SpringMVC

原理流程图

https://www.processon.com/view/link/63f1d5cc2f69f86c1f96ee9c

我们在使用SpringMVC时,传统的方式是通过定义web.xml,比如:

<web-app>

    <servlet>
        <servlet-name>appservlet-name>
        <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServletservlet-class>
        <init-param>
            <param-name>contextConfigLocationparam-name>
            <param-value>/WEB-INF/spring.xmlparam-value>
        init-param>
        <load-on-startup>1load-on-startup>
    servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>appservlet-name>
        <url-pattern>/app/*url-pattern>
    servlet-mapping>

web-app>

我们只要定义这样的一个web.xml,然后启动Tomcat,那么我们就能正常使用SpringMVC了。

SpringMVC中,最为核心的就是DispatcherServlet,在启动Tomcat的过程中:

  1. Tomcat会先创建DispatcherServlet对象
  2. 然后调用DispatcherServlet对象的init()

而在init()方法中,会创建一个Spring容器,并且添加一个ContextRefreshListener监听器,该监听器会监听ContextRefreshedEvent事件(Spring容器启动完成后就会发布这个事件),也就是说Spring容器启动完成后,就会执行ContextRefreshListener中的onApplicationEvent()方法,从而最终会执行DispatcherServlet中的initStrategies(),这个方法中会初始化更多内容:

protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
        initMultipartResolver(context);
        initLocaleResolver(context);
        initThemeResolver(context);
        initHandlerMappings(context);
        initHandlerAdapters(context);
        initHandlerExceptionResolvers(context);
        initRequestToViewNameTranslator(context);
        initViewResolvers(context);
        initFlashMapManager(context);
}

其中最为核心的就是HandlerMappingHandlerAdapter

什么是Handler?

Handler表示请求处理器,在SpringMVC中有四种Handler:

  1. 实现了Controller接口的Bean对象
  2. 实现了HttpRequestHandler接口的Bean对象
  3. 添加了@RequestMapping注解的方法
  4. 一个HandlerFunction对象

比如实现了Controller接口的Bean对象:

@Component("/test")
public class BeanNameController implements Controller {
	@Override
	public ModelAndView handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse 				response) throws Exception {
    	System.out.println("xxx");
    	return new ModelAndView();
    }
}

实现了HttpRequestHandler接口的Bean对象:

@Component("/test")
public class BeanNameController implements HttpRequestHandler {
    @Override
    public void handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
            System.out.println("xxx");
    }
}

添加了@RequestMapping注解的方法:

@RequestMapping
@Component
public class Controller {
    @Autowired
    private Service service;

    @RequestMapping(method = RequestMethod.GET, path = "/test")
    @ResponseBody
    public String test(String username) {
        return "xxx";
    }
}

一个HandlerFunction对象(以下代码中有两个):

@ComponentScan("com.xxx")
@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public RouterFunction<ServerResponse> person() {
        return route().GET("/app/person", request -> ServerResponse.status(HttpStatus.OK).body("Hello GET")).POST("/app/person", request -> ServerResponse.status(HttpStatus.OK).body("Hello POST")).build();
    }
}

什么是HandlerMapping?

HandlerMapping负责去寻找Handler,并且保存路径和Handler之间的映射关系。

因为有不同类型的Handler,所以在SpringMVC中会由不同的HandlerMapping来负责寻找Handler,比如:

  1. BeanNameUrlHandlerMapping:负责Controller接口和HttpRequestHandler接口
  2. RequestMappingHandlerMapping:负责@RequestMapping的方法
  3. RouterFunctionMapping:负责RouterFunction以及其中的HandlerFunction

BeanNameUrlHandlerMapping的寻找流程:

  1. 找出Spring容器中所有的beanName
  2. 判断beanName是不是以“/”开头
  3. 如果是,则把它当作一个Handler,并把beanName作为key,bean对象作为value存入handlerMap
  4. handlerMap就是一个Map

RequestMappingHandlerMapping的寻找流程:

  1. 找出Spring容器中所有beanType
  2. 判断beanType是不是有@Controller注解,或者是不是有@RequestMapping注解
  3. 判断成功则继续找beanType中加了@RequestMapping的Method
  4. 并解析@RequestMapping中的内容,比如method、path,封装为一个RequestMappingInfo对象
  5. 最后把RequestMappingInfo对象做为key,Method对象封装为HandlerMethod对象后作为value,存入registry
  6. registry就是一个Map

RouterFunctionMapping的寻找流程会有些区别,但是大体是差不多的,相当于是一个path对应一个HandlerFunction。

各个HandlerMapping除开负责寻找Handler并记录映射关系之外,自然还需要根据请求路径找到对应的Handler,在源码中这三个HandlerMapping有一个共同的父类AbstractHandlerMapping

SpringMVC_第1张图片

AbstractHandlerMapping实现了HandlerMapping接口,并实现了getHandler(HttpServletRequest request)方法。

AbstractHandlerMapping会负责调用子类的getHandlerInternal(HttpServletRequest request)方法从而找到请求对应的Handler,然后AbstractHandlerMapping负责将Handler和应用中所配置的HandlerInterceptor整合成为一个HandlerExecutionChain对象。

所以寻找Handler的源码实现在各个HandlerMapping子类中的getHandlerInternal()中,根据请求路径找到Handler的过程并不复杂,因为路径和Handler的映射关系已经存在Map中了。

比较困难的点在于,当DispatcherServlet接收到一个请求时,该利用哪个HandlerMapping来寻找Handler呢?看源码:

protected HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
    if (this.handlerMappings != null) {
        for (HandlerMapping mapping : this.handlerMappings) {
            HandlerExecutionChain handler = mapping.getHandler(request);
            if (handler != null) {
                return handler;
            }
        }
    }
    return null;
}

很简单,就是遍历,找到就返回,默认顺序为:

在这里插入图片描述

所以BeanNameUrlHandlerMapping的优先级最高,比如:

@Component("/test")
public class BeanNameController implements Controller {
    @Override
    public ModelAndView handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
        System.out.println("Hello xxx");
        return new ModelAndView();
    }
}


@RequestMapping(method = RequestMethod.GET, path = "/test")
@ResponseBody
public String test(String username) {
    return "Hi xxx";
}

请求路径都是/test,但是最终是Controller接口的会生效。

什么是HandlerAdapter?

找到了Handler之后,接下来就该去执行了,比如执行下面这个test()

@RequestMapping(method = RequestMethod.GET, path = "/test") 
@ResponseBody 
public String test(String username) {     
    return "xxx"; 
}

但是由于有不同种类的Handler,所以执行方式是不一样的,再来总结一下Handler的类型:

  1. 实现了Controller接口的Bean对象,执行的是Bean对象中的handleRequest()
  2. 实现了HttpRequestHandler接口的Bean对象,执行的是Bean对象中的handleRequest()
  3. 添加了@RequestMapping注解的方法,具体为一个HandlerMethod,执行的就是当前加了注解的方法
  4. 一个HandlerFunction对象,执行的是HandlerFunction对象中的handle()

所以,按逻辑来说,找到Handler之后,我们得判断它的类型,比如代码可能是这样的:

Object handler = mappedHandler.getHandler(); 
if(handler instanceof Controller)

{
    ((Controller) handler).handleRequest(request, response);
} else if(handler instanceof HttpRequestHandler)

{
    ((HttpRequestHandler) handler).handleRequest(request, response);
} else if(handler instanceof HandlerMethod)

{
    ((HandlerMethod) handler).getMethod().invoke(...);
} else if(handler instanceof HandlerFunction)

{
    ((HandlerFunction) handler).handle(...);
}

但是SpringMVC并不是这么写的,还是采用的适配模式,把不同种类的Handler适配成一个HandlerAdapter,后续再执行HandlerAdapter的handle()方法就能执行不同种类Hanlder对应的方法。

针对不同的Handler,会有不同的适配器:

  1. HttpRequestHandlerAdapter
  2. SimpleControllerHandlerAdapter
  3. RequestMappingHandlerAdapter
  4. HandlerFunctionAdapter

适配逻辑为:

protected HandlerAdapter getHandlerAdapter(Object handler) throws ServletException {
    if (this.handlerAdapters != null) {
        for (HandlerAdapter adapter : this.handlerAdapters) {
            if (adapter.supports(handler)) {
                return adapter;
            }
        }
    }
    throw new ServletException("No adapter for handler [" + handler + "]: The DispatcherServlet configuration needs to include a HandlerAdapter that supports this handler");
}

传入handler,遍历上面四个Adapter,谁支持就返回谁,比如判断的代码依次为:

public boolean supports(Object handler) {
    return (handler instanceof HttpRequestHandler);
}

public boolean supports(Object handler) {
    return (handler instanceof Controller);
}

public final boolean supports(Object handler) {
    return (handler instanceof HandlerMethod && supportsInternal((HandlerMethod) handler));
}

public boolean supports(Object handler) {
    return handler instanceof HandlerFunction;
}

根据Handler适配出了对应的HandlerAdapter后,就执行具体HandlerAdapter对象的handle()方法了,比如:

HttpRequestHandlerAdapter的handle():

public ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {     
    ((HttpRequestHandler) handler).handleRequest(request, response);     
    return null; 
}

SimpleControllerHandlerAdapter的handle():

public ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {     
    return ((Controller) handler).handleRequest(request, response); 
}

HandlerFunctionAdapter的handle():

HandlerFunction<?> handlerFunction = (HandlerFunction<?>) handler; serverResponse = handlerFunction.handle(serverRequest);

因为这三个接收的直接就是Requeset对象,不用SpringMVC做额外的解析,所以比较简单,比较复杂的是RequestMappingHandlerAdapter,它执行的是加了@RequestMapping的方法,而这种方法的写法可以是多种多样,SpringMVC需要根据方法的定义去解析Request对象,从请求中获取出对应的数据然后传递给方法,并执行。

@RequestMapping方法参数解析

当SpringMVC接收到请求,并找到了对应的Method之后,就要执行该方法了,不过在执行之前需要根据方法定义的参数信息,从请求中获取出对应的数据,然后将数据传给方法并执行。

一个HttpServletRequest通常有:

  1. request parameter
  2. request attribute
  3. request session
  4. reqeust header
  5. reqeust body

比如如下几个方法:

public String test(String username) {     
    return "xxx"; 
}

表示要从request parameter中获取key为username的value

public String test(@RequestParam("uname") String username) {     
    return "xxx"; 
}

表示要从request parameter中获取key为uname的value

public String test(@RequestAttribute String username) {     
    return "xxx"; 
}

表示要从request attribute中获取key为username的value

public String test(@SessionAttribute String username) {     
    return "xxx"; 
}

表示要从request session中获取key为username的value

public String test(@RequestHeader String username) {     
    return "xxx"; 
}

表示要从request header中获取key为username的value

public String test(@RequestBody String username) {     
    return "xxx"; 
}

表示获取整个请求体

所以,我们发现SpringMVC要去解析方法参数,看该参数到底是要获取请求中的哪些信息。

而这个过程,源码中是通过HandlerMethodArgumentResolver来实现的,比如:

  1. RequestParamMethodArgumentResolver:负责处理@RequestParam
  2. RequestHeaderMethodArgumentResolver:负责处理@RequestHeader
  3. SessionAttributeMethodArgumentResolver:负责处理@SessionAttribute
  4. RequestAttributeMethodArgumentResolver:负责处理@RequestAttribute
  5. RequestResponseBodyMethodProcessor:负责处理@RequestBody
  6. 还有很多其他的…

而在判断某个参数该由哪个HandlerMethodArgumentResolver处理时,也是很粗暴:

private HandlerMethodArgumentResolver getArgumentResolver(MethodParameter parameter) {
    HandlerMethodArgumentResolver result = this.argumentResolverCache.get(parameter);
    if (result == null) {
        for (HandlerMethodArgumentResolver resolver : this.argumentResolvers) {
            if (resolver.supportsParameter(parameter)) {
                result = resolver;
                this.argumentResolverCache.put(parameter, result);
                break;
            }
        }
    }
    return result;
}

就是遍历所有的HandlerMethodArgumentResolver,哪个能支持处理当前这个参数就由哪个处理。

比如:

@RequestMapping(method = RequestMethod.GET, path = "/test") 
@ResponseBody public String test(@RequestParam @SessionAttribute String username) {     	System.out.println(username);
    return "xxx"; 
}

以上代码的username将对应RequestParam中的username,而不是session中的,因为在源码中RequestParamMethodArgumentResolver更靠前。

当然HandlerMethodArgumentResolver也会负责从request中获取对应的数据,对应的是resolveArgument()方法。

比如RequestParamMethodArgumentResolver:

protected Object resolveName(String name, MethodParameter parameter, NativeWebRequest request) throws Exception {
    HttpServletRequest servletRequest = request.getNativeRequest(HttpServletRequest.class);
    if (servletRequest != null) {
        Object mpArg = MultipartResolutionDelegate.resolveMultipartArgument(name, parameter, servletRequest);
        if (mpArg != MultipartResolutionDelegate.UNRESOLVABLE) {
            return mpArg;
        }
    }
    Object arg = null;
    MultipartRequest multipartRequest = request.getNativeRequest(MultipartRequest.class);
    if (multipartRequest != null) {
        List<MultipartFile> files = multipartRequest.getFiles(name);
        if (!files.isEmpty()) {
            arg = (files.size() == 1 ? files.get(0) : files);
        }
    }
    if (arg == null) {
        String[] paramValues = request.getParameterValues(name);
        if (paramValues != null) {
            arg = (paramValues.length == 1 ? paramValues[0] : paramValues);
        }
    }
    return arg;
}

核心是:

if (arg == null) {     
    String[] paramValues = request.getParameterValues(name);     
    if (paramValues != null) {         
        arg = (paramValues.length == 1 ? paramValues[0] : paramValues);     
    }
}

按同样的思路,可以找到方法中每个参数所要求的值,从而执行方法,得到方法的返回值。

@RequestMapping方法返回值解析

而方法返回值,也会分为不同的情况。比如有没有加@ResponseBody注解,如果方法返回一个String:

  1. 加了@ResponseBody注解:表示直接将这个String返回给浏览器
  2. 没有加@ResponseBody注解:表示应该根据这个String找到对应的页面,把页面返回给浏览器

在SpringMVC中,会利用HandlerMethodReturnValueHandler来处理返回值:

  1. RequestResponseBodyMethodProcessor:处理加了@ResponseBody注解的情况
  2. ViewNameMethodReturnValueHandler:处理没有加@ResponseBody注解并且返回值类型为String的情况
  3. ModelMethodProcessor:处理返回值是Model类型的情况
  4. 还有很多其他的…

我们这里只讲RequestResponseBodyMethodProcessor,因为它会处理加了@ResponseBody注解的情况,也是目前我们用得最多的情况。

RequestResponseBodyMethodProcessor相当于会把方法返回的对象直接响应给浏览器,如果返回的是一个字符串,那么好说,直接把字符串响应给浏览器,那如果返回的是一个Map呢?是一个User对象呢?该怎么把这些复杂对象响应给浏览器呢?

处理这块,SpringMVC会利用HttpMessageConverter来处理,比如默认情况下,SpringMVC会有4个HttpMessageConverter:

  1. ByteArrayHttpMessageConverter:处理返回值为字节数组的情况,把字节数组返回给浏览器
  2. StringHttpMessageConverter:处理返回值为字符串的情况,把字符串按指定的编码序列号后返回给浏览器
  3. SourceHttpMessageConverter:处理返回值为XML对象的情况,比如把DOMSource对象返回给浏览器
  4. AllEncompassingFormHttpMessageConverter:处理返回值为MultiValueMap对象的情况

StringHttpMessageConverter的源码也比较简单:

protected void writeInternal(String str, HttpOutputMessage outputMessage) throws IOException {
    HttpHeaders headers = outputMessage.getHeaders();
    if (this.writeAcceptCharset && headers.get(HttpHeaders.ACCEPT_CHARSET) == null) {
        headers.setAcceptCharset(getAcceptedCharsets());
    }
    Charset charset = getContentTypeCharset(headers.getContentType());
    StreamUtils.copy(str, charset, outputMessage.getBody());
}

先看有没有设置Content-Type,如果没有设置则取默认的,默认为ISO-8859-1,所以默认情况下返回中文会乱码,可以通过以下来中方式来解决:

@ComponentScan("com.xxx")
@Configuration
@EnableWebMvc
public class AppConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Override
    public void configureMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
        StringHttpMessageConverter messageConverter = new StringHttpMessageConverter();
        messageConverter.setDefaultCharset(StandardCharsets.UTF_8);
        converters.add(messageConverter);
    }
}

不过以上四个Converter是不能处理Map对象或User对象的,所以如果返回的是Map或User对象,那么得单独配置一个Converter,比如MappingJackson2HttpMessageConverter,这个Converter比较强大,能把String、Map、User对象等等都能转化成JSON格式。

@ComponentScan("com.xxx")
@Configuration
@EnableWebMvc
public class AppConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Override
    public void configureMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
        MappingJackson2HttpMessageConverter messageConverter = new MappingJackson2HttpMessageConverter();
        messageConverter.setDefaultCharset(StandardCharsets.UTF_8);
        converters.add(messageConverter);
    }
}

具体转化的逻辑就是Jackson2的转化逻辑。

SpringMVC处理请求核心流程图

https://www.processon.com/view/link/63f4cf1176e6143857799c2a

SpringMVC父子容器

我们可以在web.xml文件中这么来定义:

<web-app>

    <listener>
        <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListenerlistener-class>
    listener>

    <context-param>
        <param-name>contextConfigLocationparam-name>
        <param-value>/WEB-INF/spring.xmlparam-value>
    context-param>

    <servlet>
        <servlet-name>appservlet-name>
        <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServletservlet-class>
        <init-param>
            <param-name>contextConfigLocationparam-name>
            <param-value>/WEB-INF/spring-mvc.xmlparam-value>
        init-param>
        <load-on-startup>1load-on-startup>
    servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>appservlet-name>
        <url-pattern>/app/*url-pattern>
    servlet-mapping>

web-app>

在这个web.xml文件中,我们定义了一个listener和servlet。

父容器的创建

ContextLoaderListener的作用是用来创建一个Spring容器,就是我们说的SpringMVC父子容器中的父容器,执行流程为:

  1. Tomcat启动,解析web.xml时
  2. 发现定义了一个ContextLoaderListener,Tomcat就会执行该listener中的contextInitialized()方法,该方法就会去创建要给Spring容器
  3. 从ServletContext中获取contextClass参数值,该参数表示所要创建的Spring容器的类型,可以在web.xml中通过来进行配置
  4. 如果没有配置该参数,那么则会从ContextLoader.properties文件中读取org.springframework.web.context.WebApplicationContext配置项的值,SpringMVC默认提供了一个ContextLoader.properties文件,内容为org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext
  5. 所以XmlWebApplicationContext就是要创建的Spring容器类型
  6. 确定好类型后,就用反射调用无参构造方法创建出来一个XmlWebApplicationContext对象
  7. 然后继续从ServletContext中获取contextConfigLocation参数的值,也就是一个spring配置文件的路径
  8. 把spring配置文件路径设置给Spring容器,然后调用refresh(),从而启动Spring容器,从而解析spring配置文件,从而扫描生成Bean对象等
  9. 这样Spring容器就创建出来了
  10. 有了Spring容器后,就会把XmlWebApplicationContext对象作为attribute设置到ServletContext中去,key为WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE
  11. 把Spring容器存到ServletContext中的原因,是为了给Servlet创建出来的子容器来作为父容器的

子容器的创建

Tomcat启动过程中,执行完ContextLoaderListener的contextInitialized()之后,就会创建DispatcherServlet了,web.xml中定义DispatcherServlet时,load-on-startup为1,表示在Tomcat启动过程中要把这个DispatcherServlet创建并初始化出来,而这个过程是比较费时间的,所以要把load-on-startup设置为1,如果不为1,会在servlet接收到请求时才来创建和初始化,这样会导致请求处理比较慢。

  1. Tomcat启动,解析web.xml时
  2. 创建DispatcherServlet对象
  3. 调用DispatcherServlet的init()
  4. 从而调用initServletBean()
  5. 从而调用initWebApplicationContext(),这个方法也会去创建一个Spring容器(就是子容器)
  6. initWebApplicationContext()执行过程中,会先从ServletContext拿出ContextLoaderListener所创建的Spring容器(父容器),记为rootContext
  7. 然后读取contextClass参数值,可以在servlet中的标签来定义想要创建的Spring容器类型,默认为XmlWebApplicationContext
  8. 然后创建一个Spring容器对象,也就是子容器
  9. 将rootContext作为parent设置给子容器(父子关系的绑定)
  10. 然后读取contextConfigLocation参数值,得到所配置的Spring配置文件路径
  11. 然后就是调用Spring容器的refresh()方法
  12. 从而完成了子容器的创建

SpringMVC初始化

子容器创建完后,还会调用一个DispatcherServlet的onRefresh()方法,这个方法会从Spring容器中获取一些特殊类型的Bean对象,并设置给DispatcherServlet对象中对应的属性,比如HandlerMapping、HandlerAdapter。

流程为:

  1. 会先从Spring容器中获取HandlerMapping类型的Bean对象,如果不为空,那么就获取出来的Bean对象赋值给DispatcherServlet的handlerMappings属性
  2. 如果没有获取到,则会从DispatcherServlet.properties文件中读取配置,从而得到SpringMVC默认给我们配置的HandlerMapping

DispatcherServlet.properties文件内容为:

# Default implementation classes for DispatcherServlet's strategy interfaces. # Used as fallback when no matching beans are found in the DispatcherServlet context. # Not meant to be customized by application developers.  org.springframework.web.servlet.LocaleResolver=org.springframework.web.servlet.i18n.AcceptHeaderLocaleResolver  org.springframework.web.servlet.ThemeResolver=org.springframework.web.servlet.theme.FixedThemeResolver  org.springframework.web.servlet.HandlerMapping=org.springframework.web.servlet.handler.BeanNameUrlHandlerMapping,\ org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerMapping,\ org.springframework.web.servlet.function.support.RouterFunctionMapping  org.springframework.web.servlet.HandlerAdapter=org.springframework.web.servlet.mvc.HttpRequestHandlerAdapter,\ org.springframework.web.servlet.mvc.SimpleControllerHandlerAdapter,\ org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter,\ org.springframework.web.servlet.function.support.HandlerFunctionAdapter   org.springframework.web.servlet.HandlerExceptionResolver=org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ExceptionHandlerExceptionResolver,\ org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.ResponseStatusExceptionResolver,\ org.springframework.web.servlet.mvc.support.DefaultHandlerExceptionResolver  org.springframework.web.servlet.RequestToViewNameTranslator=org.springframework.web.servlet.view.DefaultRequestToViewNameTranslator  org.springframework.web.servlet.ViewResolver=org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver  org.springframework.web.servlet.FlashMapManager=org.springframework.web.servlet.support.SessionFlashMapManager

默认提供了3个HandlerMapping,4个HandlerAdapter,这些概念在后续DispatcherServlet处理请求时都是会用到的。

值得注意的是,从配置文件读出这些类后,是会利用Spring容器去创建出来对应的Bean对象,而不是一个普通的Java对象,而如果是Bean对象,那么就会触发Bean的初始化逻辑,比如RequestMappingHandlerAdapter,后续在分析请求处理逻辑时,会发现这个类是非常重要的,而它就实现了InitializingBean接口,从而Bean对象在创建时会执行afterPropertiesSet()方法。

RequestMappingHandlerAdapter初始化

我们先可以简单理解RequestMappingHandlerAdapter,它的作用就是在收到请求时来调用请求对应的方法的,所以它需要去解析方法参数,方法返回值。

在RequestMappingHandlerAdapter的afterPropertiesSet()方法中,又会做以下事情(这些事情大家可能现在看不懂,可以后面回头再来看,我先列在这):

  1. 从Spring容器中找到加了@ControllerAdvice的Bean对象
    1. 解析出Bean对象中加了@ModelAttribute注解的Method对象,并存在modelAttributeAdviceCache这个Map中
    2. 解析出Bean对象中加了@InitBinder注解的Method对象,并存在initBinderAdviceCache这个Map中
    3. 如果Bean对象实现了RequestBodyAdvice接口或者ResponseBodyAdvice接口,那么就把这个Bean对象记录在requestResponseBodyAdvice集合中
  1. 从Spring容器中获取用户定义的HandlerMethodArgumentResolver,以及SpringMVC默认提供的,整合为一个HandlerMethodArgumentResolverComposite对象,HandlerMethodArgumentResolver是用来解析方法参数
  2. 从Spring容器中获取用户定义的HandlerMethodReturnValueHandler,以及SpringMVC默认提供的,整合为一个HandlerMethodReturnValueHandlerComposite对象,HandlerMethodReturnValueHandler是用来解析方法返回值

以上是RequestMappingHandlerAdapter这个Bean的初始化逻辑。

RequestMappingHandlerMapping初始化

RequestMappingHandlerMapping的作用是,保存我们定义了哪些@RequestMapping方法及对应的访问路径,而RequestMappingHandlerMapping的初始化就是去找到这些映射关系:

  1. 找出容器中定义的所有的beanName
  2. 根据beanName找出beanType
  3. 判断beanType上是否有@Controller注解或@RequestMapping注解,如果有那么就表示这个Bean对象是一个Handler
  4. 如果是一个Handler,就通过反射找出加了@RequestMapping注解的Method,并解析@RequestMapping注解上定义的参数信息,得到一个对应的RequestMappingInfo对象,然后结合beanType上@RequestMapping注解所定义的path,以及当前Method上@RequestMapping注解所定义的path,进行整合,则得到了当前这个Method所对应的访问路径,并设置到RequestMappingInfo对象中去
  5. 所以,一个RequestMappingInfo对象就对应了一个加了@RequestMapping注解的Method,并且请求返回路径也记录在了RequestMappingInfo对象中
  6. 把当前Handler,也就是beanType中的所有RequestMappingInfo都找到后,就会存到MappingRegistry对象中
  7. 在存到MappingRegistry对象过程中,会像把Handler,也就是beanType,以及Method,生成一个HandlerMethod对象,其实就是表示一个方法
  8. 然后获取RequestMappingInfo对象中的path
  9. 把path和HandlerMethod对象存在一个Map中,属性叫做pathLookup
  10. 这样在处理请求时,就可以同请求路径找到HandlerMethod,然后找到Method,然后执行了

WebApplicationInitializer的方式

除开使用web.xml外,我们还可以直接定义一个WebApplicationInitializer来使用SpringMVC,比如:

public class MyWebApplicationInitializer implements WebApplicationInitializer {

    @Override
    public void onStartup(ServletContext servletContext) {

        // Load Spring web application configuration
        AnnotationConfigWebApplicationContext context = new AnnotationConfigWebApplicationContext();
        context.register(AppConfig.class);

        // Create and register the DispatcherServlet
        DispatcherServlet servlet = new DispatcherServlet(context);
        ServletRegistration.Dynamic registration = servletContext.addServlet("app", servlet);
        registration.setLoadOnStartup(1);
        registration.addMapping("/*");
    }
}

@ComponentScan("com.xxx")
@Configuration
public class AppConfig  {
}

这种方法我们也能使用SpringMVC,流程为:

  1. Tomcat启动过程中就会调用到我们所写的onStartup()
  2. 从而创建一个Spring容器
  3. 从而创建一个DispatcherServlet对象并初始化
  4. 而DispatcherServlet初始化所做的事情和上述是一样的

那为什么Tomcat启动时能调用到MyWebApplicationInitializer中的onStartup()呢?

这个跟Tomcat的提供的扩展机制有关,在SpringMVC中有这样一个类:

@HandlesTypes(WebApplicationInitializer.class)
public class SpringServletContainerInitializer implements ServletContainerInitializer {

    @Override
    public void onStartup(@Nullable Set<Class<?>> webAppInitializerClasses, ServletContext servletContext)
            throws ServletException {
        // ...
    }

}

这个类实现了javax.servlet.ServletContainerInitializer接口,并且在SpringMVC中还有这样一个文件:META-INF/services/Tomcatjavax.servlet.ServletContainerInitializer,文件内容为org.springframework.web.SpringServletContainerInitializer。

很明显,是SPI,所以Tomcat在启动过程中会找到这个SpringServletContainerInitializer,并执行onStartup(),并且还会找到@HandlesTypes注解中所指定的WebApplicationInitializer接口的实现类,并传递给onStartup()方法,这其中就包括了我们自己定义的MyWebApplicationInitializer。

在SpringServletContainerInitializer的onStartup()中就会调用MyWebApplicationInitializer的onStartup()方法了:

@HandlesTypes(WebApplicationInitializer.class)
public class SpringServletContainerInitializer implements ServletContainerInitializer {
    @Override
    public void onStartup(@Nullable Set<Class<?>> webAppInitializerClasses, ServletContext servletContext) throws ServletException {
        List<WebApplicationInitializer> initializers = Collections.emptyList();
        if (webAppInitializerClasses != null) {
            initializers = new ArrayList<>(webAppInitializerClasses.size());
            for (Class<?> waiClass : webAppInitializerClasses) {
                // 过滤掉接口、抽象类                 
                if (!waiClass.isInterface() &&
                        !Modifier.isAbstract(waiClass.getModifiers()) && WebApplicationInitializer.class.isAssignableFrom(waiClass)) {
                    try {
                        // 实例化                         
                        initializers.add((WebApplicationInitializer) ReflectionUtils.accessibleConstructor(waiClass).newInstance());
                    } catch (Throwable ex) {
                        throw new ServletException("Failed to instantiate WebApplicationInitializer class", ex);
                    }
                }
            }
        }
        if (initializers.isEmpty()) {
            servletContext.log("No Spring WebApplicationInitializer types detected on classpath");
            return;
        }
        servletContext.log(initializers.size() + " Spring WebApplicationInitializers detected on classpath");
        AnnotationAwareOrderComparator.sort(initializers);
        // 调用initializer.onStartup()         
        for (WebApplicationInitializer initializer : initializers) {
            initializer.onStartup(servletContext);
        }
    }
}

方法参数解析

在RequestMappingHandlerAdapter的初始化逻辑中会设置一些默认的HandlerMethodArgumentResolver,他们就是用来解析各种类型的方法参数的。

比如:

  1. RequestParamMethodArgumentResolver,用来解析加了@RequestParam注解的参数,或者什么都没加的基本类型参数(非基本类型的会被ServletModelAttributeMethodProcessor处理)
  2. PathVariableMethodArgumentResolver,用来解析加了@PathVariable注解的参数
  3. RequestHeaderMethodArgumentResolver,用来解析加了@RequestHeader注解的参数

比如RequestParamMethodArgumentResolver中是这么处理的:

protected Object resolveName(String name, MethodParameter parameter, NativeWebRequest request) throws Exception {
    HttpServletRequest servletRequest = request.getNativeRequest(HttpServletRequest.class);
    // ...      
    if (arg == null) {
        String[] paramValues = request.getParameterValues(name);
        if (paramValues != null) {
            arg = (paramValues.length == 1 ? paramValues[0] : paramValues);
        }
    }
    return arg;
}

很简单了,就是把请求中对应的parameterValue拿出来,最为参数值传递给方法。

其他的类似,都是从请求中获取相对应的信息传递给参数。

但是需要注意的是,我们从请求中获取的值可能很多时候都是字符串,那如果参数类型不是String,该怎么办呢?这就需要进行类型转换了,比如代码是这么写的:

@RequestMapping(method = RequestMethod.GET, path = "/test") 
@ResponseBody public String test(@RequestParam User user) {     	System.out.println(user.getName()); 
return "hello xxx"; 
}

表示要获取请求中user对应的parameterValue,但是我们发请求时是这么发的:

http://localhost:8080/tuling-web/app/test?user=xxx

那么SpringMVC就需要将字符串zhouyu转换成为User对象,这就需要我们自定义类型转换器了,比如:

public class StringToUserEditor extends PropertyEditorSupport {
    @Override
    public void setAsText(String text) throws IllegalArgumentException {
        User user = new User();
        user.setName(text);
        this.setValue(user);
    }
}

@InitBinder public void initBinder(WebDataBinder binder) {     binder.registerCustomEditor(User.class, new StringToUserEditor()); }

Spring默认提供的Converter:org.springframework.core.convert.support.DefaultConversionService#addCollectionConverters

MultipartFile解析

文件上传代码如下:

@RequestMapping(method = RequestMethod.POST, path = "/test") 
@ResponseBody public String test(MultipartFile file) {     System.out.println(file.getName());     
return "hello xxx"; }

要理解SpringMVC的文件上传,我们得先回头看看直接基于Servlet的文件上传,代码如下:

@WebServlet(name = "uploadFileServlet", urlPatterns = "/uploadFile")
@MultipartConfig
public class UploadFileServlet extends HttpServlet {
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        Collection<Part> parts = request.getParts();
        for (Part part : parts) {
            //content-disposition对于的内容为:form-data; name="file"; filename="xxx.xlsx"    
            String header = part.getHeader("content-disposition");
            String fileName = getFileName(header);
            if (fileName != null) {
                part.write("D://upload" + File.separator + fileName);
            } else {
                System.out.println(part.getName());
            }
        }
        response.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.println("上传成功");
        out.flush();
        out.close();
    }

    public String getFileName(String header) {
        String[] arr = header.split(";");
        if (arr.length < 3) return null;
        String[] arr2 = arr[2].split("=");
        String fileName = arr2[1].substring(arr2[1].lastIndexOf("\\") + 1).replaceAll("\"", "");
        return fileName;
    }
}

可以看到第一行代码是:

Collection parts = request.getParts();

从request中拿到了一个Part集合,而这个集合中Part可以表示一个文件,也可以表示一个字符串。

比如发送这么一个请求:

SpringMVC_第2张图片

那么这个请求中就会有两个Part,一个Part表示文件,一个Part表示文本。

有了这个知识点,我们再来看Controller中的代码:

@RequestMapping(method = RequestMethod.POST, path = "/test") 
@ResponseBody public String test(MultipartFile file, String test) {     System.out.println(file.getName());                                                       System.out.println(test);     
return "hello xxx"; }

方法中的两个参数分别表示:

  1. file对应的是文件Part
  2. test对应的就是文本Part

假如我请求是这么发的呢:

SpringMVC_第3张图片
表达里面的test=tuling,请求parameter中的test=zhouyu,那最终test等于哪个呢?

答案是两个:

那如果我只想获取表达里的test呢?可以用@RequestPart注解:

当接收到一个请求后:

  1. SpringMVC利用MultipartResolver来判断当前请求是不是一个multipart/form-data请求
  2. 如果是会把这个请求封装为StandardMultipartHttpServletRequest对象
  3. 并且获取请求中所有的Part,并且遍历每个Part
  4. 判断Part是文件还是文本
  5. 如果是文件,会把Part封装为一个StandardMultipartFile对象(实现了MultipartFile接口),并且会把StandardMultipartFile对象添加到multipartFiles中
  6. 如果是文本,会把Part的名字添加到multipartParameterNames中
  7. 然后在解析某个参数时
  8. 如果参数类型是MultipartFile,会根据参数名字从multipartFiles中获取出StandardMultipartFile对象,最终把这个对象传给方法

方法返回值解析

在RequestMappingHandlerAdapter的初始化逻辑中会设置一些默认的HandlerMethodReturnValueHandler,他们就是用来解析各种类型的方法返回值的。

比如:

  1. ModelAndViewMethodReturnValueHandler,处理的就是返回值类为ModelAndView的情况
  2. RequestResponseBodyMethodProcessor,处理的就是方法上或类上加了@ResponseBody的情况
  3. ViewNameMethodReturnValueHandler,处理的就是返回值为字符串的请求(无@ResponseBody)

我们重点看RequestResponseBodyMethodProcessor。

假如代码如下:

@Controller public class XController {      
    @RequestMapping(method = RequestMethod.GET, path = "/test")     
    @ResponseBody     
    public User test() {         
        User user = new User();         
        user.setName("xxx");         
        return user;     
    }  
}

方法返回的是User对象,那么怎么把这个User对象返回给浏览器来展示呢?那得看当前请求设置的Accept请求头,比如我用Chrome浏览器发送请求,默认给我设置的就是:Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,/;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9

表示当前这个请求接收的内容格式,比如html格式、xml格式、各种图片格式等等。

如果我们的方法返回的是一个字符串,那么就对应html格式,就没问题,而如果我们不是返回的字符串,那我们就转成字符串,通常就是JSON格式的字符串。

所以,我们需要将User对象转换成JSON字符串,默认SpringMVC是不能转换的,此时请求会报错:

在这里插入图片描述

而要完成这件事情,我们需要添加一个MappingJackson2HttpMessageConverter,通过它就能把User对象或者Map对象等转成一个JSON字符串。

XML的添加方式:

mvc:annotation-driven mvc:message-converters

记得要引入Jackson2的依赖:

com.fasterxml.jackson.core jackson-databind 2.13.2

我们看一下MappingJackson2HttpMessageConverter的构造方法:

public MappingJackson2HttpMessageConverter() {     this(Jackson2ObjectMapperBuilder.json().build()); }   
public MappingJackson2HttpMessageConverter(ObjectMapper objectMapper) {     super(objectMapper, MediaType.APPLICATION_JSON, new MediaType("application", "*+json")); }

表示MappingJackson2HttpMessageConverter支持的MediaType为"application/json"、“application/*+json”。

所以如果我们明确指定方法返回的MediaType为"text/plain",那么MappingJackson2HttpMessageConverter就不能处理了,比如:

@RequestMapping(method = RequestMethod.GET, path = "/test", produces = "text/plain") @ResponseBody public User test() {     
    User user = new User();     
    user.setName("xxx");     
    return user; }

以上代码表示,需要把一个User对象转成一个纯文本字符串,默认是没有这种转换器的。

一个HttpMessageConverter中有一个canWrite()方法,表示这个HttpMessageConverter能把什么类型转成什么MediaType返回给浏览器。

比如SpringMVC自带一个StringHttpMessageConverter,它能够把一个String对象返回给浏览器,支持所有的MediaType。

那为了支持把User对象转成纯文本,我们可以自定义ZhouyuHttpMessageConverter:

public class XHttpMessageConverter extends AbstractHttpMessageConverter<User> {
    @Override
    public List<MediaType> getSupportedMediaTypes() {
        ArrayList<MediaType> mediaTypes = new ArrayList<>();
        mediaTypes.add(MediaType.ALL);
        return mediaTypes;
    }

    @Override
    protected boolean supports(Class clazz) {
        return User.class == clazz;
    }

    @Override
    protected User readInternal(Class<? extends User> clazz, HttpInputMessage inputMessage) throws IOException, HttpMessageNotReadableException {
        return null;
    }

    @Override
    protected void writeInternal(User user, HttpOutputMessage outputMessage) throws IOException, HttpMessageNotWritableException {
        StreamUtils.copy(user.getName(), Charset.defaultCharset(), outputMessage.getBody());
    }
}

我定义的这个HttpMessageConverter就能够把User对象转成纯文本。

拦截器解析

我们可以使用HandlerInterceptor来拦截请求:

package org.springframework.web.servlet;  
import javax.servlet.http.HttpServletRequest; 
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;  
import org.springframework.lang.Nullable; 
import org.springframework.web.method.HandlerMethod;  
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 { 
    }  
} 

具体执行顺序看下图:

https://www.processon.com/view/link/63e9f3e6234df52a1e9303fb

@EnableWebMvc解析

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.TYPE) @Documented @Import(DelegatingWebMvcConfiguration.class) public @interface EnableWebMvc { }

导入了一个DelegatingWebMvcConfiguration配置类,这个配置类定义了很多个Bean,比如RequestMappingHandlerMapping,后续在创建RequestMappingHandlerMapping这个Bean对象时,会调用DelegatingWebMvcConfiguration的getInterceptors()方法来获取拦截器:

@Bean
@SuppressWarnings("deprecation")
public RequestMappingHandlerMapping requestMappingHandlerMapping(...) {
    RequestMappingHandlerMapping mapping = createRequestMappingHandlerMapping();
    mapping.setInterceptors(getInterceptors(conversionService, resourceUrlProvider));
    // ...     
    return mapping;
}

而在getInterceptors()方法中会调用addInterceptors()方法,从而会调用WebMvcConfigurerComposite的addInterceptors()方法,然后会遍历调用WebMvcConfigurer的addInterceptors()方法来添加拦截器:

public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {     
    for (WebMvcConfigurer delegate : this.delegates) {  
        delegate.addInterceptors(registry);     
    } 
}

那么delegates集合中的值是哪来的呢?在DelegatingWebMvcConfiguration中进行了一次set注入:

@Autowired(required = false)
public void setConfigurers(List<WebMvcConfigurer> configurers) {
    if (!CollectionUtils.isEmpty(configurers)) {
        this.configurers.addWebMvcConfigurers(configurers);
    }
}

public void addWebMvcConfigurers(List<WebMvcConfigurer> configurers) {
    if (!CollectionUtils.isEmpty(configurers)) {
        this.delegates.addAll(configurers);
    }
}

所以就是把Spring容器中的WebMvcConfigurer的Bean添加到了delegates集合中。

所以,我们可以配置WebMvcConfigurer类型的Bean,并通过addInterceptors()方法来给SpringMvc添加拦截器。

同理我们可以利用WebMvcConfigurer中的其他方法来对SpringMvc进行配置,比如

@ComponentScan("com.xxx")
@Configuration
@EnableWebMvc
public class AppConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Override
    public void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {
        configurer.addPathPrefix("/xxx", t -> t.equals(ZhouyuController.class));
    }

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
    }
}

所以@EnableWebMvc的作用是提供了可以让程序员通过定义WebMvcConfigurer类型的Bean来对SpringMVC进行配置的功能。

另外值得注意的是,如果加了@EnableWebMvc注解,那么Spring容器中会有三个HandlerMapping类型的Bean:

  1. RequestMappingHandlerMapping
  2. BeanNameUrlHandlerMapping
  3. RouterFunctionMapping

如果没有加@EnableWebMvc注解,那么Spring容器中默认也会有三个HandlerMapping类型的Bean:

  1. BeanNameUrlHandlerMapping
  2. RequestMappingHandlerMapping
  3. RouterFunctionMapping

就顺序不一样而已,源码中是根据DispatcherServlet.properties文件来配置有哪些HandlerMapping的。

private void initHandlerMappings(ApplicationContext context) {
    this.handlerMappings = null;
    // 默认为true,获取HandlerMapping类型的Bean         
    if (this.detectAllHandlerMappings) {
        // Find all HandlerMappings in the ApplicationContext, including ancestor contexts.             
        Map<String, HandlerMapping> matchingBeans = BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(context, HandlerMapping.class, true, false);
        if (!matchingBeans.isEmpty()) {
            this.handlerMappings = new ArrayList<>(matchingBeans.values());
            // We keep HandlerMappings in sorted order.                 
            AnnotationAwareOrderComparator.sort(this.handlerMappings);
        }
    }
    // 获取名字叫handlerMapping的Bean         
    else {
        try {
            HandlerMapping hm = context.getBean(HANDLER_MAPPING_BEAN_NAME, HandlerMapping.class);
            this.handlerMappings = Collections.singletonList(hm);
        } catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
            // Ignore, we'll add a default HandlerMapping later.         
        }
    }
    // 如果从Spring容器中没有找到HandlerMapping类型的Bean         
    // 就根据DispatcherServlet.properties配置来创建HandlerMapping类型的Bean         
    // 默认就有这么一个文件,会创建出来三个HandlerMapping的Bean        
    if (this.handlerMappings == null) {
        this.handlerMappings = getDefaultStrategies(context, HandlerMapping.class);
        if (logger.isTraceEnabled()) {
            logger.trace("No HandlerMappings declared for servlet '" + getServletName() + "': using default strategies from DispatcherServlet.properties");
        }
    }
    for (HandlerMapping mapping : this.handlerMappings) {
        if (mapping.usesPathPatterns()) {
            this.parseRequestPath = true;
            break;
        }
    }
}

由于加和不加@EnableWebMvc注解之后的HandlerMapping顺序不一样,可能会导致一些问题(工作中很难遇到):

@Component("/test") public class BeanNameUrlController implements Controller {     		
    @Override     
    public ModelAndView handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {         
        System.out.println("BeanNameUrlController");        
        return null;    
    } 
}

@RestController public class XController {      
    @GetMapping("/test")     
    public String test() {         
        System.out.println("XController");         
        return null;     
    }  
}

这两个Controller访问路径是一样的,但是负责处理的HandlerMapping是不一样的,

  1. BeanNameUrlController对应的是BeanNameUrlHandlerMapping
  2. XController对应的是RequestMappingHandlerMapping

如果加了@EnableWebMvc注解,顺序为:

  1. RequestMappingHandlerMapping
  2. BeanNameUrlHandlerMapping
  3. RouterFunctionMapping

会先由RequestMappingHandlerMapping处理/test请求,最终执行的是ZhouyuController中的test

如果没有加@EnableWebMvc注解,顺序为:

  1. BeanNameUrlHandlerMapping
  2. RequestMappingHandlerMapping
  3. RouterFunctionMapping

会先由BeanNameUrlHandlerMapping处理/test请求,最终执行的是BeanNameUrlController中的test

注意,一个HandlerMapping处理完请求后就不会再让其他HandlerMapping来处理请求了。

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