传统Java Web开发中，开发者需要独立部署Servlet容器，比如Tomcat，并将应用程序打成war包放入容器才能运行，这多多少少有点繁琐且不方便调试，嵌入式Servlet容器的出现改变了这个局面。当使用嵌入式Servlet容器，我们不再需要任何外部设施的支持，应用程序本身就是一个可以独立运行的个体。作为解放生产力的典型代表，SpringBoot默认采用Embedded Tomcat来启动Web应用程序，我们今天就来探究一下吧（基于SpringBoot 2.3.0）。
@SpringBootApplicationpublicclassApplication{publicstaticvoidmain(String[]args){SpringApplication.run(Application.class,args);}}这段代码相信大家都不陌生，它是应用程序的入口，一切的一切都要从这里开始。我们直接跟进SpringApplication.run(...)，来到
publicstaticConfigurableApplicationContextrun(Class<?>[]primarySources,String[]args){returnnewSpringApplication(primarySources).run(args);}静态的run(...)函数创建了一个SpringApplication的实例，并调用了它的run(...)方法，继续跟进SpringApplication的构造函数
//无关逻辑已删除publicSpringApplication(ResourceLoaderresourceLoader,Class<?>...primarySources){//根据类路径下是否有对应的class文件来判定当前的运行环境//我们引入了spring-boot-starter-web，因此类型被推断为SERVLETthis.webApplicationType=WebApplicationType.deduceFromClasspath();}这里我们主要关注SpringBoot是如何推断应用程序的类型的，简单来说是基于类路径下是否存在指定的class文件来判定的，在我们的例子里类型被推断为WebApplicationType.SERVLET。接着来到run(...)实例方法
//无关逻辑已删除publicConfigurableApplicationContextrun(String...args){ConfigurableApplicationContextcontext=null;try{//1.创建ApplicationContextcontext=createApplicationContext();//2.刷新ApplicationContextrefreshContext(context);}catch(Throwableex){thrownewIllegalStateException(ex);}returncontext;}省去无关逻辑后，run(...)方法主要做了两件事：
创建ApplicationContext
刷新ApplicationContext
嗯？嵌入式Tomcat这就启动起来了？看来奥秘就隐藏在这两步之中。查看这两步的源码，很容易知道ApplicationContext的具体类型是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext，而刷新无非是调用了它的refresh()方法。
AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext
观察AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext的继承树，可以看到，红圈外的是我们非常熟悉的、在传统Web环境下使用的ApplicationContext；红圈内的部分呢，单看名字也能猜到是我们要重点研究的对象——WebServerApplicaitonContext。
再深入一点儿AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext，它继承自ServletWebServerApplicationContext，并且在父类的基础上提供了对Component Scan的支持和对@Configuration配置类的读取、解析。
publicclassAnnotationConfigServletWebServerApplicationContextextendsServletWebServerApplicationContextimplementsAnnotationConfigRegistry{//读取并解析@Configuration配置类privatefinalAnnotatedBeanDefinitionReaderreader;//扫描指定包下的所有组件privatefinalClassPathBeanDefinitionScannerscanner;//restofcodesareomitted...}这部分功能是通过代理给AnnotatedBeanDefinitionReader和ClassPathBeanDefinitionScanner来实现的。这两兄弟也是我们的老朋友了，而且和嵌入式Servlet容器的启动也没啥关系，我们就不多说了。
WebServerApplicaitonContext
接下来我们的重心就落在WebServerApplicaitonContext上了，先来看一下它的定义
/***实现此接口的ApplicationContext要负责对嵌入式WebServer的创建和生命周期管理**Interfacetobeimplementedby{@linkApplicationContextapplicationcontexts}that*createandmanagethelifecycleofanembedded{@linkWebServer}.*/publicinterfaceWebServerApplicationContextextendsApplicationContext{/***返回当前ApplicationContext创建的WebServer，并通过返回的WebServer引用来管理其生命周期*/WebServergetWebServer();/***命名空间，当应用程序中有多个WebServer在运行时可以用来避免歧义*/StringgetServerNamespace();staticbooleanhasServerNamespace(ApplicationContextcontext,StringserverNamespace){return(contextinstanceofWebServerApplicationContext)&&ObjectUtils.nullSafeEquals(((WebServerApplicationContext)context).getServerNamespace(),serverNamespace);}}//子接口，可以对ApplicationContext进行配置publicinterfaceConfigurableWebServerApplicationContextextendsConfigurableApplicationContext,WebServerApplicationContext{/***设置命名空间*/voidsetServerNamespace(StringserverNamespace);}再看看它关联的WebServer的定义
/***代表一个已经配置好了的WebServer，比如Tomcat、Jetty、Netty**Simpleinterfacethatrepresentsafullyconfiguredwebserver(forexampleTomcat,*Jetty,Netty).Allowstheservertobe{@link#start()started}and{@link#stop()*stopped}.*/publicinterfaceWebServer{/***启动服务器*/voidstart()throwsWebServerException;/***停止服务器*/voidstop()throwsWebServerException;/***返回服务器监听的端口*/intgetPort();/***优雅关闭*/defaultvoidshutDownGracefully(GracefulShutdownCallbackcallback){callback.shutdownComplete(GracefulShutdownResult.IMMEDIATE);}}WebServer是对嵌入式Servlet容器的抽象，并且它代表的是一个已经完全配置好了的Servlet容器。换句话说，终端用户不需要关注容器的具体细节，只需要知道怎么启动或关闭它；而WebServerApplicationContext负责创建WebServer，并作为终端用户在合适的时机启动或关闭它（也就是管理其生命周期）。
ServletWebServerApplicationContext
ServletWebServerApplicationContext实现了WebServerApplicationContext接口，而它对WebServer的创建和管理都浓缩在它自身的刷新进程之中，也就是ConfigurableApplicationContext#refresh()被调用的时候。具体地说，ServletWebServerApplicationContext覆写了onRefresh(...)钩子方法，这个方法的调用时机是：
BeanFactory初始化完毕
BeanDefinition解析完成
Non-Lazy Init类型的Bean还未初始化
@OverrideprotectedvoidonRefresh(){super.onRefresh();try{//创建WebServercreateWebServer();}catch(Throwableex){thrownewApplicationContextException("Unabletostartwebserver",ex);}}privatevoidcreateWebServer(){WebServerwebServer=this.webServer;ServletContextservletContext=getServletContext();//webServer==null：还没有创建WebServer实例//servletContext==null：没有使用外部容器if(webServer==null&&servletContext==null){//1.获取一个创建WebServer的工厂ServletWebServerFactoryfactory=getWebServerFactory();//2.通过工厂创建WebServerthis.webServer=factory.getWebServer(getSelfInitializer());//3.监听ApplicationContext的生命周期//在ApplicationContext#stop()时优雅关闭WebServergetBeanFactory().registerSingleton("webServerGracefulShutdown",newWebServerGracefulShutdownLifecycle(this.webServer));//4.监听ApplicationContext的生命周期//在Non-LazyInit类型的Bean都初始化了之后启动WebServer//在ApplicationContext#stop()时关闭WebServergetBeanFactory().registerSingleton("webServerStartStop",newWebServerStartStopLifecycle(this,this.webServer));}//外部容器elseif(servletContext!=null){try{getSelfInitializer().onStartup(servletContext);}catch(ServletExceptionex){thrownewApplicationContextException("Cannotinitializeservletcontext",ex);}}//初始化ServletContextPropertySource//将ServletContext的init-parameters暴露到Environment中initPropertySources();}创建WebServer的时机是在Non-Lazy Init类型的Bean初始化之前，通过获取BeanFactory中唯一的一个ServletWebServerFactory来执行创建。注意这里携带了一个参数——getSelfInitializer()，这个参数很重要，我们后面再说。
紧接着往BeanFactory中注册了两个SmartLifecycle类型的组件来管理WebServer的生命周期，其中一个用于优雅关闭WebServer，另一个用于启动或停止WebServer。
classWebServerGracefulShutdownLifecycleimplementsSmartLifecycle{privatefinalWebServerwebServer;privatevolatilebooleanrunning;WebServerGracefulShutdownLifecycle(WebServerwebServer){this.webServer=webServer;}@Overridepublicvoidstart(){this.running=true;}@Overridepublicvoidstop(){thrownewUnsupportedOperationException("Stopmustnotbeinvokeddirectly");}@Overridepublicvoidstop(Runnablecallback){//优雅关闭webServerthis.running=false;this.webServer.shutDownGracefully((result)->callback.run());}@OverridepublicbooleanisRunning(){returnthis.running;}}classWebServerStartStopLifecycleimplementsSmartLifecycle{privatefinalServletWebServerApplicationContextapplicationContext;privatefinalWebServerwebServer;privatevolatilebooleanrunning;WebServerStartStopLifecycle(ServletWebServerApplicationContextapplicationContext,WebServerwebServer){this.applicationContext=applicationContext;this.webServer=webServer;}@Overridepublicvoidstart(){//启动webServerthis.webServer.start();this.running=true;this.applicationContext.publishEvent(newServletWebServerInitializedEvent(this.webServer,this.applicationContext));}@Overridepublicvoidstop(){//关闭webServerthis.webServer.stop();}@OverridepublicbooleanisRunning(){returnthis.running;}@OverridepublicintgetPhase(){//控制对#stop()的调用在WebServerGracefulShutdownLifecycle#stop(Runnable)之后returnInteger.MAX_VALUE-1;}}SmartLifecycle是spring-context定义的基础组件，本篇的主题并不是它。不过为了方便理清调用顺序，这里还是简单说一下：它是由LifecycleProcessor驱动的，在Non-Lazy Init类型的Bean都初始化了之后，ApplicationContext会回调LifecycleProcessor#onRefresh()，并在其中对SmartLifecycle进行处理。
//源码位于AbstractApplicationContextprotectedvoidfinishRefresh(){//Clearcontext-levelresourcecaches(suchasASMmetadatafromscanning).clearResourceCaches();//初始化LifecycleProcessorinitLifecycleProcessor();//回调LifecycleProcessor#onRefresh()//在onRefresh()中逐个调用SmartLifecycle#start()//当然，这里还有一些过滤条件，我们就不细说了getLifecycleProcessor().onRefresh();//发布ContextRefreshedEventpublishEvent(newContextRefreshedEvent(this));//ParticipateinLiveBeansViewMBean,ifactive.LiveBeansView.registerApplicationContext(this);}至此，嵌入式Servlet容器是如何启动的就分析完了。
ServletContextInitializer
前面提过，ServletWebServerFactory在创建WebServer时会携带一个参数——getSelfInitializer()，它的类型是ServletContextInitializer。
publicstaticConfigurableApplicationContextrun(Class<?>[]primarySources,String[]args){returnnewSpringApplication(primarySources).run(args);}0ServletContextInitializer的作用类似于ServletContainerInitializer，后者是Servlet API提供的标准初始化器。我们同样可以在ServletContextInitializer 中对ServletContext进行配置，区别在于它的生命周期由BeanFactory管理而不是Servlet容器。
publicstaticConfigurableApplicationContextrun(Class<?>[]primarySources,String[]args){returnnewSpringApplication(primarySources).run(args);}1第 1、2 和 第 3 步比较简单，大家自己看看吧，我们重点来看看第 4 步。
publicstaticConfigurableApplicationContextrun(Class<?>[]primarySources,String[]args){returnnewSpringApplication(primarySources).run(args);}2ServletContextInitializerBeans在初始化的时候会检索出BeanFactory中所有的RegistrationBean；如果BeanFactory中还存在原生的Servlet、Filter或Servlet Listener类型的Bean，则将它们包装成对应的RegistrationBean，最后对所有的RegistrationBean进行排序。我们就以ServletRegistrationBean来看看它是如何实现向ServletContext中添加Servlet的吧。
从继承树可以看到，ServletRegistrationBean同样实现了ServletContextInitializer，查看其onStartup(...)方法
publicstaticConfigurableApplicationContextrun(Class<?>[]primarySources,String[]args){returnnewSpringApplication(primarySources).run(args);}3DynamicRegistrationBean实现了register(...)方法
publicstaticConfigurableApplicationContextrun(Class<?>[]primarySources,String[]args){returnnewSpringApplication(primarySources).run(args);}4addRegistration(...)最终由ServletRegistrationBean实现
publicstaticConfigurableApplicationContextrun(Class<?>[]primarySources,String[]args){returnnewSpringApplication(primarySources).run(args);}5不过是直接使用ServletContext.addServlet(...)动态添加了一个Servlet，再无其它。
后记
我们分析了嵌入式Servlet容器是何时创建和启动的，却没有提它是如何创建的。以Tomcat为例，对应的TomcatWebServer封装了Tomcat API，提供了对Connector、ErrorPage等一些列组件的配置，只不过我不太熟这些容器的架构，就不瞎BB了~~