SpringBoot内置Tomcat启动原理

SpringBoot内置Tomcat启动原理

一、概述

当依赖spring-boot-starter-web时，SpringBoot会通过ServletWebServerFactoryAutoConfiguration进行服务器实例的自动配置。该自动配置类通过@Import导入可用的Web容器工厂（默认为Tomcat），并通过IOC容器的refresh过程创建并启动内置的Tomcat。

二、主要元素分析

1. ServletWebServerFactoryAutoConfiguration自动配置类

**作用：**通过@Import导入Tomcat，Jetty，Undertow等Web服务器配置。(只展示了关键代码)

@AutoConfiguration
@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
@ConditionalOnClass(ServletRequest.class)
@ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET)
@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class)
@Import({
    ServletWebServerFactoryAutoConfiguration.BeanPostProcessorsRegistrar.class,
    ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedTomcat.class,
    ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedJetty.class,
    ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedUndertow.class
})
public class ServletWebServerFactoryAutoConfiguration {

    @Bean
    public ServletWebServerFactoryCustomizer servletWebServerFactoryCustomizer(ServerProperties serverProperties,
            ObjectProvider<WebListenerRegistrar> webListenerRegistrars,
            ObjectProvider<CookieSameSiteSupplier> cookieSameSiteSuppliers) {
        return new ServletWebServerFactoryCustomizer(serverProperties,
                webListenerRegistrars.orderedStream().collect(Collectors.toList()),
                cookieSameSiteSuppliers.orderedStream().collect(Collectors.toList()));
    }

    @Bean
    @ConditionalOnClass(name = "org.apache.catalina.startup.Tomcat")
    public TomcatServletWebServerFactoryCustomizer tomcatServletWebServerFactoryCustomizer(
            ServerProperties serverProperties) {
        return new TomcatServletWebServerFactoryCustomizer(serverProperties);
    }
}

2. ServletWebServerFactoryConfiguration

**重点：**通过内部类EmbeddedTomcat 配置Tomcat工厂。

	@Configuration(proxyBeanMethods = false)
	@ConditionalOnClass({ Servlet.class, Tomcat.class, UpgradeProtocol.class })
	@ConditionalOnMissingBean(value = ServletWebServerFactory.class, search = SearchStrategy.CURRENT)
	static class EmbeddedTomcat {

		@Bean
		TomcatServletWebServerFactory tomcatServletWebServerFactory(
				ObjectProvider<TomcatConnectorCustomizer> connectorCustomizers,
				ObjectProvider<TomcatContextCustomizer> contextCustomizers,
				ObjectProvider<TomcatProtocolHandlerCustomizer<?>> protocolHandlerCustomizers) {
			TomcatServletWebServerFactory factory = new TomcatServletWebServerFactory();
			factory.getTomcatConnectorCustomizers()
					.addAll(connectorCustomizers.orderedStream().collect(Collectors.toList()));
			factory.getTomcatContextCustomizers()
					.addAll(contextCustomizers.orderedStream().collect(Collectors.toList()));
			factory.getTomcatProtocolHandlerCustomizers()
					.addAll(protocolHandlerCustomizers.orderedStream().collect(Collectors.toList()));
			return factory;
		}

	}

三、SpringBoot启动过程分析

1. 执行SpringApplication.run()

SpringBoot会根据当前环境，创建Spring容器，如AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext。

2. 调用容器的refresh()

refresh()方法中的invokeBeanFactoryPostProcessors()调用自动配置类，分析并创建服务器工厂Bean。

3. 调用onRefresh()

onRefresh()添加实现，调用createWebServer()创建Web服务器实例。

此方法流程：

1. **getWebServerFactory()**：返回已配置的Tomcat工厂实例。
2. 创建Tomcat实例： 通过Tomcat工厂创建Tomcat实例。
3. 启动Tomcat： 调用Tomcat实例的start()方法实现启动。
4. 异步线程坐窗： 调用startDaemonAwaitThread()方法，坐窗等待请求。

refresh方法中的invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);方法来解析我们的自动配置类

然后会调用onRefresh方法(子类来实现)

调用这个方法的createWebServer

这个方法有一个getWebServerFactory方法

当然,这里获取到的是我们Tomcat的工厂

然后就去创建这个bean实例

最后返回给createWebServer方法

而这个方法中有一个getWebServer方法

调用子类的实现方法,负责启动Tomcat
首先new了一个tomcat实例,调用初始化方法去启动Tomcat

然后会执行startDaemonAwaitThread();方法进行挂起,等待请求

Tomcat启动后需要挂起（startDaemonAwaitThread()），这是为了保持服务器的运行并持续接受客户端请求,如果主线程在启动后结束，整个进程会退出，导致服务器无法响应请求。通过挂起通过线程阻塞的方式让程序持续运行。

四 .如何将DispatcherServlet嵌入Tomcat中实现MVC集成

Spring MVC 的核心是 DispatcherServlet，它负责将HTTP请求分发到相应的Controller进行处理。

Spring Boot 在启动过程中，通过 WebApplicationContext 自动将 DispatcherServlet 注册到内置的 Tomcat 中。

是 DispatcherServlet，它负责将HTTP请求分发到相应的Controller进行处理。

Spring Boot 在启动过程中，通过 WebApplicationContext 自动将 DispatcherServlet 注册到内置的 Tomcat 中。