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简述Spring容器与SpringMVC的容器的联系与区别

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摘要:

在Spring整体框架的核心概念中,容器的核心思想是管理Bean的整个生命周期。但在一个项目中,Spring容器往往不止一个,最常见的场景就是在一个项目中引入Spring和SpringMVC这两个框架,其本质就是两个容器:Spring是根容器,SpringMVC是其子容器。关于这两个容器的创建、联系及区别也正是本文所关注的问题。


版权声明:

本文原创作者:书呆子Rico
  作者博客地址:http://blog.csdn.net/justloveyou_/


###一、引子

Spring和SpringMVC作为Bean管理容器和MVC层的默认框架,已被众多web应用采用。但是在实际应用中,初级开发者常常会因对Spring和SpringMVC的配置失当导致一些奇怪的异常现象,比如Controller的方法无法拦截、Bean被多次加载等问题,这种情况发生的根本原因在于开发者对Spring容器和SpringMVC容器之间的关系了解不够深入,这也正是本文要阐述的问题。


###二、Spring容器、SpringMVC容器与ServletContext之间的关系

在Web容器中配置Spring时,你可能已经司空见惯于web.xml文件中的以下配置代码,下面我们以该代码片段为基础来了解Spring容器、SpringMVC容器与ServletContext之间的关系。要想理解这三者的关系,需要先熟悉Spring是怎样在web容器中启动起来的。Spring的启动过程其实就是其Spring IOC容器的启动过程。特别地,对于web程序而言,IOC容器启动过程即是建立上下文的过程。

<web-app>
    
    ...
    
	<!-- 利用Spring提供的ContextLoaderListener监听器去监听ServletContext对象的创建,并初始化WebApplicationContext对象 -->
	<listener>
		<listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
	</listener>
	<!-- Context Configuration locations for Spring XML files(默认查找/WEB-INF/applicationContext.xml) -->
	<context-param>
		<param-name>contextConfigLocation</param-name>
		<param-value>classpath:applicationContext.xml</param-value>
	</context-param>

	<!-- 配置Spring MVC的前端控制器:DispatchcerServlet -->
	<servlet>
		<servlet-name>SpringMVC</servlet-name>
		<servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
		<init-param>
			<param-name>contextConfigLocation</param-name>
			<param-value>classpath:springmvc.xml</param-value>
		</init-param>
		<load-on-startup>1</load-on-startup>
	</servlet>
	<servlet-mapping>
		<servlet-name>SpringMVC</servlet-name>
		<url-pattern>/</url-pattern>
	</servlet-mapping>
	    
    ...
    
</web-app>

1、Spring的启动过程

(1). 对于一个web应用,其部署在web容器中,web容器提供其一个全局的上下文环境,这个上下文就是ServletContext,其为后面的spring IoC容器提供宿主环境;

(2). 在web.xml中会提供有contextLoaderListener。在web容器启动时,会触发容器初始化事件,此时contextLoaderListener会监听到这个事件,其contextInitialized方法会被调用。在这个方法中,spring会初始化一个启动上下文,这个上下文被称为根上下文,即WebApplicationContext。WebApplicationContext是一个接口类,确切的说,其实际的实现类是XmlWebApplicationContext,它就是spring的IoC容器,其对应的Bean定义的配置由web.xml中的<context-param>标签指定。在这个IoC容器初始化完毕后,Spring以WebApplicationContext.ROOTWEBAPPLICATIONCONTEXTATTRIBUTE为属性Key,将其存储到ServletContext中,便于获取;

(3). ContextLoaderListener监听器初始化完毕后,开始初始化web.xml中配置的Servlet,这个servlet可以配置多个,以最常见的DispatcherServlet为例,这个servlet实际上是一个标准的前端控制器,用以转发、匹配、处理每个servlet请求。DispatcherServlet上下文在初始化的时候会建立自己的IoC上下文,用以持有spring mvc相关的bean。特别地,在建立DispatcherServlet自己的IoC上下文前,会利用WebApplicationContext.ROOTWEBAPPLICATIONCONTEXTATTRIBUTE先从ServletContext中获取之前的根上下文(即WebApplicationContext)作为自己上下文的parent上下文。有了这个parent上下文之后,再初始化自己持有的上下文。这个DispatcherServlet初始化自己上下文的工作在其initStrategies方法中可以看到,大概的工作就是初始化处理器映射、视图解析等。这个servlet自己持有的上下文默认实现类也是mlWebApplicationContext。初始化完毕后,spring以与servlet的名字相关(此处不是简单的以servlet名为Key,而是通过一些转换,具体可自行查看源码)的属性为属性Key,也将其存到ServletContext中,以便后续使用。这样每个servlet就持有自己的上下文,即拥有自己独立的bean空间,同时各个servlet共享相同的bean,即根上下文(第2步中初始化的上下文)定义的那些bean。


2、Spring容器与SpringMVC的容器联系与区别

ContextLoaderListener中创建Spring容器主要用于整个Web应用程序需要共享的一些组件,比如DAO、数据库的ConnectionFactory等;而由DispatcherServlet创建的SpringMVC的容器主要用于和该Servlet相关的一些组件,比如Controller、ViewResovler等。它们之间的关系如下:


(1). 作用范围

子容器(SpringMVC容器)可以访问父容器(Spring容器)的Bean,父容器(Spring容器)不能访问子容器(SpringMVC容器)的Bean。也就是说,当在SpringMVC容器中getBean时,如果在自己的容器中找不到对应的bean,则会去父容器中去找,这也解释了为什么由SpringMVC容器创建的Controller可以获取到Spring容器创建的Service组件的原因。


(2). 具体实现

在Spring的具体实现上,子容器和父容器都是通过ServletContext的setAttribute方法放到ServletContext中的。但是,ContextLoaderListener会先于DispatcherServlet创建ApplicationContext,DispatcherServlet在创建ApplicationContext时会先找到由ContextLoaderListener所创建的ApplicationContext,再将后者的ApplicationContext作为参数传给DispatcherServlet的ApplicationContext的setParent()方法。也就是说,子容器的创建依赖于父容器的创建,父容器先于子容器创建。在Spring源代码中,你可以在FrameServlet.java中找到如下代码:

wac.setParent(parent);

其中,wac即为由DisptcherServlet创建的ApplicationContext,而parent则为有ContextLoaderListener创建的ApplicationContext。此后,框架又会调用ServletContext的setAttribute()方法将wac加入到ServletContext中。


###三、Spring容器和SpringMVC容器的配置

在Spring整体框架的核心概念中,容器是核心思想,就是用来管理Bean的整个生命周期的,而在一个项目中,容器不一定只有一个,Spring中可以包括多个容器,而且容器间有上下层关系,目前最常见的一种场景就是在一个项目中引入Spring和SpringMVC这两个框架,其实就是两个容器:Spring是根容器,SpringMVC是其子容器。在上文中,我们提到,SpringMVC容器可以访问Spring容器中的Bean,Spring容器不能访问SpringMVC容器的Bean。但是,若开发者对Spring容器和SpringMVC容器之间的关系了解不够深入,常常会因配置失当而导致同时配置Spring和SpringMVC时出现一些奇怪的异常,比如Controller的方法无法拦截、Bean被多次加载等问题。

在实际工程中,一个项目中会包括很多配置,根据不同的业务模块来划分,我们一般思路是各负其责,明确边界,即:Spring根容器负责所有其他非controller的Bean的注册,而SpringMVC只负责controller相关的Bean的注册,下面我们演示这种配置方案。


(1). Spring容器配置

Spring根容器负责所有其他非controller的Bean的注册:

    <!-- 启用注解扫描,并定义组件查找规则 ,除了@controller,扫描所有的Bean -->
	<context:component-scan base-package="cn.edu.tju.rico">
		<context:exclude-filter type="annotation"
			expression="org.springframework.stereotype.Controller" />
	</context:component-scan>

(2). SpringMVC容器配置

SpringMVC只负责controller相关的Bean的注册,其中@ControllerAdvice用于对控制器进行增强,常用于实现全局的异常处理类:

	<!-- 启用注解扫描,并定义组件查找规则 ,mvc层只负责扫描@Controller、@ControllerAdvice -->
	<!-- base-package 如果多个,用“,”分隔 -->
	<context:component-scan base-package="cn.edu.tju.rico"
		use-default-filters="false">
		<!-- 扫描@Controller -->
		<context:include-filter type="annotation"
			expression="org.springframework.stereotype.Controller" />
		<!--控制器增强,使一个Contoller成为全局的异常处理类,类中用@ExceptionHandler方法注解的方法可以处理所有Controller发生的异常 -->
		<context:include-filter type="annotation"
			expression="org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice" />
	</context:component-scan>

在<context:component-scan>中可以添加use-default-filters,Spring配置中的use-default-filters用来指示是否自动扫描带有@Component、@Repository、@Service和@Controller的类。默认为true,即默认扫描。如果想要过滤其中这四个注解中的一个,比如@Repository,可以添加<context:exclude-filter />子标签,如下:

	<context:component-scan base-package="cn.edu.tju.rico" scoped-proxy="targetClass" use-default-filters="true">  
    <context:exclude-filter type="annotation" expression="org.springframework.stereotype.Repository"/>  
</context:component-scan>  

而<context:include-filter/>子标签是用来添加扫描注解的:

<context:component-scan base-package="cn.edu.tju.rico" scoped-proxy="targetClass" use-default-filters="false">  
    <context:include-filter type="annotation" expression="org.springframework.stereotype.Repository"/>  
</context:component-scan>  

###四、Spring容器和SpringMVC容器的配置失当带来的问题

1、问题描述

在一个项目中,想使用Spring AOP在Controller中切入一些逻辑,但发现不能切入到Controller的中,但可以切入到Service中。最初的配置情形如下:

1). Spring的配置文件application.xml包含了开启AOP自动代理、Service扫描配置以及Aspect的自动扫描配置,如下所示:

<aop:aspectj-autoproxy/>
<context:component-scan base-package="cn.edu.tju.rico">

2). Spring MVC的配置文件spring-mvc.xml主要内容是Controller层的自动扫描配置。

<context:component-scan base-package="cn.edu.tju.rico.controller" />

3). 增强代码为如下:

@Component
@Aspect
public class SecurityAspect {

	private static final String DEFAULT_TOKEN_NAME = "X-Token";

	private TokenManager tokenManager;

	@Resource(name = "tokenManager")
	public void setTokenManager(TokenManager tokenManager) {
		this.tokenManager = tokenManager;
	}

	@Around("@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping)")
	public Object execute(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
		// 从切点上获取目标方法
		MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) pjp.getSignature();
		Method method = methodSignature.getMethod();
		// 若目标方法忽略了安全性检查,则直接调用目标方法
		if (method.isAnnotationPresent(IgnoreSecurity.class)) {
			System.out
					.println("method.isAnnotationPresent(IgnoreSecurity.class) : "
							+ method.isAnnotationPresent(IgnoreSecurity.class));
			return pjp.proceed();
		}
		// 从 request header 中获取当前 token
		String token = WebContext.getRequest().getHeader(DEFAULT_TOKEN_NAME);
		// 检查 token 有效性
		if (!tokenManager.checkToken(token)) {
			String message = String.format("token [%s] is invalid", token);
			throw new TokenException(message);
		}
		// 调用目标方法
		return pjp.proceed();
	}
}

4). 需要被代理的Controller如下:

@RestController
@RequestMapping("/tokens")
public class TokenController {

	private UserService userService;
	private TokenManager tokenManager;

	public UserService getUserService() {
		return userService;
	}

	@Resource(name = "userService")
	public void setUserService(UserService userService) {
		this.userService = userService;
	}

	public TokenManager getTokenManager() {
		return tokenManager;
	}

	@Resource(name = "tokenManager")
	public void setTokenManager(TokenManager tokenManager) {
		this.tokenManager = tokenManager;
	}

	@RequestMapping(method = RequestMethod.POST)
	@IgnoreSecurity
	public Response login(@RequestParam("uname") String uname,
			@RequestParam("passwd") String passwd) {
		boolean flag = userService.login(uname, passwd);
		if (flag) {
			String token = tokenManager.createToken(uname);
			System.out.println("**** Token **** : " + token);
			return new Response().success("Login Success...");
		}
		return new Response().failure("Login Failure...");
	}

	@RequestMapping(method = RequestMethod.DELETE)
	@IgnoreSecurity
	public Response logout(@RequestParam("uname") String uname) {
		tokenManager.deleteToken(uname);
		return new Response().success("Logout Success...");
	}
}

在运行过程中,发现这样配置并没有起作用,AOP配置不生效,没有生成TokenController的代理。


2、解决方案

由上一节可知,原因有两点:

  • Spring容器与SpringMVC容器分别基于各自的配置文件进行初始化,所以,在SpringMVC容器创建TokenController时,由于其没有启用AOP代理,导致SpringMVC容器没有为TokenController生成代理,所以没有生效。

  • 虽然父容器启用了AOP代理,但由于父子容器的独立性,无济于事。

因此,我们只需要在SpringMVC的配置文件中添加Aspect的自动扫描配置即可实现所要的效果。此外,一般地,SpringMVC容器只管理Controller,剩下的Service、Repository 和 Component 由Spring容器只管理,不建议两个容器上在管理Bean上发生交叉。因此,建议配置为:

SpringMVC 配置:

<aop:aspectj-autoproxy/>
<context:component-scan base-package="com.hodc.sdk.controller" />

Spring配置:

    <context:annotation-config/>
    <context:component-scan base-package="com.hodc.sdk">
        <context:exclude-filter type="annotation" expression="org.springframework.stereotype.Controller"/>
    </context:component-scan>

3、总结

Spring容器和SpringMVC容器虽然是父容器与子容器的关系,但二者之间具有一定的独立性。具体来说,两个容器基于各自的配置文件分别进行初始化,只有在子容器找不到对应的Bean时,才回去父容器中去找并加载。


引用

Spring AOP无法拦截Controller中的方法
springmvc-servlet.xml中use-default-filters的作用
Spring与SpringMVC的容器关系分析
深入分析Spring 与 Spring MVC容器

本文链接http://element-ui.cn/news/show-577212.aspx