Springboot工作原理

图解Springboot工作原理

SpringMVC执行流程:

1. 用户发送请求，请求经过 SpringFramworkFilterChain，UserDefinedFilterChain、HttpServlet、SpringFrameworkServlet 至前端控制器 DispatcherServlet；
2. DispatcherServlet 收到请求调用处理器映射器 HandlerMapping；
3. HandlerMapping 根据请求 url 找到具体的处理器，生成处理器执行链 HandlerExecutionChain(包括处理器拦截器和处理器对象)，返回给 DispatcherServlet；
4. DispatcherServlet 根据处理器 Handler 获取处理器适配器 HandlerAdapter 并执行一系列的操作，如：参数封装，数据格式转换，数据验证等；
5. 执行处理器 Handler(Controller，也叫页面控制器)，执行完成返回 ModelAndView；
6. HandlerAdapter 将 Handler 执行结果 ModelAndView 返回到 DispatcherServlet;
7. DispatcherServlet 将 ModelAndView 传给视图解析器 ViewReslover，ViewReslover 解析后返回具体视图 View 给 DispatcherServlet；
8. DispatcherServlet 对 View 进行渲染，将模型数据 model 填充至视图中。
9. DispatcherServlet 返回 view，响应用户请求；
10. 用户收到视图响应。

可以在Controller上打断点，跟踪Springboot的执行流程，如下图

Filter Interceptor ControllerAdvice Aspect And Controller

1. 过滤器 Filter 是 java 过滤器，和框架无关，是所有过滤组件中最外层的，可以控制最初的http请求，粒度最大；
2. 拦截器 Interceptor 是 Spring 框架的拦截器，可以拦截Controller外层的调用，可以控制请求的请求处理器和方法，但控制不了请求方法里的参数；
3. ControllerAdvice 是controller的增强，和 ExceptionHandler 一起用来做全局统一异常处理，使用方式参考：《Springboot统一异常处理》
4. 切面 Aspect，通过切面可以自定义要切入的类甚至再细的方法，粒度最小；
5. Controller 请求处理器，和具体的业务逻辑相关。

Filter 和 Interceptor的区别

1. Filter 是基于函数回调（doFilter()方法）的，而 Interceptor 则是基于 Java 反射的（AOP思想）。
2. Filter 依赖于 Servlet 容器，而 Interceptor 不依赖于 Servlet 容器。
3. Filter 对几乎所有的请求起作用，而 Interceptor 只能对 Handler 请求起作用。
4. Interceptor 可以访问 Handler 的上下文，值栈里的对象，而Filter不能。
5. 在 Handler 的生命周期里，Interceptor 可以被多次调用，而 Filter 只能在容器初始化时调用一次。
6. Filter 只能对 request 和 response 进行操作，而 interceptor 可以对 request、response、handler、modelAndView、exception 进行操作。

Filter 和 Interceptor用法

过滤器（Filter）和拦截器（Interceptor）的代码示例，参见《Springboot Filter Interceptor》

Filter主要用法

1. Filter主要用于对用户请求进行预处理，同时也可以进行通用逻辑判断，如响应时间统计、字符编解码，数据流转换、请求拦截等。
2. Filter 依赖于 Servlet 容器，随Web应用一起启动，系统会自动调用 init(FilterConfig) 方法初始。
3. Filter的 destroy() 方法，在Filter销毁时执行。
4. Filter 的核心流程在 doFilter() 方法中定义，以chain.doFilter() 为分界线，Filter 链中 chain.doFilter() 前面的代码总是先执行，chain.doFilter() 后面的代码总是在最后执行，执行流程如下：
   

Interceptor主要用法

1. Interceptor 只针对 Controller 请求进行处理，拦截用户请求，如判断用户登录情况、权限验证等。
2. Interceptor 通常通过三种方式定义，
   1）一种是对会话的拦截，实现 HandlerInterceptor 接口或继承 HandlerInterceptorAdapter，并注册到 MVC 的拦截队列中；
   2）另一种是实现WebRequestInterceptor接口，或继承WebRequestInterceptor接口的实现类来定义；
   3）第三种是对方法的拦截，需要使用@Aspect注解，在每次调用指定方法的前、后进行拦截。
3. Interceptor主要方法用途
   1） preHandle() 在调用 Handler 之前进行拦截，其返回值表示是否中断后续操作，当其返回值为true时，表示继续向下执行；
   2）postHandle() 在控制器方法调用之后、视图渲染之前调用，可以通过此方法对请求域中的模型和视图做出进一步的修改；
   3）afterCompletion() 在会在视图渲染结束之后、返回响应之前执行，可以通过此方法实现一些资源清理、记录日志信息等工作。
   拦截器的执行流程如下：

Filter 和 Interceptor 执行时序

DispatcherServlet

前端控制器(DispatcherServlet)，相当于 MVC 模式中的 C，是整个流程控制的中心，由它调用其它组件处理用户的请求。DispatcherServlet 的存在降低了组件之间的耦合性，提高了系统的可扩展性。

核心代码

/**
	 * Process the actual dispatching to the handler.
	 * 
The handler will be obtained by applying the servlet's HandlerMappings in order.
	 * The HandlerAdapter will be obtained by querying the servlet's installed HandlerAdapters
	 * to find the first that supports the handler class.
	 * 
All HTTP methods are handled by this method. It's up to HandlerAdapters or handlers
	 * themselves to decide which methods are acceptable.
	 * @param request current HTTP request
	 * @param response current HTTP response
	 * @throws Exception in case of any kind of processing failure
	 */
	protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
		HttpServletRequest processedRequest = request;
		HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
		boolean multipartRequestParsed = false;

		WebAsyncManager asyncManager = WebAsyncUtils.getAsyncManager(request);

		try {
			ModelAndView mv = null;
			Exception dispatchException = null;

			try {
				processedRequest = checkMultipart(request);
				multipartRequestParsed = (processedRequest != request);

				// Determine handler for the current request.
				mappedHandler = getHandler(processedRequest);
				if (mappedHandler == null) {
					noHandlerFound(processedRequest, response);
					return;
				}

				// Determine handler adapter for the current request.
				HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());

				// Process last-modified header, if supported by the handler.
				String method = request.getMethod();
				boolean isGet = "GET".equals(method);
				if (isGet || "HEAD".equals(method)) {
					long lastModified = ha.getLastModified(request, mappedHandler.getHandler());
					if (new ServletWebRequest(request, response).checkNotModified(lastModified) && isGet) {
						return;
					}
				}

				if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
					return;
				}

				// Actually invoke the handler.
				mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());

				if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
					return;
				}

				applyDefaultViewName(processedRequest, mv);
				mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
			}
			catch (Exception ex) {
				dispatchException = ex;
			}
			catch (Throwable err) {
				// As of 4.3, we're processing Errors thrown from handler methods as well,
				// making them available for @ExceptionHandler methods and other scenarios.
				dispatchException = new NestedServletException("Handler dispatch failed", err);
			}
			processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, dispatchException);
		}
		catch (Exception ex) {
			triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler, ex);
		}
		catch (Throwable err) {
			triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler,
					new NestedServletException("Handler processing failed", err));
		}
		finally {
			if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
				// Instead of postHandle and afterCompletion
				if (mappedHandler != null) {
					mappedHandler.applyAfterConcurrentHandlingStarted(processedRequest, response);
				}
			}
			else {
				// Clean up any resources used by a multipart request.
				if (multipartRequestParsed) {
					cleanupMultipart(processedRequest);
				}
			}
		}
	}

HandlerMapping

处理器映射器(HandlerMapping)，负责根据用户请求的 url 找到 请求处理器(Handler)，SpringMVC提供了不同的映射器来实现不同的映射方式，根据一定的规则去查找，例如：xml配置方式，接口方式，注解方式等。

Handler

请求处理器(Handler)，是继 DispatcherServlet 的后端控制器，在 DispatcherServlet 的控制下 Handler 对具体的用户请求进行处理。由于 Handler 涉及到具体的用户业务请求，所以一般需要程序员根据业务需求开发Handler(Controller)。

HandlerAdapter

处理器适配器(HandlAdapter)，负责调用请求处理器执行业务逻辑，通过扩展适配器可以执行更多类型的请求处理器，这是适配器模式的应用。

ModelAndView

ModelAndView 是 SpringMVC 的封装对象，它将 Model 和 View 封装在一起。

ViewResolver

视图解析器(ViewResolver)，负责将处理结果生成 View 视图，视图解析器首先根据逻辑视图名解析成物理视图名，即具体的页面地址，再生成 View 视图对象，最后对 View 进行渲染将处理结果通过页面展示给用户。

Model

模型数据(Model)，是用于填充视图的数据模型，一般需要程序员根据业务需求开发。

View

视图(View)，是springmvc的封装对象，是一个接口，SpringMVC 框架提供了很多的 View 视图类型，包括：jspview，pdfview, jstlView、freemarkerView、pdfView、ThemleafView 等。一般情况下需要通过页面标签或页面模版技术，将模型数据通过页面展示给用户，需要由程序员根据业务需求开发具体的页面。

参考文献
SpringMVC执行流程及工作原理
Spring中Filter和Interceptor的区别