細說ServletContext、WebApplicationContext、Servlet的初始化

浏覽器請求發送給伺服器的過程：

1.浏覽器發送http請求到web容器。比如請求發送給tomcat等web容器。

2.tomcat将http請求封裝成httpServletRequest并發送給web項目。而

Servletcontext就是tomcat給web項目建立的全局環境。他有以下特點：

全局共享資料。
包含着web.xml裡面的初始值。

1.ServletContext對象的生命周期

ServletContext代表是一個web應用的環境（上下文）對象，ServletContext象内部封裝是該web應用的資訊，一個web應用隻有一個。

建立：該web應用被加載（伺服器啟動或釋出web應用（前提，伺服器啟動狀态））

銷毀：web應用被解除安裝（伺服器關閉，移除該web應用）

2.ServletContext的運作流程

通過一個例子來說明：

通過上面知曉：當Servlet容器啟動時會加載web.xml配置檔案，并且建立一個ServletContext對象，将web.xml中的參數資訊存放在ServletContext對象中。

執行流程：

web.xml在

<context-param></context-param>

标簽中聲明應用範圍内的初始化參數

1.啟動一個WEB項目的時候,容器(如:Tomcat)會去讀它的配置檔案web.xml.讀兩個節點:

<listener></listener>

和

<context-param></context-param>

2.緊接着,容器建立一個ServletContext(上下文)。在該應用内全局共享。

3.容器将

<context-param></context-param>

轉化為鍵值對,并交給ServletContext.

4.容器建立

<listener></listener>

中的類執行個體,即建立監聽.該監聽器必須實作自ServletContextListener接口

5.在監聽中會有contextInitialized(ServletContextEvent event)初始化方法

在這個方法中獲得ServletContext = ServletContextEvent.getServletContext();

“context-param的值” = ServletContext.getInitParameter(“context-param的鍵”);

6.得到這個context-param的值之後,你就可以做一些操作了.注意,這個時候你的WEB項目還沒有完全啟動完成.這個動作會比所有的Servlet都要早.換句話說,這個時候,你對

<context-param>

中的鍵值做的操作,将在你的WEB項目完全啟動之前被執行.

web.xml中有兩種參數的定義：

全局參數（ServletContext）：定義在context-param标簽中

<context-param>
	<param-name>contextConfigLocation</param-name>
	<param-value>
        classpath:spring/applicationContext-*.xml
    </param-value>
</context-param>
<listener>
	<listener-class>         org.springframework.web.context.ContextLoaderListener
    </listener-class>
</listener>

2. Servlet參數：比如前端控制器的inti-param标簽中

<servlet>
		<servlet-name>springDispatcherServlet</servlet-name>
		<servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
		<init-param>
			<param-name>contextConfigLocation</param-name>
			<param-value>classpath:spring/springmvc.xml</param-value>
		</init-param>
	</servlet>

第一種參數在Servlet中可以通過getServletContext().getInitParameter("")得到。

第二種參數隻能在servlet的init()方法中通過this.getInitParameter("")取得。

3.ContextLoaderListener的源碼分析

前面簡單的說明了ContextLoaderListener的作用：可以獲得ServletContext的對象和Context-param的值。接下來詳細說明下這個。

首先，我們從web.xml中開始，在web.xml中我們首先配置的是contextLoaderListener，它的作用就是啟動web容器時，自動裝配ApplicationContext的配置資訊。因為它實作了ServletContextListener這個接口，在web.xml配置這個監聽器，啟動容器時，就會自動執行它實作的contextInitialized()方法。這樣就能夠在用戶端請求之前向ServletContext中添加任意的對象。

在ServletContextListener中的核心邏輯便是初始化WebApplicationContext執行個體并存放至ServletContext中。

public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
		this.contextLoader = createContextLoader();
		if (this.contextLoader == null) {
			this.contextLoader = this;
		}
		this.contextLoader.initWebApplicationContext(event.getServletContext());
}

通過源碼可以看出contextInitialized()中建立了一個contextLoader對象，然後該對象調用了initWebApplicationContext()。

public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext) {
		if (servletContext.getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE) != null) {
			throw new IllegalStateException(
					"Cannot initialize context because there is already a root application context present - " +
					"check whether you have multiple ContextLoader* definitions in your web.xml!");
		}
 
		Log logger = LogFactory.getLog(ContextLoader.class);
		servletContext.log("Initializing Spring root WebApplicationContext");
		if (logger.isInfoEnabled()) {
			logger.info("Root WebApplicationContext: initialization started");
		}
		long startTime = System.currentTimeMillis();
 
		try {
			// Store context in local instance variable, to guarantee that
			// it is available on ServletContext shutdown.
			if (this.context == null) {
                //注意這裡：建立執行個體
				this.context = createWebApplicationContext(servletContext);
			}
			if (this.context instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {
				configureAndRefreshWebApplicationContext((ConfigurableWebApplicationContext)this.context, servletContext);
			}
			servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context);
 
			ClassLoader ccl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
			if (ccl == ContextLoader.class.getClassLoader()) {
				currentContext = this.context;
			}
			else if (ccl != null) {
				currentContextPerThread.put(ccl, this.context);
			}
 
			if (logger.isDebugEnabled()) {
				logger.debug("Published root WebApplicationContext as ServletContext attribute with name [" +
						WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE + "]");
			}
			if (logger.isInfoEnabled()) {
				long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
				logger.info("Root WebApplicationContext: initialization completed in " + elapsedTime + " ms");
			}
 
			return this.context;
		}
		catch (RuntimeException ex) {
			logger.error("Context initialization failed", ex);
			servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, ex);
			throw ex;
		}
		catch (Error err) {
			logger.error("Context initialization failed", err);
			servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, err);
			throw err;
		}
	}

initWebApplicationContext()主要是WebApplicationContext建立的過程：首先，驗證WebApplicationContext的存在性，通過檢視ServletContext執行個體中是否有對應key的屬性驗證WebApplicationContext是否已經建立過執行個體。如果沒有通過**createWebApplicationContext()**方法來建立執行個體，并存放至ServletContext中。

protected WebApplicationContext createWebApplicationContext(ServletContext sc) {
        //
		Class<?> contextClass = determineContextClass(sc);
		if (!ConfigurableWebApplicationContext.class.isAssignableFrom(contextClass)) {
			throw new ApplicationContextException("Custom context class [" + contextClass.getName() +
					"] is not of type [" + ConfigurableWebApplicationContext.class.getName() + "]");
		}
		ConfigurableWebApplicationContext wac =
				(ConfigurableWebApplicationContext) BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
		return wac;
	}

從源碼中可以詳細的看到return wac，是通過BeanUtils.instantiateClass()來建立執行個體，但是其中傳遞了一個contextClass，該對象是通過determineContextClass方法建立的，接下來分析該方法的源碼：

protected Class<?> determineContextClass(ServletContext servletContext) {
        //首先從servletContext對象中擷取值
		String contextClassName = servletContext.getInitParameter(CONTEXT_CLASS_PARAM);
		if (contextClassName != null) {
			try {
        //該值不為null通過forName()來裝載該類
				return ClassUtils.forName(contextClassName, ClassUtils.getDefaultClassLoader());
			}
			catch (ClassNotFoundException ex) {
				throw new ApplicationContextException(
						"Failed to load custom context class [" + contextClassName + "]", ex);
			}
		}
		else {
        //servletContext中沒有該對象時
			contextClassName = defaultStrategies.getProperty(WebApplicationContext.class.getName());
			try {
				return ClassUtils.forName(contextClassName, ContextLoader.class.getClassLoader());
			}
			catch (ClassNotFoundException ex) {
				throw new ApplicationContextException(
						"Failed to load default context class [" + contextClassName + "]", ex);
			}
		}
	}

該方法很詳細的解釋了是如何擷取CONTEXT_CLASS_PARAM(類名參數)。

首先如果contextClassName不為空時就通過forName來裝載這個類，很明顯第一次啟動web容器時contextClassName為空。

當contextClassName為空時通過defaultStrategies.getProperty()獲得實作類的名稱，而defaultStrategies是在ContextLoader類的靜态代碼塊中指派的。具體的途徑，則是讀取ContextLoader類的同目錄下的ContextLoader.properties屬性檔案來确定的。

org.springframework.web.context.WebApplicationContext=org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext

找到該檔案後發現裡面存儲了一個鍵值對，故會加載這個類org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext

也就是說，在初始化的過程中，程式會首先讀取ContextLoader類的同目錄下的屬性檔案ContextLoader.properties，并根據其中的配置提取将要實作WebApplicationContext接口的實作類，并根據這個類通過反射進行執行個體的建立。

綜合以上的代碼：ContextLoaderListener監聽器的作用就是啟動Web容器時，自動裝配ApplicationContext的配置資訊。因為它實作了ServletContextListener這個接口，在web.xml配置了這個監聽器，啟動容器時，就會預設執行它實作的contextInitialized()方法初始化WebApplicationContext執行個體（XmlWebApplicationContext），并放入到ServletContext中。由于在ContextLoaderListener中關聯了ContextLoader這個類，是以整個加載配置過程由ContextLoader來完成。

如果在web.xml中不寫任何參數配置資訊，預設的路徑是**/WEB-INF/applicationContext.xml**，在WEB-INF目錄下建立的xml檔案的名稱必須是applicationContext.xml

如果是要自定義檔案名可以在web.xml裡加入contextConfigLocation這個context參數:

<context-param>
	<param-name>contextConfigLocation</param-name>
	<param-value>
        classpath:spring/applicationContext-*.xml
    </param-value>
</context-param>

4.Servlet的初始化

上面說到了配置ServletContext并初始化，那web.xml中的Servlet是如何初始化的呢？

Servlet容器啟動，為應用建立一個全局上下文環境：ServletContext對象
容器通過web.xml中的ContextLoaderListener監聽器來建立一個WebApplicationContext上下文環境對象（IOC容器）加載context-param中指定的配置檔案資訊到WebApplicationContext對象中，該對象在ServletContext中是以鍵值對的形式儲存的。
容器初始化web.xml中配置的servlet，為其初始化自己的上下文資訊servletContext，并加載其設定的配置資訊到該上下文中。将WebApplicationContext設定為它的父容器。
此後的所有servlet的初始化都按照3步中方式建立，初始化自己的上下文環境，将WebApplicationContext設定為自己的父上下文環境。

通過一張圖來了解上面的意思：

細說ServletContext、WebApplicationContext、Servlet的初始化細說ServletContext、WebApplicationContext、Servlet的初始化

通過上面的圖很清楚的了解到：

ServletContext是全局環境：裡面包含了其他的上下文環境對象通過鍵值對的形式儲存。
WebApplicationContext是所有Servlet的父環境：**也就是當Spring在執行getBean時，如果在自己的context（上下文環境）中找不到，那麼就會去父類中的context尋找。（反過來就不行！）**這也解釋了為什麼我們可以在DispatcherServlet中擷取到由ContextLoaderListener對應的ApplicationContext中的bean。

參考：https://www.cnblogs.com/brolanda/p/4265597.html

https://blog.csdn.net/qq_38410730/article/details/79426673

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細說ServletContext、WebApplicationContext、Servlet的初始化

1.ServletContext對象的生命周期

2.ServletContext的運作流程

3.ContextLoaderListener的源碼分析

4.Servlet的初始化

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