Servlet和SpringMVC的初始化及請求處理過程淺析

阿新 • • 發佈：2019-01-02

Servlet是一套Web應用的開發規範，我們按照這套規範編碼就可以實現一個Web應用，使其在Web容器中執行。
我們最開始學習J2EE時，學習和建立的就是Servlet的實現類，後來學習了MVC框架以後，尤其是SpringMVC，就很少直接建立Servlet的實現類了。雖然SpringMVC簡化和隱藏了Servlet，但是我們也要了解Servlet的執行原理，這樣對了解SpringMVC的原理也很有幫助

一.繼承圖：

繼承圖
首先看一下Servlet的類結構

public interface Servlet {

    public void init(ServletConfig config) throws 
 ServletException;

    public ServletConfig getServletConfig();

    public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
    throws ServletException, IOException;

    public String getServletInfo();

    public void destroy();
}

Servlet是個介面，定義了init、service、destroy等方法。其中init方法在容器啟動時(或Servlet第一次呼叫時)會被呼叫，進行Servlet的初始化工作；service方法會在容器接收到請求後處理請求時呼叫。
下面看一下Servlet介面的各個實現類，從而分析Servlet的初始化原理和Spring的DispatchServlet是如何作為請求分發器的。

二.Servlet的初始化過程—init(ServletConfig config)方法

GenericServlet：

/**重寫init(ServletConfig)方法，將引數config儲存在物件中，將init()方法交給實現類重寫，這樣既可以讓本類的init(ServletConfig)得到執行，也可以讓實現類的init()得到執行。這種方式在Servlet的實現類中經常用到：模板方法**/
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
    this.config = config;
    this 
.init();
}

public void init() throws ServletException {
}

重寫了init方法，儲存了配置引數的物件，將具體的init操作交給實現類

HttpServlet：沒有重寫init相關的方法，定義了一些Servlet中的常量(POST、GET等)和常用方法(doPost、doGet等)，供實現類使用和重寫

HttpServletBean：

@Override
public final void init() throws ServletException {
//注意看log的內容，是我們在啟動tomcat時控制檯經常看到的輸出內容
if (logger.isDebugEnabled()) {
    logger.debug("Initializing servlet '" + getServletName() + "'");
}
try {
    PropertyValues pvs = new ServletConfigPropertyValues(getServletConfig(), this.requiredProperties);
    BeanWrapper bw = PropertyAccessorFactory.forBeanPropertyAccess(this);
    ResourceLoader resourceLoader = new ServletContextResourceLoader(getServletContext());
    bw.registerCustomEditor(Resource.class, new ResourceEditor(resourceLoader, getEnvironment()));
    initBeanWrapper(bw);
    bw.setPropertyValues(pvs, true);
}
catch (BeansException ex) {
    logger.error("Failed to set bean properties on servlet '" + getServletName() + "'", ex);
    throw ex;
}
   /*很重要的方法，在本類中是空方法。HttpServletBean的init()方法做了基本的引數處理後，將其他的
   init操作交給了實現類，實現類不重寫init()方法，而是重寫initServletBean()，這樣它們都會得到執行。*/
initServletBean();

if (logger.isDebugEnabled()) {
    logger.debug("Servlet '" + getServletName() + "' configured successfully");
}
}

FrameworkServlet:

//注意看log的內容，是我們在啟動tomcat時控制檯經常看到的輸出內容
@Override
protected final void initServletBean() throws ServletException {
getServletContext().log("Initializing Spring FrameworkServlet '" + getServletName() + "'");
if (this.logger.isInfoEnabled()) {
    this.logger.info("FrameworkServlet '" + getServletName() + "': initialization started");
}
long startTime = System.currentTimeMillis();

try {
    //初始化應用上下文
    this.webApplicationContext = initWebApplicationContext();
    //交給實現類繼續做初始化工作，目前未見相關實現類重寫了該方法
    initFrameworkServlet();
}。。。

if (this.logger.isInfoEnabled()) {
    long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
    this.logger.info("FrameworkServlet '" + getServletName() + "': initialization completed in " +elapsedTime + " ms");
}
}

/**
初始化應用上下文，包括子容器上下文和父容器上下文，onRefresh(ApplicationContext)方法交給實現類
處理,DispatchServlet會在此方法中對mvc-servlet.xml檔案進行讀取和引數配置初始化等工作
**/
protected WebApplicationContext initWebApplicationContext() {
    WebApplicationContext rootContext =
                    WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(getServletContext());
WebApplicationContext wac = null;
if (this.webApplicationContext != null) {
    // A context instance was injected at construction time -> use it
    wac = this.webApplicationContext;
    if (wac instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {
        ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) wac;
        if (!cwac.isActive()) {
            if (cwac.getParent() == null) {
                //設定子容器的父容器
                cwac.setParent(rootContext);
            }
            //初始化應用上下文物件
            configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac);
        }
    }
}
   if (!this.refreshEventReceived) {
       //實現類進行操作
    onRefresh(wac);
}
。。。。。

return wac;
}

protected void configureAndRefreshWebApplicationContext(ConfigurableWebApplicationContext wac) {
。。。。。。。//wac的初始化工作
//很重要的一步
wac.refresh();
}
//AbstractApplicationContext的方法
@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
    prepareRefresh();
    ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
    prepareBeanFactory(beanFactory);
    try {
         。。。。。//BeanFactory和MessageSource初始化
        onRefresh();
         。。。。。//註冊監聽器
    }
}
}

DispatchServlet：

//呼叫DispatchServlet的onRefresh(ApplicationContext)方法,讀取mvc-servlet.xml檔案，並初始化
//HandlerMapping、HandlerAdapters等屬性
 @Override
protected void onRefresh(ApplicationContext context) {
    initStrategies(context);
}

protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
    initMultipartResolver(context);
    initLocaleResolver(context);
    initThemeResolver(context);
    initHandlerMappings(context);
    initHandlerAdapters(context);
    initHandlerExceptionResolvers(context);
    initRequestToViewNameTranslator(context);
    initViewResolvers(context);
    initFlashMapManager(context);
}

三.Servlet的呼叫過程—service(ServletRequest req, ServletResponse res)方法

GenericServlet：沒有重新service(ServletRequest，ServletResponse)方法

HttpServlet：

//重寫Servlet的service(ServletRequest，ServletResponse)方法，主要做了請求引數型別判斷和引數轉換
  @Override
public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
    throws ServletException, IOException
{
    HttpServletRequest  request;
    HttpServletResponse response;

    if (!(req instanceof HttpServletRequest &&
            res instanceof HttpServletResponse)) {
        throw new ServletException("non-HTTP request or response");
    }

    request = (HttpServletRequest) req;
    response = (HttpServletResponse) res;

    service(request, response);
}
//將請求分為POST、GET、DELETE等幾種常見方法，然後分別進行處理。以前寫Servlet時都是繼承該類，然後
//重寫doGet、doPost等方法，對請求進行處理。SpringMVC的處理方式於此不同。
protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
    throws ServletException, IOException
{
    String method = req.getMethod();

    if (method.equals(METHOD_GET)) {
        。。。
          doGet(req, resp);
        。。。
        }

    } else if (method.equals(METHOD_POST)) {
        doPost(req, resp);

    } else if (method.equals(METHOD_DELETE)) {
        doDelete(req, resp);

    } 
    。。。
}

HttpServletBean：未重寫service或doXxx方法

FrameworkServlet：

/*重寫service方法，增加了PATCH方法的處理，其他方法如GET會呼叫父類的FrameworkServlet重寫了
doXxx方法，實際上會呼叫本類的doXxx方法，也就是呼叫SpringMVC的統一請求處理方法---p
rocessRequest(HttpServletRequest, HttpServletResponse)*/
  @Override
protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        throws ServletException, IOException {

    HttpMethod httpMethod = HttpMethod.resolve(request.getMethod());
    if (HttpMethod.PATCH == httpMethod || httpMethod == null) {
        processRequest(request, response);
    }
    else {
        super.service(request, response);
    }
}
@Override
protected final void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        throws ServletException, IOException {

    processRequest(request, response);
}

protected final void processRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        throws ServletException, IOException {

    。。。
    try {
    //具體的doService實現交給了子類
        doService(request, response);
    }
    。。
    publishRequestHandledEvent(request, response, startTime, failureCause);
    。。。
}

DispatchServlet：

@Override
protected void doService(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
    。。。//設定相關屬性
    try {//該方法是SpringMVC處理請求的關鍵，也是DispatchServlet分發請求的關鍵：根據
    //pathHandlerMapping查詢對應的HandlerExecutionChain，呼叫HandlerAdapter的handle方法進行處理，
    //獲取ModelAndView物件，最後處理結果。
        doDispatch(request, response);
    }
    。。。//儲存相關屬性
}

Servlet和SpringMVC的初始化及請求處理過程淺析

一.繼承圖：

二.Servlet的初始化過程—init(ServletConfig config)方法

三.Servlet的呼叫過程—service(ServletRequest req, ServletResponse res)方法

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二.Servlet的初始化過程—init(ServletConfig config)方法

三.Servlet的呼叫過程—service(ServletRequest req, ServletResponse res)方法

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