上节课我们学习了 Spring MVC 框架的使用,为了更好地理解这个框架,本节课我们来仿写一个 Spring MVC 框架,用到的技术比较简单,只需要 XML 解析+反射就可以完成,不需要 JDK 动态代理。
自己手写框架的前提是必须理解框架的底层原理和运行机制,所以我们还是先来回顾一下 Spring MVC 的实现原理。
核心组件spring mvc
DispatcherServlet:前端控制器,负责调度其他组件的执行,可降低不同组件之间的耦合性,是整个 Spring MVC 的核心模块。
Handler:处理器,完成具体业务逻辑,相当于 Servlet 或 Action。
HandlerMapping:DispatcherServlet 是通过 HandlerMapping 将请求映射到不同的 Handler。
HandlerInterceptor:处理器拦截器,是一个接口,如果我们需要做一些拦截处理,可以来实现这个接口。spring mvc
HandlerExecutionChain:处理器执行链,包括两部分内容:Handler 和 HandlerInterceptor(系统会有一个默认的 HandlerInterceptor,如果需要额外拦截处理,可以添加拦截器设置)。spring mvc
HandlerAdapter:处理器适配器,Handler 执行业务方法之前,需要进行一系列的操作包括表单数据的验证,数据类型的转换,将表单数据封装到 POJO 等等,这一系列的操作,都是由 HandlerAdapter 来完成,DispatcherServlet 通过 HandlerAdapter 执行不同的 Handler。spring mvc
ModelAndView:装载了模型数据和视图信息,作为 Handler 的处理结果,返回给 DispatcherServlet。spring mvc
ViewResolver:视图解析器,DispatcherServlet 通过它将逻辑视图解析成物理视图,最终将渲染结果响应给客户端。spring mvc
以上就是 Spring MVC 的核心组件。那么这些组件之间是如何进行交互的呢?
工作流程spring mvc
客户端请求被 DispatcherServlet(前端控制器)接收。
根据 Handler Mapping映射到 Handler。
生成 Handler 和 HandlerInterceptor(如果有则生成)。
Handler 和 HandlerInterceptor 以 HandlerExecutionChain 的形式一并返回给 DispatcherServlet。spring mvc
DispatcherServlet 通过 HandlerAdapter 调用 Handler 的方法做业务逻辑处理。
返回一个 ModelAndView 对象给 DispatcherServlet。spring mvc
DispatcherServlet 将获取的 ModelAndView 对象传给 ViewResolver 视图解析器,将逻辑视图解析成物理视图 View。
ViewResolver 返回一个 View 给 DispatcherServlet。spring mvc
DispatcherServlet 根据 View 进行视图渲染(将模型数据填充到视图中)。
DispatcherServlet 将渲染后的视图响应给客户端。spring mvc
通过以上的分析,大致可以将 Spring MVC 流程理解如下:
首先需要一个前置控制器 DispatcherServlet,作为整个流程的核心,由它去调用其他组件,共同完成业务。
主要组件有两个:spring mvc
一是 Controller,调用其业务方法 Method,执行业务逻辑。
二是 ViewResolver 视图解析器,将业务方法的返回值解析为物理视图+模型数据,返回客户端。spring mvc
我们自己写框架就按照这个思路来。spring mvc
初始化工作完成,接下来处理 HTTP 请求,业务流程如下:
DispatcherServlet 接收请求,通过映射从 IoC 容器中获取对应的 Controller 对象。
根据映射获取 Controller 对象对应的 Method。
调用 Method,获取返回值。spring mvc
将返回值传给视图解析器,返回物理视图。spring mvc
完成页面跳转。spring mvc
思路捋清楚了,接下来开始写代码,我们需要创建下面这四个类:
MyDispatcherServlet:模拟 DispatcherServlet。
MyController:模拟 Controller 注解。spring mvc
MyRequestMapping:模拟 RequestMapping 注解。
MyViewResolver:模拟 ViewResolver 视图解析器。spring mvc
首先创建 MyDispatcherServlet,init 方法完成初始化:spring mvc
1、将 Controller 与注解进行关联,保存到 iocContainer 中,哪些 Controller 是需要添加到 iocContainer 中的?
必须同时满足两点:spring mvc
注意这两点必须同时满足。spring mvc
2、将 Controller 中的 Method 与注解进行关联,保存到 handlerMapping 中。
3、实例化 ViewResolver。spring mvc
doPost 方法处理 HTTP 请求的流程:spring mvc
1、解析 HTTP,分别得到 Controller 和 Method 对应的 uri。
2、通过 uri 分别在 iocContainer 和 handlerMapping 中获取对应的 Controller 以及 Method。
3、通过反射调用 Method,执行业务方法,获取结果。
4、将结果传给 MyViewResolver 进行解析,返回真正的物理视图(JSP 页面)。
5、完成 JSP 页面跳转。spring mvc
1、创建 MyController 注解,作用目标为类。
/** * 自定义Controller注解 * @author southwind * */
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyController {
String value() default "";
}
2、创建 MyRequestMapping 注解,作用目标为类和方法。
/** * 自定义RequestMapping注解 * @author southwind * */
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyRequestMapping {
String value() default "";
}
3、创建 MyDispatcherServlet,核心控制器,init 完成初始化工作,doPost 处理 HTTP 请求。
/** * DispatcherServlet * @author southwind * */
public class MyDispatcherServlet extends HttpServlet{
//模拟IOC容器,保存Controller实例对象
private Map<String,Object> iocContainer = new HashMap<String,Object>();
//保存handler映射
private Map<String,Method> handlerMapping = new HashMap<String,Method>();
//自定视图解析器
private MyViewResolver myViewResolver;
@Override
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
// TODO Auto-generated method stub
//扫描Controller,创建实例对象,并存入iocContainer
scanController(config);
//初始化handler映射
initHandlerMapping();
//加载视图解析器
loadViewResolver(config);
}
/** * 扫描Controller * @param config */
public void scanController(ServletConfig config){
SAXReader reader = new SAXReader();
try {
//解析springmvc.xml
String path = config.getServletContext().getRealPath("")+"\\WEB-INF\\classes\\"+config.getInitParameter("contextConfigLocation");
Document document = reader.read(path);
Element root = document.getRootElement();
Iterator iter = root.elementIterator();
while(iter.hasNext()){
Element ele = (Element) iter.next();
if(ele.getName().equals("component-scan")){
String packageName = ele.attributeValue("base-package");
//获取base-package包下的所有类名
List<String> list = getClassNames(packageName);
for(String str:list){
Class clazz = Class.forName(str);
//判断是否有MyController注解
if(clazz.isAnnotationPresent(MyController.class)){
//获取Controller中MyRequestMapping注解的value
MyRequestMapping annotation = (MyRequestMapping) clazz.getAnnotation(MyRequestMapping.class);
String value = annotation.value().substring(1);
//Controller实例对象存入iocContainer
iocContainer.put(value, clazz.newInstance());
}
}
}
}
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
/** * 获取包下的所有类名 * @param packageName * @return */
public List<String> getClassNames(String packageName){
List<String> classNameList = new ArrayList<String>();
String packagePath = packageName.replace(".", "/");
ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
URL url = loader.getResource(packagePath);
if(url != null){
File file = new File(url.getPath());
File[] childFiles = file.listFiles();
for(File childFile : childFiles){
String className = packageName+"."+childFile.getName().replace(".class", "");
classNameList.add(className);
}
}
return classNameList;
}
/** * 初始化handler映射 */
public void initHandlerMapping(){
for(String str:iocContainer.keySet()){
Class clazz = iocContainer.get(str).getClass();
Method[] methods = clazz.getMethods();
for (Method method : methods) {
//判断方式是否添加MyRequestMapping注解
if(method.isAnnotationPresent(MyRequestMapping.class)){
//获取Method中MyRequestMapping注解的value
MyRequestMapping annotation = method.getAnnotation(MyRequestMapping.class);
String value = annotation.value().substring(1);
//method存入methodMapping
handlerMapping.put(value, method);
}
}
}
}
/** * 加载自定义视图解析器 * @param config */
public void loadViewResolver(ServletConfig config){
SAXReader reader = new SAXReader();
try {
//解析springmvc.xml
String path = config.getServletContext().getRealPath("")+"\\WEB-INF\\classes\\"+config.getInitParameter("contextConfigLocation");
Document document = reader.read(path);
Element root = document.getRootElement();
Iterator iter = root.elementIterator();
while(iter.hasNext()){
Element ele = (Element) iter.next();
if(ele.getName().equals("bean")){
String className = ele.attributeValue("class");
Class clazz = Class.forName(className);
Object obj = clazz.newInstance();
//获取setter方法
Method prefixMethod = clazz.getMethod("setPrefix", String.class);
Method suffixMethod = clazz.getMethod("setSuffix", String.class);
Iterator beanIter = ele.elementIterator();
//获取property值
Map<String,String> propertyMap = new HashMap<String,String>();
while(beanIter.hasNext()){
Element beanEle = (Element) beanIter.next();
String name = beanEle.attributeValue("name");
String value = beanEle.attributeValue("value");
propertyMap.put(name, value);
}
for(String str:propertyMap.keySet()){
//反射机制调用setter方法,完成赋值。
if(str.equals("prefix")){
prefixMethod.invoke(obj, propertyMap.get(str));
}
if(str.equals("suffix")){
suffixMethod.invoke(obj, propertyMap.get(str));
}
}
myViewResolver = (MyViewResolver) obj;
}
}
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException {
// TODO Auto-generated method stub
this.doPost(req, resp);
}
@Override
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException {
// TODO Auto-generated method stub
//获取请求
String handlerUri = req.getRequestURI().split("/")[2];
//获取Controller实例
Object obj = iocContainer.get(handlerUri);
String methodUri = req.getRequestURI().split("/")[3];
//获取业务方法
Method method = handlerMapping.get(methodUri);
try {
//反射机制调用业务方法
String value = (String) method.invoke(obj);
//视图解析器将逻辑视图转换为物理视图
String result = myViewResolver.jspMapping(value);
//页面跳转
req.getRequestDispatcher(result).forward(req, resp);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
4、创建视图解析器 MyViewResolver。
/** * 自定义视图解析器 * @author southwind * */
public class MyViewResolver {
private String prefix;
private String suffix;
public String getPrefix() {
return prefix;
}
public void setPrefix(String prefix) {
this.prefix = prefix;
}
public String getSuffix() {
return suffix;
}
public void setSuffix(String suffix) {
this.suffix = suffix;
}
public String jspMapping(String value){
return this.prefix+value+this.suffix;
}
}
5、创建 TestController,处理业务请求。
@MyController
@MyRequestMapping(value = "/testController")
public class TestController {
@MyRequestMapping(value = "/test")
public String test(){
System.out.println("执行test相关业务");
return "index";
}
}
6、测试。spring mvc
跳转 index.jsp,同时控制台打印业务日志,访问成功。spring mvc
本节课我们讲解了 Spring MVC 的底层原理,同时仿照 Spring MVC 手写了一个简单的框架,目的不是让大家自己去写框架,在实际开发中我们也不需要自己写框架,直接使用成熟的第三方框架即可。
手写框架的目的在于让大家更透彻地理解 Spring MVC 的底层流程,学习优秀框架的编程思想,理解了原理,才能更熟练地应用。
https://github.com/southwind9801/SpringMVCImitate.git
本场 Chat 内容来自达人课《案例上手 Spring 全家桶》,从 Spring 到 Spring Boot 再到 Spring Cloud,结合 3 个项目实战案例,真正做到学以致用。
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