目錄

• 本文結論
• spring-boot-starter-web內部有什么？
• TomcatServletWebServerFactory的作用：獲取WebServer對象
• spring boot啟動的時候啟動tomcat
• 獲取tomcat的配置
• ServletWebServerFactoryCustomizer這個Bean是哪里的？

從源碼層面理解spring boot的默認web容器，以及他們是如何關聯起來的。

本文結論

• 源碼基于spring boot2.6.6
• 項目的pom.xml中存在spring-boot-starter-web的時候，在項目啟動時候就會自動啟動一個Tomcat。
• 自動配置類ServletWebServerFactoryAutoConfiguration找到系統中的所有web容器。我們以tomcat為主。
• 構建TomcatServletWebServerFactory的bean。
• SpringBoot的啟動過程中，會調用核心的refresh方法，內部會執行onRefresh()方法，onRefresh()方法是一個模板方法，他會執行會執行子類ServletWebServerApplicationContext的onRefresh()方法。
• onRefresh()方法中調用getWebServer啟動web容器。

spring-boot-starter-web內部有什么？

• 在spring-boot-starter-web這個starter中，其實內部間接的引入了spring-boot-starter-tomcat這個starter，這個spring-boot-starter-tomcat又引入了tomcat-embed-core依賴，所以只要我們項目中依賴了spring-boot-starter-web就相當于依賴了Tomcat。

自動配置類：ServletWebServerFactoryAutoConfiguration在spring-boot-autoconfigure-2.6.6.jar這個包中的spring.factories文件內，配置了大量的自動配置類，其中就包括自動配置tomcat的自動配置類：ServletWebServerFactoryAutoConfiguration

自動配置類的代碼如下

// full模式@Configuration(proxyBeanMethods = false)// 配置類解析順序@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)// 條件注解：表示項目依賴中要有ServletRequest類（server api）@ConditionalOnClass(ServletRequest.class)// 表示項目應用類型得是SpringMVC（在啟動過程中獲取的SpringBoot應用類型）@ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET)// 讀取server下的配置文件@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class)// import具體的加載配置的類和具體web實現容器@Import({ ServletWebServerFactoryAutoConfiguration.BeanPostProcessorsRegistrar.class,		ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedTomcat.class,		ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedJetty.class,		ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedUndertow.class })public class ServletWebServerFactoryAutoConfiguration {	......}

• ServletRequest是存在于tomcat-embed-core-9.0.60.jar中的的一個類，所以@ConditionalOnClass(ServletRequest.clas s)會滿足。
• spring-boot-starter-web中，間接的引入了spring-web、spring-webmvc等依賴，所以@ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET)條件滿足。
• 上面的倆個條件都滿足，所以spring回去解析這個配置類，在解析過程中會發現他import了三個類！我們重點關注EmbeddedTomcat。其他倆個的內部條件注解不滿足！

@Configuration(proxyBeanMethods = false)// tomcat內部的類，肯定都存在@ConditionalOnClass({ Servlet.class, Tomcat.class, UpgradeProtocol.class })// 程序員如果自定義了ServletWebServerFactory的Bean，那么這個Bean就不加載。@ConditionalOnMissingBean(value = ServletWebServerFactory.class, search = SearchStrategy.CURRENT)static class EmbeddedTomcat {    @Bean    TomcatServletWebServerFactory tomcatServletWebServerFactory(ObjectProvider<TomcatConnectorCustomizer> connectorCustomizers,ObjectProvider<TomcatContextCustomizer> contextCustomizers,ObjectProvider<TomcatProtocolHandlerCustomizer<?>> protocolHandlerCustomizers) {    TomcatServletWebServerFactory factory = new TomcatServletWebServerFactory();    // orderedStream()調用時會去Spring容器中找到TomcatConnectorCustomizer類型的Bean，默認是沒有的，程序員可以自己定義。這個Bean可以設置一些tomcat的配置，比如端口、協議...    // TomcatConnectorCustomizer：是用來配置Tomcat中的Connector組件的    factory.getTomcatConnectorCustomizers().addAll(connectorCustomizers.orderedStream().collect(Collectors.toList()));    // TomcatContextCustomizer：是用來配置Tomcat中的Context組件的    factory.getTomcatContextCustomizers().addAll(contextCustomizers.orderedStream().collect(Collectors.toList()));    // TomcatProtocolHandlerCustomizer：是用來配置Tomcat中的ProtocolHandler組件的    factory.getTomcatProtocolHandlerCustomizers().addAll(protocolHandlerCustomizers.orderedStream().collect(Collectors.toList()));    return factory;}    }}

• 對于另外的EmbeddedJetty和EmbeddedUndertow，邏輯類似，都是判斷項目依賴中是否有Jetty和Undertow的依賴，如果有，那么對應在Spring容器中就會存在JettyServletWebServerFactory類型的Bean、或者存在UndertowServletWebServerFactory類型的Bean。

TomcatServletWebServerFactory的作用：獲取WebServer對象

• TomcatServletWebServerFactory他實現了ServletWebServerFactory這個接口。
• ServletWebServerFactory接口內部只有一個方法是獲取WebServer對象。

• WebServer擁有啟動、停止、獲取端口等方法,就會發現WebServer其實指的就是Tomcat、Jetty、Undertow。

• 而TomcatServletWebServerFactory就是用來生成Tomcat所對應的WebServer對象，具體一點就是TomcatWebServer對象，并且在生成TomcatWebServer對象時會把Tomcat給啟動起來。
• 在源碼中，調用TomcatServletWebServerFactory對象的getWebServer()方法時就會啟動Tomcat。

public WebServer getWebServer(ServletContextInitializer... initializers) {    if (this.disableMBeanRegistry) {Registry.disableRegistry();    }    // 構建tomcat對象    Tomcat tomcat = new Tomcat();    // 設置相關的屬性    File baseDir = (this.baseDirectory != null) ? this.baseDirectory : createTempDir("tomcat");    tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath());    for (LifecycleListener listener : this.serverLifecycleListeners) {tomcat.getServer().addLifecycleListener(listener);    }    Connector connector = new Connector(this.protocol);    connector.setThrowOnFailure(true);    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);    // 啟動tomcat，這個方法內部有this.tomcat.start();    return getTomcatWebServer(tomcat);}

spring boot啟動的時候啟動tomcat

• SpringBoot的啟動過程中，會調用核心的refresh方法，內部會執行onRefresh()方法，onRefresh()方法是一個模板方法，他會執行會執行子類ServletWebServerApplicationContext的onRefresh()方法。

protected void onRefresh() {    // 模板方法，先調用它父類的，一般是空方法    super.onRefresh();    try {// 創建web容器createWebServer();    }    catch (Throwable ex) {throw new ApplicationContextException("Unable to start web server", ex);    }}

這個方法會調用createWebServer()方法。

// 最核心的倆行代碼private void createWebServer() {    ......    // 獲取web容器，多個或者沒有的時候報錯    ServletWebServerFactory factory = getWebServerFactory();    // 調用這個容器的getWebServer方法，上面的啟動tomcat的方法！    this.webServer = factory.getWebServer(getSelfInitializer());    ......}

• getWebServerFactory控制項目組有且只能有一個web容器！

protected ServletWebServerFactory getWebServerFactory() {    // Use bean names so that we don"t consider the hierarchy    // 得到所有類型為ServletWebServerFactory的Bean。TomcatServletWebServerFactory、JettyServletWebServerFactory、UndertowServletWebServerFactory都是他得到子類！    String[] beanNames = getBeanFactory().getBeanNamesForType(ServletWebServerFactory.class);    // 不存在，報錯    if (beanNames.length == 0) {throw new ApplicationContextException("Unable to start ServletWebServerApplicationContext due to missing ServletWebServerFactory bean.");    }    // 存在不止一個，報錯！    if (beanNames.length > 1) {throw new ApplicationContextException("Unable to start ServletWebServerApplicationContext due to multiple ServletWebServerFactory beans : " + StringUtils.arrayToCommaDelimitedString(beanNames));    }    // 返回唯一的一個web容器！    return getBeanFactory().getBean(beanNames[0], ServletWebServerFactory.class);}

獲取tomcat的配置

• 自動配置類ServletWebServerFactoryAutoConfiguration上除了import三個web容器，還import了BeanPostProcessorsRegistrar。
• BeanPostProcessorsRegistrar實現了ImportBeanDefinitionRegistrar，所以他會在spring啟動的時候調用registerBeanDefinitions方法。
• registerBeanDefinitions會注冊一個Bean：webServerFactoryCustomizerBeanPostProcessor。

public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {    // Bean工廠，一個Aware回調進行賦值    if (this.beanFactory == null) {return;    }    // 注冊webServerFactoryCustomizerBeanPostProcessor這個Bean。    registerSyntheticBeanIfMissing(registry, "webServerFactoryCustomizerBeanPostProcessor",WebServerFactoryCustomizerBeanPostProcessor.class,WebServerFactoryCustomizerBeanPostProcessor::new);    // 注冊errorPageRegistrarBeanPostProcessor    registerSyntheticBeanIfMissing(registry, "errorPageRegistrarBeanPostProcessor",ErrorPageRegistrarBeanPostProcessor.class, ErrorPageRegistrarBeanPostProcessor::new);}

• webServerFactoryCustomizerBeanPostProcessor實現了BeanPostProcessor，所以他會在啟動的時候調用postProcessBeforeInitialization方法。

private void postProcessBeforeInitialization(WebServerFactory webServerFactory) {    // 找到WebServerFactoryCustomizer的Bean    LambdaSafe.callbacks(WebServerFactoryCustomizer.class, getCustomizers(), webServerFactory)// 標記日志用的類.withLogger(WebServerFactoryCustomizerBeanPostProcessor.class)// 調用customize方法，傳入webServerFactory.invoke((customizer) -> customizer.customize(webServerFactory));}

• postProcessBeforeInitialization中會調用WebServerFactoryCustomizer類customize方法，在系統中的唯一實現：ServletWebServerFactoryCustomizer的customize方法。
• customize把配置中的內容設置到ConfigurableServletWebServerFactory對象中。他的實現TomcatServletWebServerFactory在啟動的時候就會有值！

@Overridepublic void customize(ConfigurableServletWebServerFactory factory) {    PropertyMapper map = PropertyMapper.get().alwaysApplyingWhenNonNull();    map.from(this.serverProperties::getPort).to(factory::setPort);    map.from(this.serverProperties::getAddress).to(factory::setAddress);    map.from(this.serverProperties.getServlet()::getContextPath).to(factory::setContextPath);    map.from(this.serverProperties.getServlet()::getApplicationDisplayName).to(factory::setDisplayName);    map.from(this.serverProperties.getServlet()::isRegisterDefaultServlet).to(factory::setRegisterDefaultServlet);    map.from(this.serverProperties.getServlet()::getSession).to(factory::setSession);    map.from(this.serverProperties::getSsl).to(factory::setSsl);    map.from(this.serverProperties.getServlet()::getJsp).to(factory::setJsp);    map.from(this.serverProperties::getCompression).to(factory::setCompression);    map.from(this.serverProperties::getHttp2).to(factory::setHttp2);    map.from(this.serverProperties::getServerHeader).to(factory::setServerHeader);    map.from(this.serverProperties.getServlet()::getContextParameters).to(factory::setInitParameters);    map.from(this.serverProperties.getShutdown()).to(factory::setShutdown);    for (WebListenerRegistrar registrar : this.webListenerRegistrars) {registrar.register(factory);    }    if (!CollectionUtils.isEmpty(this.cookieSameSiteSuppliers)) {factory.setCookieSameSiteSuppliers(this.cookieSameSiteSuppliers);    }}

ServletWebServerFactoryCustomizer這個Bean是哪里的？

• 在我們自動配置類ServletWebServerFactoryAutoConfiguration中定義。

@Beanpublic ServletWebServerFactoryCustomizer servletWebServerFactoryCustomizer(ServerProperties serverProperties, ObjectProvider<WebListenerRegistrar> webListenerRegistrars, ObjectProvider<CookieSameSiteSupplier> cookieSameSiteSuppliers) {    return new ServletWebServerFactoryCustomizer(serverProperties,webListenerRegistrars.orderedStream().collect(Collectors.toList()),cookieSameSiteSuppliers.orderedStream().collect(Collectors.toList()));}

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