Tomcat中怎么啟動SpringBoot

這篇文章給大家介紹Tomcat中怎么啟動SpringBoot，內容非常詳細，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。

從 Main 方法說起

用過SpringBoot的人都知道，首先要寫一個main方法來啟動

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

我們直接點擊run方法的源碼，跟蹤下來，發下最終 的run方法是調用ConfigurableApplicationContext方法，源碼如下：

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {          StopWatch stopWatch = new StopWatch();          stopWatch.start();          ConfigurableApplicationContext context = null;          Collection<springbootexceptionreporter> exceptionReporters = new ArrayList&lt;&gt;();          //設置系統屬性『java.awt.headless』，為true則啟用headless模式支持          configureHeadlessProperty();          //通過*SpringFactoriesLoader*檢索*META-INF/spring.factories*，         //找到聲明的所有SpringApplicationRunListener的實現類并將其實例化，         //之后逐個調用其started()方法，廣播SpringBoot要開始執行了          SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);          //發布應用開始啟動事件          listeners.starting();          try {          //初始化參數              ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);              //創建并配置當前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              Banner printedBanner = printBanner(environment);              //創建應用上下文              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);              //為ApplicationContext加載environment，之后逐個執行ApplicationContextInitializer的initialize()方法來進一步封裝ApplicationContext，          //并調用所有的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);              //刷新上下文              refreshContext(context);              //再一次刷新上下文,其實是空方法，可能是為了后續擴展。              afterRefresh(context, applicationArguments);              stopWatch.stop();              if (this.logStartupInfo) {                  new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);              }              //發布應用已經啟動的事件              listeners.started(context);              //遍歷所有注冊的ApplicationRunner和CommandLineRunner，并執行其run()方法。          //我們可以實現自己的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 {          //應用已經啟動完成的監聽事件              listeners.running(context);          }          catch (Throwable ex) {              handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, null);              throw new IllegalStateException(ex);          }          return context;      }

其實這個方法我們可以簡單的總結下步驟為 > 1. 配置屬性 > 2. 獲取監聽器，發布應用開始啟動事件 > 3. 初始化輸入參數 > 4. 配置環境，輸出banner > 5. 創建上下文 > 6. 預處理上下文 > 7. 刷新上下文 > 8. 再刷新上下文 > 9. 發布應用已經啟動事件 > 10. 發布應用啟動完成事件

其實上面這段代碼，如果只要分析tomcat內容的話，只需要關注兩個內容即可，上下文是如何創建的，上下文是如何刷新的，分別對應的方法就是createApplicationContext() 和refreshContext(context)，接下來我們來看看這兩個方法做了什么。

protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {          Class<!--?--> contextClass = this.applicationContextClass;          if (contextClass == null) {              try {                  switch (this.webApplicationType) {                  case SERVLET:                      contextClass = Class.forName(DEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS);                      break;                  case REACTIVE:                      contextClass = Class.forName(DEFAULT_REACTIVE_WEB_CONTEXT_CLASS);                      break;                  default:                      contextClass = Class.forName(DEFAULT_CONTEXT_CLASS);                 }              }              catch (ClassNotFoundException ex) {                  throw new IllegalStateException(                          "Unable create a default ApplicationContext, " + "please specify an ApplicationContextClass",                          ex);              }          }          return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);      }

這里就是根據我們的webApplicationType 來判斷創建哪種類型的Servlet,代碼中分別對應著Web類型(SERVLET),響應式Web類型（REACTIVE),非Web類型（default),我們建立的是Web類型，所以肯定實例化 DEFAULT_SERVLET_WEB_CONTEXT_CLASS指定的類，也就是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext類，我們來用圖來說明下這個類的關系

通過這個類圖我們可以知道，這個類繼承的是ServletWebServerApplicationContext,這就是我們真正的主角，而這個類最終是繼承了AbstractApplicationContext，了解完創建上下文的情況后，我們再來看看刷新上下文，相關代碼如下：

//類：SpringApplication.java  private void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) {      //直接調用刷新方法          refresh(context);          if (this.registerShutdownHook) {              try {                  context.registerShutdownHook();              }              catch (AccessControlException ex) {                  // Not allowed in some environments.              }          }      }  //類：SpringApplication.java  protected void refresh(ApplicationContext applicationContext) {          Assert.isInstanceOf(AbstractApplicationContext.class, applicationContext);          ((AbstractApplicationContext) applicationContext).refresh();      }

這里還是直接傳遞調用本類的refresh(context)方法，最后是強轉成父類AbstractApplicationContext調用其refresh()方法,該代碼如下：

// 類：AbstractApplicationContext   public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {          synchronized (this.startupShutdownMonitor) {              // Prepare this context for refreshing.              prepareRefresh();              // Tell the subclass to refresh the internal bean factory.              ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();              // Prepare the bean factory for use in this context.              prepareBeanFactory(beanFactory);              try {                  // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.                  postProcessBeanFactory(beanFactory);                  // Invoke factory processors registered as beans in the context.                  invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);                  // Register bean processors that intercept bean creation.                  registerBeanPostProcessors(beanFactory);                  // Initialize message source for this context.                  initMessageSource();                  // Initialize event multicaster for this context.                  initApplicationEventMulticaster();                  // Initialize other special beans in specific context subclasses.這里的意思就是調用各個子類的onRefresh()                  onRefresh();                  // Check for listener beans and register them.                  registerListeners();                  // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.                  finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);                  // Last step: publish corresponding event.                  finishRefresh();              }              catch (BeansException ex) {                  if (logger.isWarnEnabled()) {                      logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +                              "cancelling refresh attempt: " + ex);                  }                  // Destroy already created singletons to avoid dangling resources.                  destroyBeans();                  // Reset 'active' flag.                  cancelRefresh(ex);                  // Propagate exception to caller.                  throw ex;              }              finally {                  // Reset common introspection caches in Spring's core, since we                  // might not ever need metadata for singleton beans anymore...                  resetCommonCaches();              }          }      }

這里我們看到onRefresh()方法是調用其子類的實現，根據我們上文的分析，我們這里的子類是ServletWebServerApplicationContext。

//類：ServletWebServerApplicationContext  protected void onRefresh() {          super.onRefresh();          try {              createWebServer();          }          catch (Throwable ex) {              throw new ApplicationContextException("Unable to start web server", ex);          }      }   private void createWebServer() {          WebServer webServer = this.webServer;          ServletContext servletContext = getServletContext();          if (webServer == null && servletContext == null) {              ServletWebServerFactory factory = getWebServerFactory();              this.webServer = factory.getWebServer(getSelfInitializer());          }          else if (servletContext != null) {              try {                  getSelfInitializer().onStartup(servletContext);             }              catch (ServletException ex) {                  throw new ApplicationContextException("Cannot initialize servlet context", ex);              }          }          initPropertySources();      }

到這里，其實廬山真面目已經出來了，createWebServer()就是啟動web服務，但是還沒有真正啟動Tomcat，既然webServer是通過ServletWebServerFactory來獲取的，我們就來看看這個工廠的真面目。

走進Tomcat內部

根據上圖我們發現，工廠類是一個接口，各個具體服務的實現是由各個子類來實現的，所以我們就去看看TomcatServletWebServerFactory.getWebServer()的實現。

@Override      public WebServer getWebServer(ServletContextInitializer... initializers) {          Tomcat tomcat = new Tomcat();          File baseDir = (this.baseDirectory != null) ? this.baseDirectory : createTempDir("tomcat");          tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath());          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);      }

根據上面的代碼，我們發現其主要做了兩件事情，第一件事就是把Connnctor(我們稱之為連接器)對象添加到Tomcat中，第二件事就是configureEngine,這連接器我們勉強能理解（不理解后面會述說），那這個Engine是什么呢？我們查看tomcat.getEngine()的源碼： 

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;     }

根據上面的源碼，我們發現，原來這個Engine是容器，我們繼續跟蹤源碼，找到Container接口

上圖中，我們看到了4個子接口，分別是Engine,Host,Context,Wrapper。我們從繼承關系上可以知道他們都是容器，那么他們到底有啥區別呢？我看看他們的注釋是怎么說的。

 /**   If used, an Engine is always the top level Container in a Catalina   * hierarchy. Therefore, the implementation's <code>setParent()</code> method   * should throw <code>IllegalArgumentException</code>.   *   * @author Craig R. McClanahan   */  public interface Engine extends Container {      //省略代碼  }  /**   * <p>   * The parent Container attached to a Host is generally an Engine, but may   * be some other implementation, or may be omitted if it is not necessary.   * </p><p>   * The child containers attached to a Host are generally implementations   * of Context (representing an individual servlet context).   *   * @author Craig R. McClanahan   */  public interface Host extends Container {  //省略代碼   }  /*** </p><p>   * The parent Container attached to a Context is generally a Host, but may   * be some other implementation, or may be omitted if it is not necessary.   * </p><p>   * The child containers attached to a Context are generally implementations   * of Wrapper (representing individual servlet definitions).   * </p><p>   *   * @author Craig R. McClanahan   */  public interface Context extends Container, ContextBind {      //省略代碼  }  /**</p><p>   * The parent Container attached to a Wrapper will generally be an   * implementation of Context, representing the servlet context (and   * therefore the web application) within which this servlet executes.   * </p><p>   * Child Containers are not allowed on Wrapper implementations, so the   * <code>addChild()</code> method should throw an   * <code>IllegalArgumentException</code>.   *   * @author Craig R. McClanahan   */  public interface Wrapper extends Container {      //省略代碼  }

上面的注釋翻譯過來就是，Engine是最高級別的容器，其子容器是Host,Host的子容器是Context,Wrapper是Context的子容器，所以這4個容器的關系就是父子關系，也就是Engine>Host>Context>Wrapper。 我們再看看Tomcat類的源碼:

//部分源碼，其余部分省略。  public class Tomcat {  //設置連接器       public void setConnector(Connector connector) {          Service service = getService();          boolean found = false;          for (Connector serviceConnector : service.findConnectors()) {              if (connector == serviceConnector) {                  found = true;              }          }          if (!found) {              service.addConnector(connector);          }      }      //獲取service         public Service getService() {          return getServer().findServices()[0];      }      //設置Host容器       public void setHost(Host host) {          Engine engine = getEngine();          boolean found = false;          for (Container engineHost : engine.findChildren()) {              if (engineHost == host) {                  found = true;              }          }          if (!found) {              engine.addChild(host);          }      }      //獲取Engine容器       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;      }      //獲取server         public Server getServer() {          if (server != null) {              return server;          }          System.setProperty("catalina.useNaming", "false");          server = new StandardServer();          initBaseDir();          // Set configuration source          ConfigFileLoader.setSource(new CatalinaBaseConfigurationSource(new File(basedir), null));          server.setPort( -1 );          Service service = new StandardService();          service.setName("Tomcat");          server.addService(service);          return server;      }         //添加Context容器        public Context addContext(Host host, String contextPath, String contextName,              String dir) {          silence(host, contextName);          Context ctx = createContext(host, contextPath);          ctx.setName(contextName);          ctx.setPath(contextPath);          ctx.setDocBase(dir);          ctx.addLifecycleListener(new FixContextListener());          if (host == null) {              getHost().addChild(ctx);          } else {              host.addChild(ctx);          }             //添加Wrapper容器           public static Wrapper addServlet(Context ctx,                                        String servletName,                                        Servlet servlet) {          // will do class for name and set init params          Wrapper sw = new ExistingStandardWrapper(servlet);          sw.setName(servletName);          ctx.addChild(sw);          return sw;      }   }

閱讀Tomcat的getServer()我們可以知道，Tomcat的最頂層是Server,Server就是Tomcat的實例，一個Tomcat一個Server;通過getEngine()我們可以了解到Server下面是Service，而且是多個，一個Service代表我們部署的一個應用，而且我們還可以知道，Engine容器，一個service只有一個；根據父子關系，我們看setHost()源碼可以知道，host容器有多個；同理，我們發現addContext()源碼下，Context也是多個；addServlet()表明Wrapper容器也是多個，而且這段代碼也暗示了，其實Wrapper和Servlet是一層意思。另外我們根據setConnector源碼可以知道，連接器(Connector)是設置在service下的，而且是可以設置多個連接器(Connector)。

根據上面分析，我們可以小結下： Tomcat主要包含了2個核心組件，連接器(Connector)和容器(Container),用圖表示如下：

一個Tomcat是一個Server,一個Server下有多個service，也就是我們部署的多個應用，一個應用下有多個連接器(Connector)和一個容器（Container）,容器下有多個子容器，關系用圖表示如下：

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