Java Web开发技术演进深度解析：从Servlet到Spring Boot的源码级剖析
一、Servlet技术内核分析
1. Servlet接口设计
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public interface Servlet {
void init(ServletConfig config) throws ServletException;
void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
throws ServletException, IOException;
void destroy();
}
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2. 架构特点：
基于责任链模式：每个Servlet处理特定请求
线程模型：默认单例多线程（需注意线程安全）
生命周期：init() → service() → destroy()2. 请求处理流程（Tomcat为例）
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while(true) {
socket = accept();
request = parse(socket);
ThreadPool.execute(() -> {
servlet.service(request, response);
});
}
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3. 关键扩展点：
ServletContainerInitializer：替代web.xml的编程式配置
FilterChain：实现AOP切面逻辑
二、JSP编译原理
1. JSP转译过程
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| hello.jsp
→ hello_jsp.java (Servlet源码)
→ hello_jsp.class
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示例转译代码：
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public void _jspService(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response) {
out.write("<html>");
String name = request.getParameter("name");
out.write("Hello " + (name != null ? name : "Guest"));
out.write("</html>");
}
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2. EL表达式实现
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public class SpelExpressionParser {
public Expression parseExpression(String expression) {
return doParseExpression(expression, null);
}
}
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表达式处理流程：
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| 词法分析 → 2. 语法树构建 → 3. 运行时求值
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三、Spring MVC架构解密
1. 九大核心组件
组件 接口 默认实现类
前端控制器 DispatcherServlet FrameworkServlet
处理器映射 HandlerMapping RequestMappingHandlerMapping
视图解析 ViewResolver InternalResourceViewResolver
2. 请求处理时序图
@startuml
Browser -> DispatcherServlet: HTTP Request
DispatcherServlet -> HandlerMapping: getHandler()
HandlerMapping –> DispatcherServlet: HandlerExecutionChain
DispatcherServlet -> HandlerAdapter: handle()
HandlerAdapter –> Controller: method invoke
Controller -> Service: business logic
Service –> Controller: return
Controller –> HandlerAdapter: ModelAndView
HandlerAdapter –> DispatcherServlet: result
DispatcherServlet -> ViewResolver: resolveView()
ViewResolver –> DispatcherServlet: View
DispatcherServlet -> View: render()
View –> DispatcherServlet: HTML
DispatcherServlet -> Browser: HTTP Response
@enduml
3. 关键源码片段
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protected void doDispatch(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response) {
HandlerExecutionChain mappedHandler = getHandler(request);
HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
ModelAndView mv = ha.handle(request, response, mappedHandler.getHandler());
processDispatchResult(request, response, mappedHandler, mv, null);
}
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四、Spring Boot自动化配置原理
1. 条件装配机制
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@Configuration
@ConditionalOnClass({ DataSource.class, EmbeddedDatabaseType.class })
@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)
public class DataSourceAutoConfiguration {
@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public DataSource dataSource() {
}
}
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2. 启动过程关键步骤
SpringApplication.run()
加载META-INF/spring.factories
执行AutoConfigurationImportSelector
过滤@Conditional条件
实例化自动配置Bean
3. 内嵌容器实现
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public void start() throws WebServerException {
this.tomcat.start();
Thread monitorThread = new Thread("container-1") {
public void run() {
TomcatWebServer.this.monitor();
}
};
monitorThread.start();
}
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五、扩展知识体系
1. 性能优化方向
Servlet级：
异步处理（AsyncContext）
NIO支持（Servlet 3.1+）
Spring级：
响应式编程（WebFlux）
GraalVM原生镜像
2. 现代架构演进
图表
代码
3. 调试技巧
查看自动配置：
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| java -jar app.jar --debug
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分析Bean依赖：
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| @Autowired
private ConfigurableApplicationContext ctx;
ctx.getBeanDefinitionNames();
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六、最佳实践建议
版本选择：
Servlet 4.0+（HTTP/2支持）
Spring Boot 3.x（Java 17+）
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| if (需要快速验证)
使用Spring Boot Starter
else if (需要极致性能)
考虑Vert.x或Quarkus
else if (遗留系统改造)
渐进式迁移(混合架构)
性能数据参考：
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框架 QPS 内存占用 启动时间
原生Servlet 35k 50MB 0.3s
Spring Boot 28k 150MB 4.5s
WebFlux 32k 120MB 3.2s
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| 该文档通过源码分析+架构图示+性能数据的三维视角，完整呈现了Java Web技术的进化路径。建议结合JDK和Spring源码进行对照阅读，可深入理解设计哲学。
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