前面在一篇文章中介绍了 Spring 中的一些重要的 context。有一些在此文中提到的 context，可以参看上篇文章。
SpringBoot 项目之所以部署简单，其很大一部分原因就是因为不用自己折腾 Tomcat 相关配置，因为其本身内置了各种 Servlet 容器。一直好奇：SpringBoot 是怎么通过简单运行一个 main 函数，就能将容器启动起来，并将自身部署到其上。此文想梳理清楚这个问题。
我们从SpringBoot的启动入口中分析：
Context 创建
1// Create, load, refresh and run the ApplicationContext
2context = createApplicationContext();
在SpringBoot 的 run 方法中，我们发现其中很重要的一步就是上面的一行代码。注释也写的很清楚：
创建、加载、刷新、运行 ApplicationContext。
继续往里面走。
1protected ConfigurableApplicationContext createApplicationContext() {
2 Class<?> contextClass = this.applicationContextClass;
3 if (contextClass == null) {
4 try {
5 contextClass = Class.forName(this.webEnvironment
6 ? DEFAULT_WEB_CONTEXT_CLASS : DEFAULT_CONTEXT_CLASS);
7 }
8 catch (ClassNotFoundException ex) {
9 throw new IllegalStateException(
10 "Unable create a default ApplicationContext, "
11 + "please specify an ApplicationContextClass",
12 ex);
13 }
14 }
15 return (ConfigurableApplicationContext) BeanUtils.instantiate(contextClass);
16}
逻辑很清楚：
先找到 context 类，然后利用工具方法将其实例化。
其中第5行有个判断：如果是 web 环境，则加载 DEFAULT _WEB_CONTEXT_CLASS类。参看成员变量定义，其类名为：
1AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext
此类的继承结构如图：
直接继承 GenericWebApplicationContext。关于该类前文已有介绍，只要记得它是专门为 web application提供context 的就好。
refresh
在经历过 Context 的创建以及Context的一些列初始化之后，调用 Context 的 refresh 方法，真正的好戏才开始上演。
从前面我们可以看到AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext的继承结构，调用该类的refresh方法，最终会由其直接父类：EmbeddedWebApplicationContext 来执行。
1@Override
2protected void onRefresh() {
3 super.onRefresh();
4 try {
5 createEmbeddedServletContainer();
6 }
7 catch (Throwable ex) {
8 throw new ApplicationContextException("Unable to start embedded container",
9 ex);
10 }
11}
我们重点看第5行。
1private void createEmbeddedServletContainer() {
2 EmbeddedServletContainer localContainer = this.embeddedServletContainer;
3 ServletContext localServletContext = getServletContext();
4 if (localContainer == null && localServletContext == null) {
5 EmbeddedServletContainerFactory containerFactory = getEmbeddedServletContainerFactory();
6 this.embeddedServletContainer = containerFactory
7 .getEmbeddedServletContainer(getSelfInitializer());
8 }
9 else if (localServletContext != null) {
10 try {
11 getSelfInitializer().onStartup(localServletContext);
12 }
13 catch (ServletException ex) {
14 throw new ApplicationContextException("Cannot initialize servlet context",
15 ex);
16 }
17 }
18 initPropertySources();
19}
代码第5行，获取到了一个EmbeddedServletContainerFactory，顾名思义，其作用就是为了下一步创建一个嵌入式的 servlet 容器：EmbeddedServletContainer。
1public interface EmbeddedServletContainerFactory {
2
3 /**
4 * 创建一个配置完全的但是目前还处于“pause”状态的实例.
5 * 只有其 start 方法被调用后，Client 才能与其建立连接。
6 */
7 EmbeddedServletContainer getEmbeddedServletContainer(
8 ServletContextInitializer... initializers);
9
10}
第6、7行，在 containerFactory 获取EmbeddedServletContainer的时候，参数为 getSelfInitializer 函数的执行结果。暂时不管其内部机制如何，只要知道它会返回一个 ServletContextInitializer 用于容器初始化的对象即可，我们继续往下看。
由于 EmbeddedServletContainerFactory 是个抽象工厂，不同的容器有不同的实现，因为SpringBoot默认使用Tomcat，所以就以 Tomcat 的工厂实现类 TomcatEmbeddedServletContainerFactory 进行分析：
1@Override
2public EmbeddedServletContainer getEmbeddedServletContainer(
3 ServletContextInitializer... initializers) {
4 Tomcat tomcat = new Tomcat();
5 File baseDir = (this.baseDirectory != null ? this.baseDirectory
6 : createTempDir("tomcat"));
7 tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath());
8 Connector connector = new Connector(this.protocol);
9 tomcat.getService().addConnector(connector);
10 customizeConnector(connector);
11 tomcat.setConnector(connector);
12 tomcat.getHost().setAutoDeploy(false);
13 tomcat.getEngine().setBackgroundProcessorDelay(-1);
14 for (Connector additionalConnector : this.additionalTomcatConnectors) {
15 tomcat.getService().addConnector(additionalConnector);
16 }
17 prepareContext(tomcat.getHost(), initializers);
18 return getTomcatEmbeddedServletContainer(tomcat);
19}
从第8行一直到第16行完成了 tomcat 的 connector 的添加。tomcat 中的 connector 主要负责用来处理 http 请求，具体原理可以参看 Tomcat 的源码，此处暂且不提。
第17行的 方法有点长，重点看其中的几行：
1if (isRegisterDefaultServlet()) {
2 addDefaultServlet(context);
3}
4if (isRegisterJspServlet() && ClassUtils.isPresent(getJspServletClassName(),
5 getClass().getClassLoader())) {
6 addJspServlet(context);
7 addJasperInitializer(context);
8 context.addLifecycleListener(new StoreMergedWebXmlListener());
9}
10ServletContextInitializer[] initializersToUse = mergeInitializers(initializers);
11configureContext(context, initializersToUse);
前面两个分支判断添加了默认的 servlet类和与 jsp 相关的 servlet 类。
对所有的 ServletContextInitializer 进行合并后，利用合并后的初始化类对 context 进行配置。
第 18 行，顺着方法一直往下走，开始正式启动 Tomcat。
1private synchronized void initialize() throws EmbeddedServletContainerException {
2 TomcatEmbeddedServletContainer.logger
3 .info("Tomcat initialized with port(s): " + getPortsDescription(false));
4 try {
5 addInstanceIdToEngineName();
6
7 // Remove service connectors to that protocol binding doesn't happen yet
8 removeServiceConnectors();
9
10 // Start the server to trigger initialization listeners
11 this.tomcat.start();
12
13 // We can re-throw failure exception directly in the main thread
14 rethrowDeferredStartupExceptions();
15
16 // Unlike Jetty, all Tomcat threads are daemon threads. We create a
17 // blocking non-daemon to stop immediate shutdown
18 startDaemonAwaitThread();
19 }
20 catch (Exception ex) {
21 throw new EmbeddedServletContainerException("Unable to start embedded Tomcat",
22 ex);
23 }
24}
第11行正式启动 tomcat。
现在我们回过来看看之前的那个 getSelfInitializer 方法：
1private ServletContextInitializer getSelfInitializer() {
2 return new ServletContextInitializer() {
3 @Override
4 public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {
5 selfInitialize(servletContext);
6 }
7 };
8}
1private void selfInitialize(ServletContext servletContext) throws ServletException {
2 prepareEmbeddedWebApplicationContext(servletContext);
3 ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
4 ExistingWebApplicationScopes existingScopes = new ExistingWebApplicationScopes(
5 beanFactory);
6 WebApplicationContextUtils.registerWebApplicationScopes(beanFactory,
7 getServletContext());
8 existingScopes.restore();
9 WebApplicationContextUtils.registerEnvironmentBeans(beanFactory,
10 getServletContext());
11 for (ServletContextInitializer beans : getServletContextInitializerBeans()) {
12 beans.onStartup(servletContext);
13 }
14}
在第2行的prepareEmbeddedWebApplicationContext方法中主要是将 EmbeddedWebApplicationContext 设置为rootContext。
第4行允许用户存储自定义的 scope。
第6行主要是用来将web专用的scope注册到BeanFactory中，比如("request", "session", "globalSession", "application")。
第9行注册web专用的environment bean（比如 ("contextParameters", "contextAttributes"））到给定的 BeanFactory 中。
第11和12行，比较重要，主要用来配置 servlet、filters、listeners、context-param和一些初始化时的必要属性。
以其一个实现类ServletContextInitializer试举一例：
1@Override
2public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {
3 Assert.notNull(this.servlet, "Servlet must not be null");
4 String name = getServletName();
5 if (!isEnabled()) {
6 logger.info("Servlet " + name + " was not registered (disabled)");
7 return;
8 }
9 logger.info("Mapping servlet: '" + name + "' to " + this.urlMappings);
10 Dynamic added = servletContext.addServlet(name, this.servlet);
11 if (added == null) {
12 logger.info("Servlet " + name + " was not registered "
13 + "(possibly already registered?)");
14 return;
15 }
16 configure(added);
17}
可以看第9行的打印：正是在这里实现了 servlet 到 URLMapping的映射。
总结
这篇文章从主干脉络分析找到了为什么在SpringBoot中不用自己配置Tomcat，内置的容器是怎么启动起来的，顺便在分析的过程中找到了我们常用的 urlMapping 映射 Servlet 的实现。
