实现SpringBoot底层机制

Tomcat底层启动分析+Spring容器初始化+Tomcat关联Spring容器

1.任务1-创建Tomcat，并启动

（1）创建一个Maven项目，修改pom.xml文件：我们需要自己创建Tomcat对象，因此在引入的场景启动器中排除SpringBoot内嵌的Tomcat，并引入tomcat依赖库

<!--导入SpringBoot父工程-规定写法-->
<parent>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <version>2.5.3</version>
</parent>
<dependencies>
    <!--导入web项目场景启动器：会自动导入和web开发相关的所有依赖[jar包]-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        <!--因为我们要自己创建Tomcat对象，并启动，因为我们要先排除内嵌的spring-boot-starter-tomcat-->
        <exclusions>
            <exclusion>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
            </exclusion>
        </exclusions>
    </dependency>
    <!--指定Tomcat版本，引入tomcat依赖库
        1.指定版本为8.5.75
        2.如果我们引入了自己指定的tomcat，一定要记住把前面的spring-boot-starter-tomcat排除
        3.否则会出现GenericServletNotFound错误-->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
        <artifactId>tomcat-embed-core</artifactId>
        <version>8.5.75</version>
    </dependency>
</dependencies>

（2）创建LiSpringApplication.java

package com.li.lispringboot;

import org.apache.catalina.startup.Tomcat;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
public class LiSpringApplication {
    //创建tomcat对象，并关联spring容器，然后启动tomcat
    public static void run() {
        try {
            //创建tomcat对象
            Tomcat tomcat = new Tomcat();
            //设置默认端口-9090
            tomcat.setPort(9090);
            //启动，就会在指定端口监听
            tomcat.start();
            //等待请求接入
            System.out.println("======9090端口等待请求接入======");
            tomcat.getServer().await();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

（3）LiMainApp

package com.li.lispringboot;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
public class LiMainApp {
    public static void main(String[] args) {
        //启动LiSpringBoot项目/程序
        LiSpringApplication.run();
    }
}

（4）测试启动main方法，后台输出如下：

打开浏览器，访问9090端口，页面一片空白，因为这时候还没有接入其他组件。

2.任务2-创建Spring容器

（1）创建Monster.java，做一个测试bean

package com.li.lispringboot.bean;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
public class Monster {
}

（2）创建HelloController.java，做一个测试Controller

package com.li.lispringboot.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
@RestController
public class HelloController {
    @RequestMapping("/hello")
    public String Hello() {
        return "Hello,I'm HelloController!";
    }
}

（3）创建LiConfig.java，作为Spring的配置文件

package com.li.lispringboot.config;

import com.li.lispringboot.bean.Monster;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 * 配置类-作为Spring的配置文件
 * 这里有一个问题，容器怎么知道要扫描哪些包？
 */
@Configuration
@ComponentScan("com.li.lispringboot")//指定要配置类扫描哪些包
public class LiConfig {
    //注入Bean-Monster对象到Spring容器
    @Bean
    public Monster monster() {
        return new Monster();
    }
}

（4）LiWebApplicationInitializer.java

package com.li.lispringboot;

import org.springframework.web.WebApplicationInitializer;
import org.springframework.web.context.support.AnnotationConfigWebApplicationContext;
import org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet;

import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRegistration;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 * LiWebApplicationInitializer容器初始化类的任务：
 * 1.创建spring容器
 * 2.加载/关联spring容器的配置-按照注解方式
 * 3.完成spring容器配置的bean的创建，依赖注入
 * 4.创建前端控制器（DispatcherServlet），让其持有spring容器
 * 5.这的onStartup()方法是tomcat来调用，并把ServletContext对象传入
 */
public class LiWebApplicationInitializer implements WebApplicationInitializer {
    @Override
    public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {
        System.out.println("onStartup ...");
        //加载-Spring Web Application Configuration
        AnnotationConfigWebApplicationContext ac =
                new AnnotationConfigWebApplicationContext();

        //在ac中注册配置类LiConfig
        ac.register(LiConfig.class);
        ac.refresh();//完成bean的创建和配置

        /*
        创建注册非常重要的前端控制器-DispatchServlet
        让 DispatchServlet持有spring容器-ac
        这样就可以进行映射分发
        */
        DispatcherServlet dispatcherServlet = new DispatcherServlet(ac);
        //返回ServletRegistration.Dynamic对象
        ServletRegistration.Dynamic registration
                = servletContext.addServlet("app", dispatcherServlet);
        //设置前端控制器的加载顺序（这里设置为当tomcat启动时，就加载）
        registration.setLoadOnStartup(1);
        //设置前端控制器拦截所有请求，并进行分发处理
        registration.addMapping("/");
    }
}

3.任务3-将Tomcat和Spring容器关联，并启动Spring容器

（1）修改LiSpringApplication，将tomcat和Spring容器关联

package com.li.lispringboot;

import org.apache.catalina.startup.Tomcat;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
public class LiSpringApplication {
    //创建tomcat对象，并关联spring容器，然后启动tomcat
    public static void run() {
        try {
            //创建tomcat对象
            Tomcat tomcat = new Tomcat();
            /*
              1.让tomcat能够将请求转发到SpringWeb容器，因此需要关联
              2."/liboot" 就是我们的项目的 application context，即原来配置tomcat时的项目名称
              3."D:\\IDEA-workspace\\li-springboot" 指定项目的路径
             */
            tomcat.addWebapp("/liboot", "D:\\IDEA-workspace\\li-springboot");
            //设置默认端口-9090
            tomcat.setPort(9090);
            //启动，就会在指定端口监听
            tomcat.start();
            //等待请求接入
            System.out.println("======9090端口等待请求接入======");
            tomcat.getServer().await();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

（2）在LiMainApp.java中重新启动项目，在浏览器中访问测试Controller，访问成功：

3.1注意事项和细节

如果启动时报异常，如下：

严重: Servlet [jsp] in web application [/liboot] threw load() exception java.lang.ClassNotFoundException: org.apache.jasper.servlet.JspServlet

解决方案是：引入对应版本的 Jasper包即可。

<dependency>
    <groupId>org.apache.tomcat</groupId>
    <artifactId>tomcat-jasper</artifactId>
    <version>8.5.75</version>
</dependency>