Spring mvc 核心 DispatcherServlet 详解

目录

1、核心Servlet：DispatcherServlet 介绍

2、DispatcherServlet 容器的上下文层次结构

3、特殊类型的 Beans（web mvc 组件）

4、Web MVC 的一些基础配置项

5、Servlet Config 容器的配置

6、DispatcherServlet 请求处理过程

7、有关路径映射的问题

8、拦截器

9、异常处理

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1、核心Servlet：DispatcherServlet 介绍

        与许多其他的 web 框架一样，Spring MVC 也是围绕前端控制器模式设计的，核心的 Servlet DispatcherServlet 为请求处理提供了共享算法，但是实际工作由可配置的委托组件执行的。这种设计非常灵活，可以支持不同的工作流。// 核心Servlet，其他组件可配置

        DispatcherServlet 和其他 Servlet 一样，也需要通过一些配置去发现它的委托组件（请求映射、视图解析、异常处理等组件），这些配置可以是 Java 代码，也可以是 web.xml 文件。// 通过配置发现组件

        下面是通过 Java 代码注册和初始化一个 DispatcherServlet 的例子，这些配置信息会被 Servlet 容器自动进行检测：

public class MyWebApplicationInitializer implements WebApplicationInitializer {

    @Override
    public void onStartup(ServletContext servletContext) {

        // 加载Spring web应用程序配置
        AnnotationConfigWebApplicationContext context = new AnnotationConfigWebApplicationContext();
        context.register(AppConfig.class);

        // 创建并注册DispatcherServlet
        DispatcherServlet servlet = new DispatcherServlet(context);
        ServletRegistration.Dynamic registration = servletContext.addServlet("app", servlet);
        // 定义容器的初始化顺序
        registration.setLoadOnStartup(1);
        registration.addMapping("/app/*");
    }
}

2、DispatcherServlet 容器的上下文层次结构

        DispatcherServlet 需要通过 WebApplicationContext 来加载自己的配置。DispatcherServlet 的上下文结构：

        WebApplicationContext 的上下文结构：

        WebApplicationContext 可以通过 getServletContext() 方法访问到关联 Servlet 的上下文。通过 RequestContextUtils 工具类又可以访问到 WebApplicationContext。// Servlet 和上下文绑定

        对于许多应用程序来说，一个 WebApplicationContext 就足够了。但也可以使用一个带层次结构的上下文，在层次结构的上下文中，底层 WebApplicationContext 可以在多个 DispatcherServlet（或其他Servlet）之间进行共享，而每个 Servlet 又都可以有自己单独的子WebApplicationContext 配置。// 分层设计上下文

        底层  WebApplicationContext 通常包含一些基础设施的 Bean，比如跨多个 Servlet 共享的数据存储实例和业务服务等。这些 Bean 可以被有效地继承，并且在特定的 Servlet 的子WebApplicationContext 中进行重写(即重新声明)，该子 WebApplicationContext 通常包含给定的 Servlet 的本地 Bean。下图显示了这种关系：

        下面的示例配置了一个 WebApplicationContext 的层次结构：

public class MyWebAppInitializer extends AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer {

    @Override
    protected Class[] getRootConfigClasses() {
        return new Class[] { RootConfig.class };
    }

    @Override
    protected Class[] getServletConfigClasses() {
        return new Class[] { App1Config.class };
    }

    @Override
    protected String[] getServletMappings() {
        return new String[] { "/app1/*" };
    }
}

3、特殊类型的 Beans（web mvc 组件）

        DispatcherServlet 需要通过特殊的 bean 来处理请求和响应。下边列出了 DispatcherServlet 中的一些特殊的 beans：

1. ​HandlerMapping：将一个请求映射到另一个处理程序，以及用于拦截器列表的前置处理和后置处理。两个主要的 HandlerMapping 实现，一个是 RequestMappingHandlerMapping，它支持带 @RequestMapping 注释的方法，另一个是 SimpleUrlHandlerMapping，它用来维护 URI 路径到处理程序的显式注册。// 映射请求路径到指定的方法
2. HandlerAdapter：帮助 DispatcherServlet 调用一个请求映射到的处理程序，该组件并不用管这些处理程序的实际调用（子类有具体的实现的调用逻辑）。例如，调用带注释的控制器需要去解析注释。HandlerAdapter 的主要目的是保护 DispatcherServlet 不受这些细节的影响。// 调用具体的方法
3. HandlerExceptionResolver：解决异常的策略，可能将异常映射到处理程序、HTML错误视图或其他目标
4. ViewResolver：视图解析，用来将程序返回的视图名称解析为对应的实际视图（呈现视图）。
5. LocaleResolver, LocaleContextResolver：解析客户端正在使用的区域和时区，以便能够提供国际化的视图。// 理解为国际化
6. ThemeResolver：解决 web 应用程序可以使用的主题。例如，提供个性化的布局等。
7. MultipartResolver：用于处理文件上传
8. FlashMapManager：将一个请求发送给另一个请求，通常使用重定向实现。

        ​通过下边的图示，对以上组件的 beans 和 Spring MVC 的执行流程会有一个更加清晰的认知：

4、Web MVC 的一些基础配置项

        应用程序可以声明上述一些特殊类型的 beans，然后 DispatcherServlet 会从容器中去获取这些声明的 bean，如果没有找到对应类型的 bean，DispatcherServlet 就会使用默认的 bean 配置，默认配置的文件内容如下：DispatcherServlet.properties. // 如果不自定义 spring mvc 的组件，那么加载的就是 spring 自己实现的相关组件。

5、Servlet Config 容器的配置

        下面的例子注册了一个DispatcherServlet：// 最原始的方式

public class MyWebApplicationInitializer implements WebApplicationInitializer {

    @Override
    public void onStartup(ServletContext container) {
        XmlWebApplicationContext appContext = new XmlWebApplicationContext();
        appContext.setConfigLocation("/WEB-INF/spring/dispatcher-config.xml");

        ServletRegistration.Dynamic registration = container.addServlet("dispatcher", new DispatcherServlet(appContext));
        registration.setLoadOnStartup(1);
        registration.addMapping("/");
    }
}

        WebApplicationInitializer 是 Spring MVC 提供的一个接口，用来为 web 应用程序提供配置。这个接口的实现会自动被 SpringServletContainerInitializer 检测到（SpringServletContainerInitializer 本身会被 Servlet 自动加载）。另外，还可以使用该类的子类 AbstractDispatcherServletInitializer 提供配置，使用该子类配置 Servlet 会更加的方便，示例代码如下：// 代码中 AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer 是上述抽象类的子类

public class MyWebAppInitializer extends AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer {

    @Override
    protected Class[] getRootConfigClasses() {
        return null;
    }

    @Override
    protected Class[] getServletConfigClasses() {
        return new Class[] { MyWebConfig.class };
    }

    @Override
    protected String[] getServletMappings() {
        return new String[] { "/" };
    }
}

6、DispatcherServlet 请求处理过程

        DispatcherServlet 处理请求的方式如下：

1. 为请求绑定 WebApplicationContext 属性。
2. 为请求绑定 locale resolver（区域解析器），如果不需要请求不要进行区域解析，则不需要区域解析器。
3. 为请求绑定主题解析器，主要用来决定视图使用哪个主题。如果不使用主题，则可以忽略它。
4. 如果是文上传请求，此处，该请求会被包装在 MultipartHttpServletRequest 中进行处理。// 点击这里了解文件的处理。
5. 寻找适当的处理程序。如果找到对应的处理程序，则会运行与该处理程序(预处理器、后处理器和控制器)相关的执行链，返回一个用于呈现的模型或结果。
6. 请求结果处理，如果返回模型，则呈现视图。

        自定义 DispatcherServlet 初始化参数：比如指定 WebApplicationContext 的加载位置，自定义异常处理方式等。

7、有关路径映射的问题

        路径映射涉及都到路径的编码与解码等问题。主要工作是把请求路径和Handler(处理程序/方法)的路径进行匹配，使请求能匹配到指定的处理程序，在后续文章会详细介绍，此处只简要提及。// 详情请点击这里。

8、拦截器

        所有 HandlerMapping 的实现（方法）都可以被拦截器进行拦截。定义一个拦截器只需要实现 HandlerInterceptor 接口即可。// 拦截器是全局的，类似于AOP编程

package org.springframework.web.servlet;
public interface HandlerInterceptor {
    default boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        return true;
    }

    default void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, @Nullable ModelAndView modelAndView) throws Exception {
    }

    default void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, @Nullable Exception ex) throws Exception {
    }
}

拦截器与过滤器的区别：

        过滤器是Servlet规范，拦截器是Spring组件

具体区别图示：

        使用的拦截器的更多注意事项，点击这里。

9、异常处理

        如果在请求期间抛出异常，DispatcherServlet 会将异常委托给 HandlerExceptionResolver bean 链来进行处理。HandlerExceptionResolver 的四个实现

1. SimpleMappingExceptionResolver：异常类和错误视图之间的映射。用于在浏览器中呈现错误的页面。
2. DefaultHandlerExceptionResolver：解析Spring MVC引发的异常，并将其映射到HTTP状态代码。
3. ResponseStatusExceptionResolver：使用@ResponseStatus注释解决异常，并根据注释中的值将异常映射到HTTP状态代码。
4. ExceptionHandlerExceptionResolver：通过调用@Controller或@ControllerAdvice类中的@ExceptionHandler方法来解决异常。参见@ExceptionHandler方法。

        至此，Spring mvc 核心 DispatcherServlet 详解到此结束。