springboot零配置与内嵌tomcat原理（附基于spring项目实现零配置与内嵌tomcat代码）

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我是靠谱客的博主潇洒鼠标，最近开发中收集的这篇文章主要介绍springboot零配置与内嵌tomcat原理（附基于spring项目实现零配置与内嵌tomcat代码），觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

传统spring项目所需xml配置：web.xml、application.xml、spring-mvc.xml

springboot怎么做到零配置与内嵌tomcat？

1、spring4开始就可以不用xml来配置了（注解/java config），用代码可完成上述三个xml的工作，替代xml。

最简单的spring web项目只需要两个依赖

        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>5.2.1.RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
            <version>5.1.1.RELEASE</version>
        </dependency>

2、内嵌tomcat，tomcat是用java写的，tomcat加入到项目中，启动即可

引入jar包（第二个jar包避免报错，核心为第一个）

        <dependency>
            <groupId>org.apache.tomcat</groupId>
            <artifactId>tomcat-catalina</artifactId>
            <version>8.5.43</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
            <artifactId>tomcat-embed-jasper</artifactId>
            <version>8.5.45</version>
        </dependency>

此方案基于servlet3，spi机制

spi，即service privider interface，是jdk为厂商和插件提供的一种解耦机制。

spi的具体规范为：当服务的提供者，提供了服务接口的一种实现之后，在jar包的META-INF/services/目录里同时创建一个以服务接口命名的文件。该文件里就是实现该服务接口的具体实现类。而当外部程序装配这个模块的时候，就能通过该jar包META-INF/services/里的配置文件找到具体的实现类名，并通过反射机制实例化，完成模块的注入。基于这样一个约定就能很好的找到服务接口的实现类，而不需要再代码里制定。jdk提供服务实现查找的一个工具类：java.util.ServiceLoader

在spring-web中，定义了javax.servlet.ServletContainerInitializer的实现类org.springframework.web.SpringServletContainerInitializer，其注释对spi做了简单说明

在SpringServletContainerInitializer中会拿到所有WebApplicationInitializer的实现类(HandlesTypes注解)，执行onStartup方法

	@Override
	public void onStartup(@Nullable Set<Class<?>> webAppInitializerClasses, ServletContext servletContext)
			throws ServletException {

		List<WebApplicationInitializer> initializers = new LinkedList<>();

		if (webAppInitializerClasses != null) {
			for (Class<?> waiClass : webAppInitializerClasses) {
				// Be defensive: Some servlet containers provide us with invalid classes,
				// no matter what @HandlesTypes says...
				if (!waiClass.isInterface() && !Modifier.isAbstract(waiClass.getModifiers()) &&
						WebApplicationInitializer.class.isAssignableFrom(waiClass)) {
					try {
						initializers.add((WebApplicationInitializer)
								ReflectionUtils.accessibleConstructor(waiClass).newInstance());
					}
					catch (Throwable ex) {
						throw new ServletException("Failed to instantiate WebApplicationInitializer class", ex);
					}
				}
			}
		}

		if (initializers.isEmpty()) {
			servletContext.log("No Spring WebApplicationInitializer types detected on classpath");
			return;
		}

		servletContext.log(initializers.size() + " Spring WebApplicationInitializers detected on classpath");
		AnnotationAwareOrderComparator.sort(initializers);
		for (WebApplicationInitializer initializer : initializers) {
			initializer.onStartup(servletContext);
		}
	}

附：tomcat与servlet对应关系

代码实践

spring对DispatcherServlet的注册与实例化例举了两种方式，一种为代码注册，一种为xml注册，所以使用代码注册即可替代web.xml。

https://docs.spring.io/spring/docs/5.2.1.RELEASE/spring-framework-reference/web.html#spring-web

拷贝官网代码，ac.refresh()可注释，因为在DispatcherServlet 的父类FrameworkServlet中initServletBean方法->initWebApplicationContext->configureAndRefreshWebApplicationContext方法最后会：wac.refresh()，会执行此方法，此方法为spring核心方法。

而不注释时，由于还没有初始化servlet，如果使用了某些servlet注解，ac.refresh()会报错。

public class MyWebApplicationInitializer implements WebApplicationInitializer {

    @Override
    public void onStartup(ServletContext servletCxt) {
        System.out.println("init spring context");
        // Load Spring web application configuration
        AnnotationConfigWebApplicationContext ac = new AnnotationConfigWebApplicationContext();
        ac.register(AppConfig.class);
//        ac.refresh();

        // Create and register the DispatcherServlet
        DispatcherServlet servlet = new DispatcherServlet(ac);
        // 将DispatcherServlet注册到tomcat
        ServletRegistration.Dynamic registration = servletCxt.addServlet("app", servlet);
        registration.setLoadOnStartup(1);
        registration.addMapping("/app/*");
    }
}

而application.xml及spring-mvc.xml可用注解来替代，如：

@Configuration
@ComponentScan({"com.demo"})
public class AppConfig {
}

至此，三个xml都不需要了，实现了0配置。

tomcat内嵌则如上文，利用spi机制。模拟springboot启动方式，写SpringApplication 类如下

public class SpringApplication {
    public static void run(){
        System.out.println("init tomcat");
        Tomcat tomcat = new Tomcat();
        tomcat.setPort(8080);

        tomcat.addWebapp("/","d:\spring\");
        try {
            tomcat.start();
            tomcat.getServer().await();
        } catch (LifecycleException e) {
            e.printStackTrace();
        }


    }
}

启动类

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run();
    }
}

简单写一个controller

@Controller
public class DemoController {

    @RequestMapping("/index")
    @ResponseBody
    public String index(){
        System.out.println("hello");
        return "hello";
    }
}

执行main方法启动，首先初始化tomcat，然后根据spi机制，会执行MyWebApplicationInitializer 的onStartup初始化spring环境和servlet，至此模拟springboot成功