SpringBoot系列教程web篇Servlet 注册的四种姿势

原文： 191122-SpringBoot系列教程web篇Servlet 注册的四种姿势

前面介绍了 java web 三要素中 filter 的使用指南与常见的易错事项，接下来我们来看一下 Servlet 的使用姿势，本篇主要带来在 SpringBoot 环境下，注册自定义的 Servelt 的四种姿势

@WebServlet 注解
ServletRegistrationBean bean 定义
ServletContext 动态添加
普通的 spring bean 模式

I. 环境配置

1. 项目搭建

首先我们需要搭建一个 web 工程，以方便后续的 servelt 注册的实例演示，可以通过 spring boot 官网创建工程，也可以建立一个 maven 工程，在 pom.xml 中如下配置

<parent>

    <groupId>org.springframework.boot</groupId>

    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>

    <version>2.2.1.RELEASE</version>

    <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->

</parent>

<properties>

    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>

    <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>

    <java.version>1.8</java.version>

</properties>

<dependencies>

    <dependency>

        <groupId>org.springframework.boot</groupId>

        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>

    </dependency>

</dependencies>

<build>

    <pluginManagement>

        <plugins>

            <plugin>

                <groupId>org.springframework.boot</groupId>

                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>

            </plugin>

        </plugins>

    </pluginManagement>

</build>

<repositories>

    <repository>

        <id>spring-snapshots</id>

        <name>Spring Snapshots</name>

        <url>https://repo.spring.io/libs-snapshot-local</url>

        <snapshots>

            <enabled>true</enabled>

        </snapshots>

    </repository>

    <repository>

        <id>spring-milestones</id>

        <name>Spring Milestones</name>

        <url>https://repo.spring.io/libs-milestone-local</url>

        <snapshots>

            <enabled>false</enabled>

        </snapshots>

    </repository>

    <repository>

        <id>spring-releases</id>

        <name>Spring Releases</name>

        <url>https://repo.spring.io/libs-release-local</url>

        <snapshots>

            <enabled>false</enabled>

        </snapshots>

    </repository>

</repositories>

特别说明：

为了紧跟 SpringBoot 的最新版本，从本篇文章开始，博文对应的示例工程中 SpringBoot 版本升级到2.2.1.RELEASE

II. Servlet 注册

自定义一个 Servlet 比较简单，一般常见的操作是继承HttpServlet，然后覆盖doGet, doPost等方法即可；然而重点是我们自定义的这些 Servlet 如何才能被 SpringBoot 识别并使用才是关键，下面介绍四种注册方式

1. @WebServlet

在自定义的 servlet 上添加 Servlet3+的注解@WebServlet，来声明这个类是一个 Servlet

和 Fitler 的注册方式一样，使用这个注解，需要配合 Spring Boot 的@ServletComponentScan，否则单纯的添加上面的注解并不会生效

/**

 * 使用注解的方式来定义并注册一个自定义Servlet

 * Created by @author yihui in 19:08 19/11/21.

 */

@WebServlet(urlPatterns = "/annotation")

public class AnnotationServlet extends HttpServlet {

    @Override

    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {

        String name = req.getParameter("name");

        PrintWriter writer = resp.getWriter();

        writer.write("[AnnotationServlet] welcome " + name);

        writer.flush();

        writer.close();

    }

}

上面是一个简单的测试 Servlet，接收请求参数name, 并返回 welcome xxx；为了让上面的的注解生效，需要设置下启动类

@ServletComponentScan

@SpringBootApplication

public class Application {

    public static void main(String[] args) {

        SpringApplication.run(Application.class);

    }

}

然后启动测试，输出结果如:

➜  ~ curl http://localhost:8080/annotation\?name\=yihuihui

# 输出结果

[AnnotationServlet] welcome yihuihui%

2. ServletRegistrationBean

在 Filter 的注册中，我们知道有一种方式是定义一个 Spring 的 Bean FilterRegistrationBean来包装我们的自定义 Filter，从而让 Spring 容器来管理我们的过滤器；同样的在 Servlet 中，也有类似的包装 bean: ServletRegistrationBean

自定义的 bean 如下，注意类上没有任何注解

/**

 * Created by @author yihui in 19:17 19/11/21.

 */

public class RegisterBeanServlet extends HttpServlet {

    @Override

    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {

        String name = req.getParameter("name");

        PrintWriter writer = resp.getWriter();

        writer.write("[RegisterBeanServlet] welcome " + name);

        writer.flush();

        writer.close();

    }

}

接下来我们需要定义一个ServletRegistrationBean，让它持有RegisterBeanServlet的实例

@Bean

public ServletRegistrationBean servletBean() {

    ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean();

    registrationBean.addUrlMappings("/register");

    registrationBean.setServlet(new RegisterBeanServlet());

    return registrationBean;

}

测试请求输出如下:

➜  ~ curl 'http://localhost:8080/register?name=yihuihui'

# 输出结果

[RegisterBeanServlet] welcome yihuihui%

3. ServletContext

这种姿势，在实际的 Servlet 注册中，其实用得并不太多，主要思路是在 ServletContext 初始化后，借助javax.servlet.ServletContext#addServlet(java.lang.String, java.lang.Class<? extends javax.servlet.Servlet>)方法来主动添加一个 Servlet

所以我们需要找一个合适的时机，获取ServletContext实例，并注册 Servlet，在 SpringBoot 生态下，可以借助ServletContextInitializer

ServletContextInitializer 主要被 RegistrationBean 实现用于往 ServletContext 容器中注册 Servlet,Filter 或者 EventListener。这些 ServletContextInitializer 的设计目的主要是用于这些实例被 Spring IoC 容器管理

/**

 * Created by @author yihui in 19:49 19/11/21.

 */

public class ContextServlet extends HttpServlet {

    @Override

    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {

        String name = req.getParameter("name");

        PrintWriter writer = resp.getWriter();

        writer.write("[ContextServlet] welcome " + name);

        writer.flush();

        writer.close();

    }

}

/**

 * Created by @author yihui in 19:50 19/11/21.

 */

@Component

public class SelfServletConfig implements ServletContextInitializer {

    @Override

    public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {

        ServletRegistration initServlet = servletContext.addServlet("contextServlet", ContextServlet.class);

        initServlet.addMapping("/context");

    }

}

测试结果如下

➜  ~ curl 'http://localhost:8080/context?name=yihuihui'

# 输出结果

[ContextServlet] welcome yihuihui%

4. bean

接下来的这种注册方式，并不优雅，但是也可以实现 Servlet 的注册目的，但是有坑，请各位大佬谨慎使用

看过我的前一篇博文191016-SpringBoot 系列教程 web 篇之过滤器 Filter 使用指南的同学，可能会有一点映象，可以在 Filter 上直接添加@Component注解，Spring 容器扫描 bean 时，会查找所有实现 Filter 的子类，并主动将它包装到FilterRegistrationBean，实现注册的目的

我们的 Servlet 是否也可以这样呢？接下来我们实测一下

@Component

public class BeanServlet1 extends HttpServlet {

    @Override

    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {

        String name = req.getParameter("name");

        PrintWriter writer = resp.getWriter();

        writer.write("[BeanServlet1] welcome " + name);

        writer.flush();

        writer.close();

    }

}

现在问题来了，上面这个 Servlet 没有定义 urlMapping 规则，怎么请求呢？

为了确定上面的 Servlet 被注册了，借着前面 Filter 的源码分析的关键链路，我们找到了实际注册的地方ServletContextInitializerBeans#addAsRegistrationBean

// org.springframework.boot.web.servlet.ServletContextInitializerBeans#addAsRegistrationBean(org.springframework.beans.factory.ListableBeanFactory, java.lang.Class<T>, java.lang.Class<B>, org.springframework.boot.web.servlet.ServletContextInitializerBeans.RegistrationBeanAdapter<T>)

@Override

public RegistrationBean createRegistrationBean(String name, Servlet source, int totalNumberOfSourceBeans) {

	String url = (totalNumberOfSourceBeans != 1) ? "/" + name + "/" : "/";

	if (name.equals(DISPATCHER_SERVLET_NAME)) {

		url = "/"; // always map the main dispatcherServlet to "/"

	}

	ServletRegistrationBean<Servlet> bean = new ServletRegistrationBean<>(source, url);

	bean.setName(name);

	bean.setMultipartConfig(this.multipartConfig);

	return bean;

}

从上面的源码上可以看到，这个 Servlet 的 url 要么是/, 要么是/beanName/

接下来进行实测，全是 404

➜  ~ curl 'http://localhost:8080/?name=yihuihui'

{"timestamp":"2019-11-22T00:52:00.448+0000","status":404,"error":"Not Found","message":"No message available","path":"/"}%

➜  ~ curl 'http://localhost:8080/beanServlet1?name=yihuihui'

{"timestamp":"2019-11-22T00:52:07.962+0000","status":404,"error":"Not Found","message":"No message available","path":"/beanServlet1"}%

➜  ~ curl 'http://localhost:8080/beanServlet1/?name=yihuihui'

{"timestamp":"2019-11-22T00:52:11.202+0000","status":404,"error":"Not Found","message":"No message available","path":"/beanServlet1/"}%

然后再定义一个 Servlet 时

@Component

public class BeanServlet2 extends HttpServlet {

    @Override

    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {

        String name = req.getParameter("name");

        PrintWriter writer = resp.getWriter();

        writer.write("[BeanServlet2] welcome " + name);

        writer.flush();

        writer.close();

    }

}

再次测试

➜  ~ curl 'http://localhost:8080/beanServlet1?name=yihuihui'

{"timestamp":"2019-11-22T00:54:12.692+0000","status":404,"error":"Not Found","message":"No message available","path":"/beanServlet1"}%

➜  ~ curl 'http://localhost:8080/beanServlet1/?name=yihuihui'

[BeanServlet1] welcome yihuihui%

➜  ~ curl 'http://localhost:8080/beanServlet2/?name=yihuihui'

[BeanServlet2] welcome yihuihui%

从实际的测试结果可以看出，使用这种定义方式时，这个 servlet 相应的 url 为beanName + '/'

注意事项

然后问题来了，只定义一个 Servlet 的时候，根据前面的源码分析，这个 Servlet 应该会相应http://localhost:8080/的请求，然而测试的时候为啥是 404？

这个问题也好解答，主要就是 Servlet 的优先级问题，上面这种方式的 Servlet 的相应优先级低于 Spring Web 的 Servelt 优先级，相同的 url 请求先分配给 Spring 的 Servlet 了，为了验证这个也简单，两步

先注释BeanServlet2类上的注解@Component
在BeanServlet1的类上，添加注解@Order(-10000)

然后再次启动测试,输出如下

➜  ~ curl 'http://localhost:8080/?name=yihuihui'

[BeanServlet1] welcome yihuihui%

➜  ~ curl 'http://localhost:8080?name=yihuihui'

[BeanServlet1] welcome yihuihui%

5. 小结

本文主要介绍了四种 Servlet 的注册方式，至于 Servlet 的使用指南则静待下篇

常见的两种注册 case:

@WebServlet注解放在 Servlet 类上，然后启动类上添加@ServletComponentScan，确保 Serlvet3+的注解可以被 Spring 识别
将自定义 Servlet 实例委托给 bean ServletRegistrationBean

不常见的两种注册 case:

实现接口ServletContextInitializer，通过ServletContext.addServlet来注册自定义 Servlet
直接将 Serlvet 当做普通的 bean 注册给 Spring
- 当项目中只有一个此种 case 的 servlet 时，它响应 url: '/', 但是需要注意不指定优先级时，默认场景下 Spring 的 Servlet 优先级更高，所以它接收不到请求
- 当项目有多个此种 case 的 servlet 时，响应的 url 为beanName + '/'，注意后面的'/'必须有

II. 其他

0. 项目

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