который представляет весь сервер, а сервер содержит несколько служб. Как видно из приведенного выше рисунка, служба в основном включает в себя несколько коннекторов и контейнер. Соединитель используется для обработки вещей, связанных с подключением, и обеспечивает преобразования, связанные с Socket to Request и Response. Контейнер используется для инкапсуляции сервлетов и управления ими, а также для обработки определенных запросов запросов. А как насчет упомянутого выше контейнера Engine>Host>Context>Wrapper? Давайте посмотрим на картинку ниже:
20180109095032618.jpg
Подводя итог, tomcat содержит только один сервер, сервер может содержать несколько служб, служба имеет только один контейнер, но есть несколько соединителей, такая служба может обрабатывать несколько подключений. Несколько соединителей и контейнер образуют службу. С помощью службы вы можете предоставлять услуги внешнему миру. Однако, если службе необходимо предоставить услугу, она должна предоставить среду хостинга, поэтому она должна быть сервером. весь цикл объявления tomcat определяется серверным управлением.

Суммировать

Запуск SpringBoot в основном начинается с создания экземпляра SpringApplication.В процессе запуска в основном выполняются следующие действия: настройка свойств, получение слушателей, публикация событий запуска приложения, инициализация входных параметров, настройка среды, выходной баннер,создать контекст, контекст предварительной обработки,обновить контекст, Обновите контекст, опубликуйте событие запуска приложения и опубликуйте событие завершения запуска приложения. Работа по запуску tomcat в SpringBoot — это следующий шаг обновления. Запуск tomcat в основном создает два компонента: соединитель и контейнер. Экземпляр tomcat — это сервер, а сервер содержит несколько служб, то есть несколько приложений. Каждая служба содержит несколько соединителей и контейнер, а контейнер содержит несколько подконтейнеров .

Категории