SpringBoot 如何实现 main 方法启动 Web 容器的？

2026年02月04日

面试考察点

面试官抛出这个问题，绝不仅仅是想听一句 “因为 SpringBoot 内嵌了 Tomcat”。他希望通过这个问题，考察你对 SpringBoot 核心设计思想和启动流程的理解深度。具体来说，考察点包括：

对 SpringBoot “约定大于配置” 和 “内嵌容器” 核心理念的理解：面试官想知道你是否明白 SpringBoot 是如何通过简化部署和配置来改变传统 Java Web 开发的。
对 SpringApplication.run() 方法启动全流程的掌握：不仅仅是知道这个方法，更要清楚这个方法背后做了什么，经历了哪些关键阶段。
对内嵌 Web 容器（如 Tomcat, Jetty）自动装配和启动机制的源码级理解：这是本题的技术核心。你需要知道 SpringBoot 是如何“发现”并“创建”一个 Web 容器的。
实际应用与问题排查能力：理解原理后，你是否能在实际项目中根据需求定制容器（如修改端口、线程池参数），或是在启动失败时进行有效的问题定位。

核心答案

Spring Boot 通过其独特的 “内嵌容器” 设计和 SpringApplication 引导类，在 main 方法中一键式启动完整的 Web 应用。其本质是：将传统需要外部部署的 Web 服务器（如 Tomcat）作为库（JAR 包）内嵌到应用中，并在 Spring 容器刷新过程的最后阶段，自动实例化并启动这个内嵌服务器。

启动入口 SpringApplication.run(Application.class, args) 会创建一个 ApplicationContext（通常是 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext），并在其 refresh() 方法的最后一步，调用 onRefresh() 钩子方法来启动内嵌的 Web 容器。

深度解析

下面我们拆解这个 “魔法” 是如何一步步实现的。

原理与机制

整个过程可以概括为以下几个关键步骤：

启动引导 (SpringApplication.run())：初始化 SpringApplication 实例，推断应用类型（这里是 SERVLET 即 Web 应用），加载 ApplicationContextInitializer 和 ApplicationListener，最后调用 Context 的 refresh() 方法。
上下文准备与刷新：创建并配置 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext。这个上下文类是实现 Web 启动的关键，它继承了 ServletWebServerApplicationContext。
触发容器创建钩子 (onRefresh())：在 AbstractApplicationContext.refresh() 的标准生命周期中，会调用子类实现的 onRefresh() 方法。ServletWebServerApplicationContext 重写了此方法。
自动装配与工厂创建：在 onRefresh() 中，会调用 createWebServer() 方法。这个方法的核心是：
- 获取 ServletWebServerFactory：通过 getWebServerFactory() 从 Spring 容器中获取这个工厂 Bean。这个 Bean 是由 自动配置类 ServletWebServerFactoryAutoConfiguration 在满足条件（类路径下有相关 Jar）时自动创建的。例如，引入了 spring-boot-starter-web 会触发 Tomcat 的自动配置，创建 TomcatServletWebServerFactory。
- 利用工厂创建 WebServer：调用工厂的 getWebServer(ServletContextInitializer... initializers) 方法。这个方法会实例化一个内嵌的 Tomcat/Jetty/Undertow 对象，进行端口、上下文路径等基本配置，并将 Spring 中所有的 Servlet、Filter、Listener 通过 ServletContextInitializer 回调接口注册到该容器的 ServletContext 中。
容器启动：工厂返回一个已配置好但未启动的 WebServer（如 TomcatWebServer）实例。随后，调用其 start() 方法，内嵌的 Tomcat 线程池启动，开始监听端口，等待 HTTP 请求。

代码示例

1. 最简启动类：

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication // 组合注解，开启组件扫描和自动配置
public class MyApplication {
    public static void main(String[] args) {
        // 这行代码触发了上述所有流程
        SpringApplication.run(MyApplication.class, args);
    }
}

2. 自定义内嵌 Tomcat 配置（展示原理关联）：

import org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatServletWebServerFactory;
import org.springframework.boot.web.server.WebServerFactoryCustomizer;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class MyTomcatConfig {
    // 通过定制工厂来修改容器行为
    @Bean
    public WebServerFactoryCustomizer<TomcatServletWebServerFactory> webServerFactoryCustomizer() {
        return factory -> {
            factory.setPort(8081); // 修改端口
            factory.addConnectorCustomizers(connector -> {
                // 自定义连接器参数，如线程池
                // connector.setAttribute("maxThreads", 200);
            });
        };
    }
}

最佳实践与注意事项

选择容器：在 spring-boot-starter-web 中，默认使用 Tomcat。你可以通过排除 spring-boot-starter-tomcat 并引入 spring-boot-starter-jetty 或 spring-boot-starter-undertow 来切换，SpringBoot 的自动配置会据此调整。
性能调优：在生产环境中，务必通过 application.yml 或代码方式对容器（尤其是线程池）进行调优，例如设置 server.tomcat.max-threads、max-connections 等参数。
优雅关机：确保应用启用了优雅关机（server.shutdown=graceful），并在收到终止信号时，让 Spring Boot 先停止接收新请求，处理完存量请求后再关闭容器。

常见误区

“SpringBoot 用的是特殊版本的 Tomcat”：误区。它用的就是标准的 Tomcat 核心库，只是打包和启动方式被封装了。
“需要手动编写 web.xml 或 Servlet 初始化的代码”：不需要。Spring Boot 通过 DispatcherServletAutoConfiguration 自动注册了核心的 DispatcherServlet，其他 Servlet 和 Filter 只需声明为 Spring Bean 即可自动注册。
“main 方法启动只适用于开发”：完全错误。这是 Spring Boot 推荐的标准部署方式，通过 java -jar 运行的独立 JAR 包，正是利用了内嵌容器，简化了生产环境的部署和运维。

总结

Spring Boot 通过 SpringApplication 的统一引导、ServletWebServerApplicationContext 的 onRefresh 钩子、以及 ServletWebServerFactoryAutoConfiguration 的自动装配机制，无缝地集成并启动了内嵌的 Web 容器，最终实现了从一个普通的 main 方法启动一个功能完备的 Web 应用，完美体现了其 “开箱即用” 的核心设计哲学。

发布于2026年02月04日|13:59:46