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

添加如上 Web 的依賴，Spring Boot 就幫我們內(nèi)置了 Servlet 容器，默認使用的是 Tomcat，同樣也支持修改，比如可以使用 jetty、Undertow 等。

因為內(nèi)置了啟動容器，應用程序可以直接通過 Maven 命令將項目編譯成可執(zhí)行的 jar 包，通過 java -jar 命令直接啟動，不需要再像以前一樣，打包成 War 包，然后部署在 Tomcat 中。

那么：你知道內(nèi)置的 Tomcat 在 Spring Boot 中是怎么啟動的嗎？

從啟動入口分析

如果不知道從哪開始，那么至少應該知道 Spring Boot 其實運行的就是一個 main 方法，

本文環(huán)境：Spring Boot：2.2.2.RELEASE

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

我們點進這個 SpringApplication.run() 方法：

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

這列的 run() 方法返回的是 ConfigurableApplicationContext 對象，我們繼續(xù)跟蹤這個 run() 方法：

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

又套了一層，繼續(xù)點擊這個返回的 run() 方法：

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {StopWatch stopWatch = new StopWatch();stopWatch.start();ConfigurableApplicationContext context = null;Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList<>();/** 1、配置屬性* 設置系統(tǒng)屬性 java.awt.headless，為 true 則啟用headless模式* headless模式是應用的一種配置模式，在服務器缺少顯示設備、鍵盤、鼠標等外設的情況下可以使用該模式* 比如我們使用的Linux服務器就是缺少前述的這些設備，但是又需要使用這些設備提供的能力*/configureHeadlessProperty();/** 2、獲取監(jiān)聽器，發(fā)布應用開始啟動事件* 通過SpringFactoriesLoader檢索META-INF/spring.factories，* 找到聲明的所有SpringApplicationRunListener的實現(xiàn)類并將其實例化，* 之后逐個調(diào)用其started()方法，廣播SpringBoot要開始執(zhí)行了*/SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);/* 發(fā)布應用開始啟動事件 */listeners.starting();try {/* 3、初始化參數(shù) */ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);/** 4、配置環(huán)境，輸出banner* 創(chuàng)建并配置當前SpringBoot應用將要使用的Environment（包括配置要使用的PropertySource以及Profile）,* 并遍歷調(diào)用所有的SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()方法，廣播Environment準備完畢。*/ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,applicationArguments);configureIgnoreBeanInfo(environment);/* 打印banner,如果在resources目錄下創(chuàng)建了我們自己的banner就會進行打印，否則默認使用spring的 */Banner printedBanner = printBanner(environment);/* 5、創(chuàng)建應用上下文 */context = createApplicationContext();/* 通過SpringFactoriesLoader檢索META-INF/spring.factories，獲取并實例化異常分析器。 */exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(SpringBootExceptionReporter.class,new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);/** 6、預處理上下文* 為ApplicationContext加載environment，之后逐個執(zhí)行ApplicationContextInitializer的initialize()方法來進一步封裝ApplicationContext，* 并調(diào)用所有的SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法，【EventPublishingRunListener只提供了一個空的contextPrepared()方法】，* 之后初始化IoC容器，并調(diào)用SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法，廣播ApplicationContext的IoC加載完成，* 這里就包括通過@EnableAutoConfiguration導入的各種自動配置類。*/prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,printedBanner);/* 7、刷新上下文 */refreshContext(context);/* 8、再一次刷新上下文,其實是空方法，可能是為了后續(xù)擴展。 */afterRefresh(context, applicationArguments);stopWatch.stop();if (this.logStartupInfo) {new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);}/* 9、發(fā)布應用已經(jīng)啟動的事件 */listeners.started(context);/** 遍歷所有注冊的ApplicationRunner和CommandLineRunner，并執(zhí)行其run()方法。* 我們可以實現(xiàn)自己的ApplicationRunner或者CommandLineRunner，來對SpringBoot的啟動過程進行擴展。*/callRunners(context, applicationArguments);}catch (Throwable ex) {handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, listeners);throw new IllegalStateException(ex);}try {/* 10、發(fā)布應用已經(jīng)啟動完成的監(jiān)聽事件 */listeners.running(context);}catch (Throwable ex) {handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, null);throw new IllegalStateException(ex);}return context; }

如果覺得這個方法看的云里霧里的，那么可以概括為如下幾步：

配置系統(tǒng)屬性

獲取監(jiān)聽，發(fā)布應用開始啟動時間

初始化輸入?yún)?shù)

配置環(huán)境，輸出banner

創(chuàng)建上下文

預處理上下文

刷新上下文

再次刷新上下文

發(fā)布應用已經(jīng)啟動事件

發(fā)布應用啟動完成事件

而我們 Tomcat 的啟動主要是在第5步創(chuàng)建上下文，以及第 7步刷新上下文實現(xiàn)的。

創(chuàng)建上下文

第5步中，創(chuàng)建上下文主要是調(diào)用的 createApplicationContext() 方法：

protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {/** 1. 根據(jù)Web應用類型，獲取對應的ApplicationContext子類 **/Class<?> contextClass = this.applicationContextClass;if (contextClass == null) {try {switch(this.webApplicationType) {case SERVLET: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);}}/** 2. 實例化子類 **/return (ConfigurableApplicationContext)BeanUtils.instantiateClass(contextClass); }

代碼中主要就是通過 switch 語句，根據(jù) webApplicationType 的類型來創(chuàng)建不同的 ApplicationContext：

• SERVLET：Web類型，實例化 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
• REACTIVE：響應式Web類型，實例化 AnnotationConfigReactiveWebServerApplicationContext
• default：非Web類型，實例化 AnnotationConfigApplicationContext

因為我們的應用是 Web 類型，所以實例化的是 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext，如下是該類的關系圖（由Diagram截圖）：

我們在上圖的底部觸發(fā)，可以看到 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext > ServletWebServerApplicationContext > … AbstractApplicationContext（>表示繼承），總之，最終繼承到了 AbstractApplicationContext，這個類是 ApplicationContext 的抽象實現(xiàn)類，該抽象類實現(xiàn)應用上下文的一些具體操作。

至此，并沒有看到 Tomcat 的相關代碼，其實這一步主要就是「創(chuàng)建上下文」，拿到「上下文」之后需要傳遞給「刷新上下文」，交由刷新上下文創(chuàng)建 Web 服務。

刷新上下文

第7步中，刷新上下文時調(diào)用的 refreshContext(context) 方法，其中 context 就是第5步創(chuàng)建的上下文，方法如下：

private void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) {refresh(context);if (this.registerShutdownHook) {try {context.registerShutdownHook();}catch (AccessControlException ex) {// Not allowed in some environments.}} }protected void refresh(ApplicationContext applicationContext) {Assert.isInstanceOf(AbstractApplicationContext.class, applicationContext);((AbstractApplicationContext) applicationContext).refresh(); }

refreshContext() 方法傳遞的 context，經(jīng)由 refresh() 方法強轉(zhuǎn)成父類 AbstractApplicationContext，具體調(diào)用過程如下：

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();/** 主要關系 onRefresh() 方法 ------------- **/this.onRefresh();this.registerListeners();this.finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);this.finishRefresh();} catch (BeansException var9) {if (this.logger.isWarnEnabled()) {this.logger.warn("Exception encountered during context initialization - cancelling refresh attempt: " + var9);}this.destroyBeans();this.cancelRefresh(var9);throw var9;} finally {this.resetCommonCaches();}} }

在這個方法中我們主要關心 onRefresh() 方法，onRefresh() 方法是調(diào)用其子類實現(xiàn)的，也就是 ServletWebServerApplicationContext，

如下是子類的 onRefresh() 方法：

protected void onRefresh() {super.onRefresh();try {this.createWebServer();} catch (Throwable var2) {throw new ApplicationContextException("Unable to start web server", var2);} }private void createWebServer() {WebServer webServer = this.webServer;ServletContext servletContext = this.getServletContext();if (webServer == null && servletContext == null) {/** 得到Servlet工廠 **/ServletWebServerFactory factory = this.getWebServerFactory();this.webServer = factory.getWebServer(new ServletContextInitializer[]{this.getSelfInitializer()});} else if (servletContext != null) {try {this.getSelfInitializer().onStartup(servletContext);} catch (ServletException var4) {throw new ApplicationContextException("Cannot initialize servlet context", var4);}}this.initPropertySources(); }

其中 createWebServer() 方法是用來啟動web服務的，但是還沒有真正啟動 Tomcat，只是通過ServletWebServerFactory 創(chuàng)建了一個 WebServer，我們繼續(xù)來看這個 ServletWebServerFactory：

ServletWebServerFactory 有4個實現(xiàn)類，其中我們最常用的是 TomcatServletWebServerFactory和JettyServletWebServerFactory，而默認的 Web 環(huán)境就是 TomcatServletWebServerFactory。

而到這總算是看到 Tomcat 相關的字眼了。

來看一下 TomcatServletWebServerFactory 的 getWebServer() 方法：

public WebServer getWebServer(ServletContextInitializer... initializers) {if (this.disableMBeanRegistry) {Registry.disableRegistry();}/** 1、創(chuàng)建Tomcat實例 **/Tomcat tomcat = new Tomcat();File baseDir = this.baseDirectory != null ? this.baseDirectory : this.createTempDir("tomcat");tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath());Connector connector = new Connector(this.protocol);connector.setThrowOnFailure(true);tomcat.getService().addConnector(connector);this.customizeConnector(connector);/** 2、給創(chuàng)建好的tomcat設置連接器connector **/tomcat.setConnector(connector);/** 設置不自動部署 **/tomcat.getHost().setAutoDeploy(false);/** 3、配置Tomcat容器引擎 **/this.configureEngine(tomcat.getEngine());Iterator var5 = this.additionalTomcatConnectors.iterator();while(var5.hasNext()) {Connector additionalConnector = (Connector)var5.next();tomcat.getService().addConnector(additionalConnector);}/*** 準備Tomcat的StandardContext，并添加到Tomcat中，同時把initializers 注冊到類型為* TomcatStarter的ServletContainerInitializer中**/this.prepareContext(tomcat.getHost(), initializers);/** 將創(chuàng)建好的Tomcat包裝成WebServer返回**/return this.getTomcatWebServer(tomcat); }public Engine getEngine() {Service service = this.getServer().findServices()[0];if (service.getContainer() != null) {return service.getContainer();} else {Engine engine = new StandardEngine();engine.setName("Tomcat");engine.setDefaultHost(this.hostname);engine.setRealm(this.createDefaultRealm());service.setContainer(engine);return engine;} }

getWebServer() 這個方法創(chuàng)建了 Tomcat 對象，并且做了兩件重要的事情：

把連接器 Connector 對象添加到 Tomcat 中;

配置容器引擎，configureEngine(tomcat.getEngine());

首先說一下這個 Connector 連接器，Tomcat 有兩個核心功能：

處理 Socket 連接，負責網(wǎng)絡字節(jié)流與 Request 和 Response 對象的轉(zhuǎn)化。

加載和管理 Servlet，以及具體處理 Request 請求。

針對這兩個功能，Tomcat 設計了兩個核心組件來分別完成這兩件事，即：連接器(Connector)和容器(Container)。

整個過程大致就是：Connector 連接器接收連接請求，創(chuàng)建Request和Response對象用于和請求端交換數(shù)據(jù)，然后分配線程讓Engine（也就是Servlet容器）來處理這個請求，并把產(chǎn)生的Request和Response對象傳給Engine。當Engine處理完請求后，也會通過Connector將響應返回給客戶端。

這里面提到了 Engine，這個是 Tomcat 容器里的頂級容器(Container)，我們可以通過 Container 類查看其他的子容器：Engine、Host、Context、Wrapper

4者的關系是：Engine 是最高級別的容器，Engine 子容器是 Host，Host 的子容器是 Context，Context 子容器是 Wrapper，所以這4個容器的關系就是父子關系，即：Wrapper > Context > Host > Engine （>表示繼承）

至此我們了解了 Engine 這個就是個容器，然后我們再看一下這個 configureEngine(tomcat.getEngine()) 具體干了啥：

private void configureEngine(Engine engine) {engine.setBackgroundProcessorDelay(this.backgroundProcessorDelay);Iterator var2 = this.engineValves.iterator();while(var2.hasNext()) {Valve valve = (Valve)var2.next();engine.getPipeline().addValve(valve);} }

其中 engine.setBackgroundProcessorDelay(this.backgroundProcessorDelay) 是指定背景線程的執(zhí)行間隔，例如背景線程會在每隔多長時間后判斷session是否失效之類。

再回到 getWebServer() 方法，最終 getWebServer() 方法返回了 TomcatWebServer。

return this.getTomcatWebServer(tomcat);

通過 getTomcatWebServer() 方法，繼續(xù)下沉：

/*** 構(gòu)造函數(shù)實例化 TomcatWebServer**/ public TomcatWebServer(Tomcat tomcat, boolean autoStart) {this.monitor = new Object();this.serviceConnectors = new HashMap();Assert.notNull(tomcat, "Tomcat Server must not be null");this.tomcat = tomcat;this.autoStart = autoStart;this.initialize(); }private void initialize() throws WebServerException {/** 我們在啟動 Spring Boot 時經(jīng)常看到打印這句話 **/logger.info("Tomcat initialized with port(s): " + this.getPortsDescription(false));synchronized(this.monitor) {try {this.addInstanceIdToEngineName();Context context = this.findContext();context.addLifecycleListener((event) -> {if (context.equals(event.getSource()) && "start".equals(event.getType())) {this.removeServiceConnectors();}});/** 啟動 tomcat **/this.tomcat.start();this.rethrowDeferredStartupExceptions();try {ContextBindings.bindClassLoader(context, context.getNamingToken(), this.getClass().getClassLoader());} catch (NamingException var5) {}this.startDaemonAwaitThread();} catch (Exception var6) {this.stopSilently();this.destroySilently();throw new WebServerException("Unable to start embedded Tomcat", var6);}} }

至此，Tomcat 啟動過程就很清晰了，總結(jié)一下。

總結(jié)

SpringBoot的啟動主要是通過實例化SpringApplication來啟動的，啟動過程主要做了如下幾件事情：

配置系統(tǒng)屬性

獲取監(jiān)聽，發(fā)布應用開始啟動時間

初始化輸入?yún)?shù)

配置環(huán)境，輸出banner

創(chuàng)建上下文

預處理上下文

刷新上下文

再次刷新上下文

發(fā)布應用已經(jīng)啟動事件

發(fā)布應用啟動完成事件

而啟動 Tomcat 是在第7步 刷新上下文 這一步。

從整個流轉(zhuǎn)過程中我們知道了 Tomcat 的啟動主要是實例化兩個組件：Connector、Container。

• Spring Boot 創(chuàng)建 Tomcat 時，會先創(chuàng)建一個根上下文，將 WebApplicationContext 傳給 Tomcat；

• 啟動 Web 容器，需要調(diào)用 getWebserver()，因為默認的 Web 環(huán)境就是 TomcatServletWebServerFactory，所以會創(chuàng)建 Tomcat 的 Webserver，這里會把根上下文作為參數(shù)給 TomcatServletWebServerFactory 的 getWebServer()；

• 啟動 Tomcat，調(diào)用 Tomcat 中 Host、Engine 的啟動方法。

博客園：https://www.cnblogs.com/niceyoo

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的SpringBoot中的Tomcat是如何启动的的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。