引言

以前寫了幾篇關(guān)于SpringBoot的文章《面試高頻題：springBoot自動(dòng)裝配的原理你能說(shuō)出來(lái)嗎》、《保姆級(jí)教程，手把手教你實(shí)現(xiàn)一個(gè)SpringBoot的starter》，這幾天突然有個(gè)讀者問(wèn)：能說(shuō)一說(shuō)Spring的父子容器嗎？說(shuō)實(shí)話這其實(shí)也是Spring八股文里面一個(gè)比較常見的問(wèn)題。在我的印象里面Spring就是父容器，SpringMvc就是子容器，子容器可以訪問(wèn)父容器的內(nèi)容，父容器不能訪問(wèn)子容器的東西。有點(diǎn)類似java里面的繼承的味道，子類可以繼承父類共有方法和變量，可以訪問(wèn)它們，父類不可以訪問(wèn)子類的方法和變量。在這里就會(huì)衍生出幾個(gè)比較經(jīng)典的問(wèn)題：

• 為什么需要父子容器？
• 是否可以把所有類都通過(guò)Spring容器來(lái)管理？（Spring的applicationContext.xml中配置全局掃描)
• 是否可以把我們所需的類都放入Spring-mvc子容器里面來(lái)管理（springmvc的spring-servlet.xml中配置全局掃描）?
• 同時(shí)通過(guò)兩個(gè)容器同時(shí)來(lái)管理所有的類？如果能夠把上面這四個(gè)問(wèn)題可以說(shuō)個(gè)所以然來(lái)，個(gè)人覺(jué)得Spring的父子容器應(yīng)該問(wèn)題不大了。我們可以看下官網(wǎng)提供的父子容器的圖片上圖中顯示了2個(gè)WebApplicationContext實(shí)例，為了進(jìn)行區(qū)分，分別稱之為：Servlet WebApplicationContext(子容器)、Root WebApplicationContext(父容器)。
• Servlet WebApplicationContext：這是對(duì)J2EE三層架構(gòu)中的web層進(jìn)行配置，如控制器(controller)、視圖解析器(view resolvers)等相關(guān)的bean。通過(guò)spring mvc中提供的DispatchServlet來(lái)加載配置，通常情況下，配置文件的名稱為spring-servlet.xml。
• Root WebApplicationContext：這是對(duì)J2EE三層架構(gòu)中的service層、dao層進(jìn)行配置，如業(yè)務(wù)bean，數(shù)據(jù)源(DataSource)等。通常情況下，配置文件的名稱為applicationContext.xml。在web應(yīng)用中，其一般通過(guò)ContextLoaderListener來(lái)加載。

Spring的啟動(dòng)

要想很好的理解它們之間的關(guān)系，我們就有必要先弄清楚Spring的啟動(dòng)流程。要弄清楚這個(gè)啟動(dòng)流程我們就需要搭建一個(gè)SpringMvc項(xiàng)目，說(shuō)句實(shí)話，用慣了SpringBooot開箱即用,突然在回過(guò)頭來(lái)搭建一個(gè)SpringMvc項(xiàng)目還真有點(diǎn)不習(xí)慣，一大堆的配置文件。（雖然也可以用注解來(lái)實(shí)現(xiàn)）具體怎么搭建SpringMvc項(xiàng)目這個(gè)就不介紹了，搭建好項(xiàng)目我們運(yùn)行起來(lái)可以看到控制臺(tái)會(huì)輸出如下日志：日志里面分別打印出了父容器和子容器分別的一個(gè)耗時(shí)。

如何驗(yàn)證是有兩個(gè)容器？

我們只需要Controller與我們的Service中實(shí)現(xiàn)ApplicationContextAware接口，就可以得知對(duì)應(yīng)的管理容器：在Service所屬的父容器里面我們可以看到父容器對(duì)應(yīng)的對(duì)象是XmlWebApplicationContext@3972在Controller中對(duì)應(yīng)的容器對(duì)象是XmlWebApplicationContext@4114由此可見它們是兩個(gè)不同的容器。

源碼分析

我們知道SpringServletContainerInitializer從 servlet 3.0 開始，Tomcat 啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)加載實(shí)現(xiàn)了 ServletContainerInitializer
接口的類（需要在 META-INF/services 目錄下新建配置文件）也稱為 SPI（Service Provider Interface） 機(jī)制，SPI的應(yīng)用還是挺廣的比如我們的JDBC、還有Dubbo框架里面都有用到，如果還有不是很了解SPI機(jī)制的 可以去學(xué)習(xí)下。所以我們的入口就是SpringServletContainerInitializer的onStartup方法，這也應(yīng)該是web容器啟動(dòng)調(diào)用Spring相關(guān)的第一個(gè)方法。

初始化SpringIoc

如果實(shí)在找不到入口的話，我們可以 根據(jù)控制臺(tái)打印的日志，然后拿著日志進(jìn)行反向查找這應(yīng)該總能找到開始加載父容器的地方。啟動(dòng)的時(shí)候控制臺(tái)應(yīng)該會(huì)打印出“Root WebApplicationContext: initialization started” 我們拿著這個(gè)日志就能定位到代碼了

public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext) {
  if (servletContext.getAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE) != null) {
   throw new IllegalStateException(
     "Cannot initialize context because there is already a root application context present - " +
     "check whether you have multiple ContextLoader* definitions in your web.xml!");
  }

  servletContext.log("Initializing Spring root WebApplicationContext");
  Log logger = LogFactory.getLog(ContextLoader.class);
  if (logger.isInfoEnabled()) {
   logger.info("Root WebApplicationContext: initialization started");
  }
  long startTime = System.currentTimeMillis();

  try {
   // Store context in local instance variable, to guarantee that
   // it is available on ServletContext shutdown.
   if (this.context == null) {
    // 通過(guò)反射去創(chuàng)建context 
    this.context = createWebApplicationContext(servletContext);
   }
   if (this.context instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {
    ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) this.context;
    if (!cwac.isActive()) {
     // The context has not yet been refreshed -> provide services such as
     // setting the parent context, setting the application context id, etc
     if (cwac.getParent() == null) {
      // The context instance was injected without an explicit parent ->
      // determine parent for root web application context, if any.
      ApplicationContext parent = loadParentContext(servletContext);
      cwac.setParent(parent);
     }
      // IOC容器初始化
     configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac, servletContext);
    }
   }
   servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context);

   ClassLoader ccl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
   if (ccl == ContextLoader.class.getClassLoader()) {
    currentContext = this.context;
   }
   else if (ccl != null) {
    currentContextPerThread.put(ccl, this.context);
   }

   if (logger.isInfoEnabled()) {
    long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
    logger.info("Root WebApplicationContext initialized in " + elapsedTime + " ms");
   }

   return this.context;
  }
  catch (RuntimeException | Error ex) {
   logger.error("Context initialization failed", ex);
   servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, ex);
   throw ex;
  }
 }

這段代碼就是創(chuàng)建父容器的地方。

初始化 Spring MVC

接著我們?cè)賮?lái)看看創(chuàng)建子容器的地方：在FrameworkServlet類上述代碼是不是會(huì)有個(gè)疑問(wèn)我們?cè)趺淳蜁?huì)執(zhí)行FrameworkServlet的initServletBean方法。這是由于我們?cè)?code style="font-size: 14px;overflow-wrap: break-word;padding: 2px 4px;border-radius: 4px;margin-right: 2px;margin-left: 2px;color: rgb(30, 107, 184);background-color: rgba(27, 31, 35, 0.05);font-family: "Operator Mono", Consolas, Monaco, Menlo, monospace;word-break: break-all;">web.xml 里面配置了DispatcherServlet，然后web容器就會(huì)去調(diào)用DispatcherServlet的init方法，并且這個(gè)方法只會(huì)被執(zhí)行一次。通過(guò)init方法就會(huì)去執(zhí)行到initWebApplicationContext這個(gè)方法了，這就是web子容器的一個(gè)啟動(dòng)執(zhí)行順序。

<servlet>
    <servlet-name>dispatcher</servlet-name>
    <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
    // 如果不配置這個(gè)load-on-startup 1 不會(huì)再項(xiàng)目啟動(dòng)的時(shí)候執(zhí)行inti方法。而是首次訪問(wèn)再啟動(dòng)
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
  </servlet>

大概流程如下：從上述代碼我們可以發(fā)現(xiàn)子容器是自己重新通過(guò)反射new了一個(gè)新的容器作為子容器， 并且設(shè)置自己的父容器為Spring 初始化創(chuàng)建的WebApplicationContext。然后就是去加載我們?cè)?code style="font-size: 14px;overflow-wrap: break-word;padding: 2px 4px;border-radius: 4px;margin-right: 2px;margin-left: 2px;color: rgb(30, 107, 184);background-color: rgba(27, 31, 35, 0.05);font-family: "Operator Mono", Consolas, Monaco, Menlo, monospace;word-break: break-all;">web.xml 里面配置的Springmvc 的配置文件，然后通過(guò)創(chuàng)建的子容器去執(zhí)行refresh方法，這個(gè)方法我相信很多人應(yīng)該都比較清楚了。

問(wèn)題解答

我們知道了Sping父容器以及SpingMvc子容器的一個(gè)啟動(dòng)過(guò)程，以及每個(gè)容器都分別干了什么事情現(xiàn)在再回過(guò)頭來(lái)看看上述四個(gè)問(wèn)題。

• 為什么需要父子容器？父子容器的主要作用應(yīng)該是劃分框架邊界。有點(diǎn)單一職責(zé)的味道。在J2EE三層架構(gòu)中，在service層我們一般使用spring框架來(lái)管理， 而在web層則有多種選擇，如spring mvc、struts等。因此，通常對(duì)于web層我們會(huì)使用單獨(dú)的配置文件。例如在上面的案例中，一開始我們使用spring-servlet.xml來(lái)配置web層，使用applicationContext.xml來(lái)配置service、dao層。如果現(xiàn)在我們想把web層從spring mvc替換成struts，那么只需要將spring-servlet.xml替換成Struts的配置文件struts.xml即可，而applicationContext.xml不需要改變。
• 是否可以把所有類都通過(guò)Spring父容器來(lái)管理？（Spring的applicationContext.xml中配置全局掃描)所有的類都通過(guò)父容器來(lái)管理的配置就是如下：

<context:component-scan  use-default-filters="false"  base-package="cn.javajr">
        <context:include-filter type="annotation" expression="org.springframework.stereotype.Service" />
        <context:include-filter type="annotation" expression="org.springframework.stereotype.Component" />
        <context:include-filter type="annotation" expression="org.springframework.stereotype.Repository" />
        <context:include-filter type="annotation" expression="org.springframework.stereotype.Controller" />
    </context:component-scan>

然后在SpringMvc的配置里面不配置掃描包路徑。很顯然這種方式是行不通的，這樣會(huì)導(dǎo)致我們請(qǐng)求接口的時(shí)候產(chǎn)生404。因?yàn)樵诮馕鯜ReqestMapping注解的過(guò)程中initHandlerMethods()函數(shù)只是對(duì)Spring MVC 容器中的bean進(jìn)行處理的，并沒(méi)有去查找父容器的bean， 因此不會(huì)對(duì)父容器中含有@RequestMapping注解的函數(shù)進(jìn)行處理，更不會(huì)生成相應(yīng)的handler。所以當(dāng)請(qǐng)求過(guò)來(lái)時(shí)找不到處理的handler，導(dǎo)致404。

• 是否可以把我們所需的類都放入Spring-mvc子容器里面來(lái)管理（springmvc的spring-servlet.xml中配置全局掃描）?這個(gè)是把包的掃描配置spring-servlet.xml中這個(gè)是可行的。為什么可行因?yàn)闊o(wú)非就是把所有的東西全部交給子容器來(lái)管理了，子容器執(zhí)行了refresh方法，把在它的配置文件里面的東西全部加載管理起來(lái)來(lái)了。雖然可以這么做不過(guò)一般應(yīng)該是不推薦這么去做的，一般人也不會(huì)這么干的。如果你的項(xiàng)目里有用到事物、或者aop記得也需要把這部分配置需要放到Spring-mvc子容器的配置文件來(lái)，不然一部分內(nèi)容在子容器和一部分內(nèi)容在父容器,可能就會(huì)導(dǎo)致你的事物或者AOP不生效。（這里不就有個(gè)經(jīng)典的八股文嗎？你有遇到事物不起作用的時(shí)候，其實(shí)這也是一種情況）
• 同時(shí)通過(guò)兩個(gè)容器同時(shí)來(lái)管理所有的類？這個(gè)問(wèn)題應(yīng)該是比較好回答了，肯定不會(huì)通過(guò)這種方式來(lái)的，先不說(shuō)會(huì)不會(huì)引發(fā)其他問(wèn)題，首先兩個(gè)容器里面都放一份一樣的對(duì)象，造成了內(nèi)存浪費(fèi)。再者的話子容器會(huì)覆蓋父容器加載，本來(lái)可能父容器配置了事物生成的是代理對(duì)象，但是被子容器一覆蓋，又成了原生對(duì)象。這就導(dǎo)致了你的事物不起作用了。在補(bǔ)充一個(gè)問(wèn)題：SpringBoot 里面是否還有父子容器？我們下篇再見！

總結(jié)

• 其實(shí)父子容器對(duì)于程序員來(lái)說(shuō)是無(wú)感的，是一個(gè)并沒(méi)有什么用的知識(shí)點(diǎn)，都是Spring幫我們處理了，但是我們還是需要知道有這么個(gè)東西，不然我們有可能遇到問(wèn)題的時(shí)候可能不知道如何下手。比如為啥我這個(gè)事物不起作用了，我這個(gè)aop怎么也不行了，網(wǎng)上都是這么配置的。

結(jié)束

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