文章目录

  • 一、服务器和容器
    • 1. Web服务器
    • 2. Web容器
      • ① Web容器的组成
      • ② Web容器的作用
    • 3. Servlet容器
      • ① Servlet容器的作用
      • ② Servlet容器的工作过程
      • ③ Servlet
      • ④ Servlet的工作过程
      • ⑤ Servlet变化过程
    • 4. Spring容器
    • 5. SpringMVC容器
    • 6. SpringBoot容器
  • 二、容器相关知识归纳
    • 1. 各种容器的管理范围
    • 2. 为何设计父子容器
    • 3. 父子容器的事务问题
  • 三、各种项目中的容器
    • 1. SpringMVC项目
      • ① 项目背景
      • ② Servlet容器
      • ③ SpringMVC容器
      • ④ 容器关系图
    • 2. Spring+SpringMVC项目
      • ① 项目背景
      • ② Servlet容器
      • ③ Spring容器
      • ④ SpringMVC容器
      • ⑤ 父子容器
      • ⑥ 容器创建过程
      • ⑦ 容器关系图
    • 3. SpringBoot项目
      • ① 项目背景
      • ② Servlet容器
      • ③ SpringBoot容器
      • ④ 容器创建过程
      • ⑤ 容器关系图

一、服务器和容器

1. Web服务器

广义的Web服务器（Web Server）：提供web服务的软件或主机，即Web服务器软件或装有Web服务器软件的计算机。

Web服务器可以处理 HTTP 协议，响应针对静态页面或图片的请求（静态请求），进行页面跳转。

有的Web服务器还能处理动态请求，它会把动态请求委托其它程序（它的扩展、某种语言的解释引擎(php)、Web容器）。

常见的Web服务器有：Apache、IIS、Tomcat、Jetty、JBoss、webLogic等。

2. Web容器

Web容器是一种服务程序，在服务器一个端口就有一个提供相应服务的程序，这个程序就是用来处理从客户端发出的请求的。一个服务器可以有多个容器。

常见的Web容器有：IIS(asp容器)、Tomcat(servlet容器)、Jboss(EJB容器)。

其实现在在很多时候，大家对Web服务器和Web容器已经没有了明确的界限。通常把Web服务器和Web容器当成同一个东西在讲。

文章后面部分所讲的web容器都是以Tomcat容器为例。

① Web容器的组成

Web容器管理Servlet（通过Servlet容器）、监听器(Listener)、过滤器(Filter)等。

  • Servlet：称为小服务程序或服务连接器，用Java编写的服务器端程序，具有独立于平台和协议的特性，是一个Java类。它负责客户端和服务端的信息交互和处理。

    Servlet不能独立运行（没有main方法），必须存放在Servlet容器中，由Servlet容器去管理Servlet。

  • Filter：Servlet的作用是处理请求，而Filter的作用是拦截请求和放行，在拦截请求后可以修改request和response，实现我们想实现的功能。Filter不能产生一个请求或者响应，只是能对请求或者响应进行拦截。

  • Listener：监听器。它可以监听Application、Session、Request对象，当这些对象发生变化的时候就会调用对应的监听方法。

② Web容器的作用

  • 管理和布置Web应用
  • 响应针对静态页面或图片的请求（静态请求）
  • 将动态请求委托给其他程序（Servlet容器、CGI等等技术）

Servlet、Filter、Listener这些都是在Web容器的掌控范围里。但不在Spring容器和SpringMVC容器的掌控范围里。所以无法在这些类中直接使用Spring注解的方式来自动装配需要的对象，因为Web容器是无法识别Spring注解的。

Web容器没有Servlet容器，也是可以直接访问静态页面的，比如Apache服务器。但是如果要显示jsp/servlet，就必需要Servlet容器。可是光有Servlet容器也是不够的，因为它需要被解析成html输出，所以仍需要一个Web容器。

大多数的Web容器都包含Servlet容器，如：Tomcat、Jetty、webLogic。

3. Servlet容器

Servlet容器全称server applet，意为服务程序。Servlet容器负责管理Servlet，用与处理动态请求。

Servlet容器是与Servlet交互的Web服务器的一部分，它可以从Web页面接收请求后再将这些请求重定向到Servlet对象中，然后将动态生成的结果返回到正确的位置中。

Servlet容器给上级容器(Tomcat)提供doGet()和doPost()等方法。其生命周期实例化、初始化、调用、销毁受控于Tomcat容器。

利用Servlet容器提供的方法，能轻松的让Servlet与Web服务器对话，而不用自己建立serversocket、监听某个端口、创建流等等。容器知道自己与Web服务器之间的协议，不用担心Web服务器和你自己的Web代码之间的API，只需要考虑如何在Servlet中实现业务逻辑。

大家通常把Tomcat称作Servlet容器，因为Tomcat就是一个围绕着Servlet工作的一个服务器软件。

ServletContext与Servlet容器的关系

ServletContext是Servlet与Servlet容器之间的直接通信的接口。

Servlet容器在启动一个Web应用时，会为它创建一个ServletContext对象。每个web应用有唯一的ServletContext对象。
同一个Web应用的所有Servlet对象共享一个ServletContext，Servlet对象可以通过它来访问容器中的各种资源。

为了方便描述，后文直接将ServletContext称作Servlet容器。

① Servlet容器的作用

  • 管理Servlet(业务类)

    • 负责加载类、实例化和初始化Servlet
    • 调用Servlet的service方法提供服务
    • 管理Servlet实例的垃圾回收
    • 管理Servlet之间的共同资源(servletContext)

  • 处理动态请求

    • 解析包装请求
    • 调用某个Servlet
    • 将Servlet的执行结果返回给请求端

  • 多线程

    • 自动为它所接收的每个Servlet请求创建一个新的java线程
    • 但是也会出现线程安全问题

  • 实现简便安全

    • 使用xml部署描述文件来配置和修改安全性

  • JSP支持

    • 负责将jsp代码翻译为真正的java代码

  • 管理通信

    • 负责管理servlet与web服务器之间的通信

② Servlet容器的工作过程

  • Web服务器接收HTTP请求。
  • Web服务器将请求转发到Servlet容器。
  • 如果对应的Servlet不在容器中，那么将被动态检索并加载到容器的地址空间中。
  • 容器调用init()方法进行初始化（仅在第一次加载 Servlet 时调用一次）。
  • 容器调用Servlet的service()方法来处理HTTP请求，即读取请求中的数据并构建响应。Servlet将暂时保留在容器的地址空间中，可以继续处理其它 HTTP 请求。
  • Servlet容器将结果返回给Web服务器，Web服务器将动态生成的结果返回到浏览器/客户端。

③ Servlet

Servlet是用来处理客户端请求并产生动态网页内容的Java类，Servlet主要是用来处理或者是存储HTML表单提交的数据，产生动态内容，在无状态的HTTP协议下管理状态信息。

所有的Servlet都必须要实现的核心的接口是javax.servlet.Servlet。每一个Servlet都必须要直接或者是间接实现这个接口，或者是继承javax.servlet.GenericServlet或者javax.servlet.http.HTTPServlet。

④ Servlet的工作过程

  • 客户端发送请求，请求传递到Servlet容器；
  • Servlet容器将数据转换成服务端可以处理的数据后发给服务端；
  • 当服务端处理完成之后，返回给Servlet容器；
  • Servlet容器将其转换成客户端可以处理的数据交给客户端。

⑤ Servlet变化过程

  • 不同请求的处理逻辑不同，于是将逻辑处理这块单独抽取出来成了Servlet
  • 但是Servlet并不擅长往浏览器输出HTML页面，所以出现了JSP
  • 随着三层架构的出现，一些逻辑从Servlet抽取出来，分担到Service和Dao
  • 随着Spring的出现，Servlet开始退居幕后，取而代之的是方便的SpringMVC。

SpringMVC的核心组件DispatcherServlet其实本质就是一个Servlet。它在原来HttpServlet的基础上，又封装了一条逻辑。

4. Spring容器

Spring容器用来管理Service和Dao。

5. SpringMVC容器

SpringMVC容器用来管理Controller、视图解析器（view resolvers）等。

6. SpringBoot容器

SpringBoot容器是一个应用容器，管理所有bean。

大家也常叫做Spring容器，这为了和上面的Spring容器区分开来，称他为SpringBoot容器。

二、容器相关知识归纳

1. 各种容器的管理范围

  • Web容器：管理Listener（监听器）、Filter（过滤器）、间接管理Servlet（通过Servlet容器）
  • Servlet容器：管理Servlet
  • Spring容器：管理Service、Dao
  • SpringMVC容器：管理Controller
  • SpringBoot容器：管理所有Bean

2. 为何设计父子容器

在早期的Spring+SpringMVC的项目中，会有父子容器这个概念（Spring容器：父容器；SpringMVC容器：子容器）。

早期为什么会这样设计呢？

  • 早期Spring为了划分框架边界。将Service、Dao层交给Spring来管理（父容器）、Controller层交给SpringMVC管理（子容器）
  • Spring规定：子容器可以获取父容器的bean，但父容器不可以获取子容器的bean（父子容器的关系就像子类和父类的关系）

可见，父子容器的设计主要是要是为了方便子容器的切换。

比如：我们想把Web层从SpringMVC替换成Struts， 那么只需要将spring­mvc.xml替换成Struts的配置文件struts.xml即可，而spring­core.xml不需要改变。

因此才会有网络上大家常说的：Service、Dao无法注入Controller，Controller却可以注入Service、Dao。

但需注意：这概念只在Spring+SpringMVC项目中，SpringBoot项目并没有父子容器这个概念。

3. 父子容器的事务问题

事务管理器属于Spring容器管理，SpringMVC容器无法访问到事务相关的对象，所以不能在Controller上配置事务。

三、各种项目中的容器

1. SpringMVC项目

① 项目背景

  • SpringMVC+Tomcat
  • 配置DispatcherServlet的为dispatcherServlet。

项目用到的容器：Web容器、Servlet容器、SpringMVC容器。

② Servlet容器

全局上下文servletContext（Servlet容器）是一个ApplicationContextFacade类型的对象。

Servlet容器的属性：

    private final Map<String, Class<?>[]> classCache;private final Map<String, Method> objectCache;private final ApplicationContext context;

servletContext中context属性就是Tomcat的上下文信息。它是一个ApplicationContext类型的对象。

context中有一个Map类型的属性attributes，我们的SpringMVC容器就在里面。

③ SpringMVC容器

SpringMVC容器是一个XmlWebApplicationContext类型的对象。

attributes中键为org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.CONTEXT.dispatcherServlet的值存的就是SpringMVC容器对象。

SpringMVC容器的主要属性：

  • servletContext：Servlet容器的引用
  • servletConfig：servletConfig的引用
  • beanFactory：DefaultListableBeanFactory类型，管理SpringMVC容器中的所有bean
  • configLocations：SpringMVC的配置文件路径，如classpath:springMVC.xml
  • parent：父容器，值为null

④ 容器关系图

2. Spring+SpringMVC项目

① 项目背景

  • Spring+SpringMVC+Mybatis+Tomcat
  • 配置DispatcherServlet的为dispatcherServlet。

项目用到的容器：Web容器、Servlet容器、Spring容器、SpringMVC容器。

② Servlet容器

全局上下文servletContext（Servlet容器）是一个ApplicationContextFacade类型的对象。

Servlet容器的属性：

    private final Map<String, Class<?>[]> classCache;private final Map<String, Method> objectCache;private final ApplicationContext context;

servletContext中context属性就是Tomcat的上下文信息。它是一个ApplicationContext类型的对象。

context中有一个Map类型的属性attributes，我们的Spring容器和SpringMVC容器都在里面。

③ Spring容器

Spring容器是一个XmlWebApplicationContext类型的对象。

attributes中键为org.springframework.web.context.WebApplicationContext.ROOT的值存的就是Spring容器对象。

Spring容器主要属性：

  • servletContext：Servlet容器的引用
  • beanFactory：DefaultListableBeanFactory类型，管理Spring容器中的所有bean
  • parent：父容器，这里Spring容器就是父容器，所以值为null

④ SpringMVC容器

SpringMVC容器是一个XmlWebApplicationContext类型的对象。

attributes中键为org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.CONTEXT.dispatcherServlet的值存的就是SpringMVC容器对象。

SpringMVC容器主要属性：

  • servletContext：servletContext的引用
  • servletConfig：servletConfig的引用
  • beanFactory：DefaultListableBeanFactory类型，管理Spring容器中的所有bean
  • configLocations：SpringMVC的配置文件路径，如classpath:springMVC.xml
  • parent：父容器，也就是Spring容器

⑤ 父子容器

在Spring+SpringMVC项目中，Spring容器和SpringMVC容器为父子容器：

  • Spring容器和SpringMVC容器共同管理所有的bean
  • Spring容器管理Service和Dao，SpringMVC容器管理Controller
  • Spring容器为父容器，SpringMVC容器为子容器
  • SpringMVC容器有指向Spring容器的引用，但Spring容器没有指向SpringMVC容器的引用

所以Controller可以注入Service和Dao对象，但是在Service和Dao里不可以注入Controller对象。

SpringMVC的拦截器（Interceptor）也是SpringMVC容器管理的，所以Interceptor也是可以可以注入Service和Dao对象的。

⑥ 容器创建过程

容器的创建过程：

  1. Tomcat服务器启动，Servlet容器启动
  2. 创建Spring容器的实例
  3. 创建SpringMVC容器的实例

容器的详细创建过程可参考文章：Spring+SpringMVC项目中的容器初始化过程

⑦ 容器关系图

3. SpringBoot项目

① 项目背景

SpringBoot+内置Tomcat

SpringBoot项目中的容器：Web容器、Servlet容器、SpringBoot容器。

对于SpringBoot项目中的容器，大家也常叫做Spring容器，这为了和上面的Spring容器区分开来，称他为SpringBoot容器。

② Servlet容器

全局上下文servletContext（Servlet容器）是一个ApplicationContextFacade类型的对象。

servletContext对象有三个属性：

    private final Map<String, Class<?>[]> classCache;private final Map<String, Method> objectCache;private final ApplicationContext context;

servletContext中context属性就是Tomcat的上下文信息。它是一个ApplicationContext类型的对象。

context中有一个Map类型的属性attributes，我们的SpringBoot容器就在里面。

③ SpringBoot容器

SpringBoot容器是一个AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext类型的对象。

attributes中键为org.springframework.web.context.WebApplicationContext.ROOT的值存的就是SpringBoot容器对象。

attributes中键为org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.CONTEXT.dispatcherServlet的值存的也是SpringBoot容器对象。

SpringBoot容器主要属性：

  • servletContext：servletContext的引用
  • beanFactory：DefaultListableBeanFactory类型，管理SpringBoot容器中的所有bean
  • parent：null

④ 容器创建过程

容器的详细创建过程可参考文章：SpringBoot项目中的容器初始化过程

⑤ 容器关系图

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