漫谈Spring的启动与初始化（一）

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最近帮实验室同学调了个BUG，项目中也要用到Spring，想想虽然之前也有看过一些关于Spring容器的知识，但是有些东西却已经逐渐生疏了或者是模糊了，比如最常见的问题，Spring的启动流程是什么样的？这个问题,我想即使是经常做web开发的也不见得能完完整整的回答出来，于是结合网上资料再配合Spring源码，决定再梳理一下Spring容器是如何启动并初始化的，如果有不正确的地方，希望路过的可以指出。

从Tomcat启动开始

查阅了大部分网上的文章，基本90%的都是直接从ContextLoaderListener这个监听器开始谈起，说ContextLoaderListener监听到了ServletContext的启动然后balabala开始启动容器了，但是我想知道监听器是什么时候来的啊，一切总是有个开始的，不能说有个监听器就有个监听器了吧。

初始Tomcat的基本结构

因为web最终是运行在类似于Tomcat这种web容器里面的，它对于web的生命周期应该有着直接的关系，所以我决定从Tomcat开始看起，下面是Tomcat的容器模型：

从上图可以看出 Tomcat 的容器分为四个等级，真正管理 Servlet 的容器是 Context 容器，一个 Context 对应一个 Web 工程。尤其是后面一句话，一个 Context 对应一个 Web 工程，所以我们在Tomcat根目录的webapps文件夹路径下面经常会看到除了我们自己部署的web，还有若干其他Tomcat自带的web，不同的web工程都会对应在Tomcat里面的context容器。

Tomcat的启动

先看这张图，Tomcat主要类的启动时序图：

可以看到Tomcat的启动是从顶层开始一直到到Engine到Host再到StandardContext（这里的context我可以理解为就是对应每个web工程的容器了），之前看过一些Tomcat的源码，Tomcat是采用了一种观察者模式的设计方式，所有的容器都会继承 Lifecycle 接口，它管理容器的整个生命周期，所有容器的的修改和状态的改变都会由它去通知已经注册的观察者（Listener）。不清楚的可以参考Tomcat生命周期管理。
说了这么多还没到我们配置在web.xml里面的监听器，快了。当 Context 容器初始化状态设为 init 时，添加在 Context 容器的 Listener 将会被调用。ContextConfig 继承了 LifecycleListener 接口，ContextConfig 类会负责整个 Web 应用的配置文件的解析工作。

web应用的初始化

Web 应用的初始化工作是在 ContextConfig 的 configureStart 方法中实现的，应用的初始化主要是要解析 web.xml 文件，这个文件描述了一个 Web 应用的关键信息，也是一个 Web 应用的入口。web.xml 文件中的各个配置项将会被解析成相应的属性保存在 WebXml 对象中，接下去将会将 WebXml 对象中的属性设置到 Context 容器中，这里包括创建 Servlet 对象、filter、listener 等等。
所有 web.xml 属性都被解析到 Context 中，所以说 Context 容器才是真正运行 Servlet 的 Servlet 容器。一个 Web 应用对应一个 Context 容器，容器的配置属性由应用的 web.xml 指定，这样我们就能理解 web.xml 到底起到什么作用了。

再谈Spring的启动

启动Spring之前

从上面的流程中，我们知道web.xml配置的最常见的ContextLoaderListener监听器是从Tomcat启动时候创建的。根据以上Tomcat的启动背景，我们先尝试简单梳理从Tomcat读取web.xml配置文件到启动Spring的一系列流程。

  1. 在启动Web项目时，容器比如Tomcat会读web.xml配置文件中所有的属性，包括contextConfigLocation和ContextLoaderListener这些等等。
  2. 接着Tomcat会创建一个ServletContext(这里的ServletContext可以理解为上述每个web应用对应的Context容器),应用范围内即整个web项目都能使用这个上下文。
  3. Tomcat将刚刚读取到contextConfigLocation和ContextLoaderListener这些web.xml中的参数键值对交给ServletContext。

  4. 创建web.xml 中配置的监听器类Listener。在监听器类中必须要实现ServletContextListener接口，接口源代码如下：

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    public interface ServletContextListener extends EventListener {
        //初始化Spring容器
        void contextInitialized(ServletContextEvent var1);
        //用于关闭应用前释放资源，比如说数据库连接的关闭。
        void contextDestroyed(ServletContextEvent var1);
    }

  5. 注意,这个时候才刚刚开始，你的web项目还没有完全启动完成，包括Spring还没启动。

由ContextLoaderListener监听器启动Spring

因为ContextLoaderListener实现了用来监听ServletContext事件的ServletContextListener 这个接口，如果 ServletContext 状态发生变化，将会触发产生对应的ServletContextEvent，然后调用监听器的不同的方法。ContextLoaderListener结构如下：

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public class ContextLoaderListener extends ContextLoader implements ServletContextListener {
    ...
    //实现了ServletContextListener的初始化接口
    public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
        this.initWebApplicationContext(event.getServletContext());
    }
    //同上
    public void contextDestroyed(ServletContextEvent event) {
        this.closeWebApplicationContext(event.getServletContext());
        ContextCleanupListener.cleanupAttributes(event.getServletContext());
    }
}

最终上面的initWebApplicationContext由ContextLoader来完成，这个时候就真正开始了Spring容器的初始化了，真是个激动人心的时刻，百转千回。
下文将仔细介绍initWebApplicationContext是如何进行初始化的。

参考

Servlet 工作原理解析
spring项目中监听器作用-ContextLoaderListener

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