SpringMVC工作原理實例詳解
介紹
SpringWeb MVC是Spring Framework中的一部分,當我們需要使用spring框架創(chuàng)建web應用的時候就需要引入springweb mvc。對于程序員來說,我們只需要增加@Controller ,@RequestMapping注解然后,瀏覽器中的請求就會到達springweb應用。我們只需要在 controller中編寫相關邏輯即可。然而,請求是在哪里接收的?@Controller ,@RequestMapping注解做了什么?本文我們來探討一下。
從一個項目開始
本文假定你已經能熟練的使用springmvc。為了展開后續(xù)的討論,假設我們新建了一個spring-mvc-demo的項目。并由此項目來展開討論。項目中有一個控制器,代碼如下:
@Controller
@RequestMapping("/app")
public class AppController {
@RequestMapping(method=RequestMethod.GET,value="/hello")
public @ResponseBody String hello(HttpServletRequest request,String name) {
return "Hello,"+name;
}
}
控制器寫好之后,我們將項目打車war包,放入tomcat容器中,并使用8080端口啟動tomcat,運行項目,然后在瀏覽器中輸入http://localhost:8080/app/hello?name=world.
我們在瀏覽器中可以看到:Hello,world的輸出。
我們先記住這個例子,下面我們帶著一些疑問繼續(xù)看,這個請求是怎么被接收到的?請求是怎么交給AppController處理的?
Servlet是Java Web應用的基石
當你在瀏覽器中輸入 http://loalhost:8080/ ,按下enter建,然后請求命中了服務器,這是怎么發(fā)生的?又如何從這個請求中得到瀏覽器中可見的頁面?
本例中,我們給出的是一個簡單的spring-mvc應用,并放入了tomcat中(springboot 內嵌tomcat啟動其實也是一樣的)。 Tomcat 是一個servlet容器,這點我想每個Java程序員都十分清楚,我們在沒有使用spring-mvc之前,就是使用servlet+jsp來開發(fā)web應用。
由于Tomcat是一個web容器,每一個發(fā)送給Tomcat服務器的HTTP請求自然會被一個Java Servlet處理。所以,SpringMvc 必定有一個servlet,SpringWeb應用的入口必定是一個Servlet,這應該不難想到。
簡單來說,Servlet是任何Java Web應用的核心組件(除非你不用servlet規(guī)范,比如你使用netty)。Servlet它是低層次的,并且不會像MVC那樣強加于特定的編程模式。它只是可以讓你寫一個偶一個Servlet,一個HTTP Servlet可以接受一個HTTP請求,然后處理它,并返回一個響應。
而springmvc 就是使用了一個大的servlet,下面我們就來說這個大的servlet。
DispatcherServlet是Spring MVC的核心
上面我們已經提到Servlet 是Java web應用的基石,Spring應用入口必定是一個Servlet,這個Servlet 其實就是DispatcherServlet。
作為WEB應用的開發(fā)人員,我們真正想做的是抽象出以下繁瑣和模板化的任務,并專注于有用的業(yè)務邏輯:
- 映射一個HTTP請求到某個處理方法。
- 將HTTP請求數(shù)據(jù),和頭信息轉換成數(shù)據(jù)對象(DTO / domain object)。
- 模型 - 視圖 - 控制器 之間的交互。
- 從DTO,域對象等生成響應
Spring DispatcherServlet提供了這些。它是Spring Web MVC框架的核心, 這個核心組件接收所有請求到您的應用程序。
DispatcherServlet具有很強的可擴展性。 例如,它允許您插入不同的現(xiàn)有或新適配器以執(zhí)行大量任務:
- 將請求映射到應該處理它的類或方法(HandlerMapping接口的實現(xiàn))
- 使用特定模式處理請求,例如常規(guī)servlet,更復雜的MVC工作流或者POJO bean中的方法(HandlerAdapter接口的實現(xiàn))
- 通過名稱解析視圖,允許您使用不同的模板引擎,XML,XSLT或任何其他視圖技術(ViewResolver接口的實現(xiàn))
- 通過使用默認的Apache Commons文件上傳實現(xiàn)或編寫自己的MultipartResolver來解析multipart請求
- 使用任何LocaleResolver實現(xiàn)解決語言環(huán)境,包括Cookie,會話,Accept HTTP標頭或用于確定用戶期望的語言環(huán)境的任何其他方式
處理HTTP請求
首先,讓我們來追蹤一個簡單的HTTP請求到達controller中的方法,然后返回到 瀏覽器/客戶端的處理過程。
DispatcherServlet 有一個很長的繼承關系。它的繼承關系是這樣的:
GenericServlet <- HttpServlet <- HttpServletBean <- FreamworkServlet <- DispatcherServlet
GenericServlet
GenericServlet是Servlet規(guī)范的一部分,它并不直接關注HTTP。它定義了一個service()方法用來接收傳遞過來的請求,并產生響應。(這里的請求和響應不是指HTTP請求)
public abstract void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException;
注意,這里的參數(shù)中的ServletRequest,ServletResponse并不是和HTTP協(xié)議綁定的,Http有具體協(xié)議Servlet。
HttpServlet
顧名思義,HttpServlet類就是規(guī)范中定義的基于HTTP的Servlet實現(xiàn)。
更實際的是,HttpServlet是一個具有service()方法實現(xiàn)的抽象類,它通過HTTP方法類型分割請求,大致如下所示:
protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException {
String method = req.getMethod();
if (method.equals(METHOD_GET)) {
// ...
doGet(req, resp);
} else if (method.equals(METHOD_HEAD)) {
// ...
doHead(req, resp);
} else if (method.equals(METHOD_POST)) {
doPost(req, resp);
// ...
}
根據(jù)請求的不同, get,post方法會分別被不同方法處理。
HttpServletBean
上面我們展示過 DispatcherServlet的繼承關系,在這個繼承鏈中,HttpServletBean是進入spring的第一個層次。從HttpServletBean開始往下的幾個servlet都是spring中的類。HttpServletBean 就是一個servlet,它繼承自HttpServlet,就像是我們在使用servlet+jsp開發(fā)時候定義的servlet一樣。
根據(jù)servlet的生命周期我們知道,servlet會被容器初始化,初始化時候,其init()方法會被調用。在springmvc框架中 HttpServletBean使用從web.xml或WebApplicationInitializer收到的servlet init-param值來注入bean的屬性。
在請求應用程序的情況下,為這些特定的HTTP請求調用doGet(),doPost()等方法。
FrameworkServlet
FrameworkServlet將Servlet功能與Web應用程序上下文集成,實現(xiàn)ApplicationContextAware接口。但它也能夠自行創(chuàng)建Web應用程序上下文。
正如上面所說,F(xiàn)rameworkServlet的超類HttpServletBean將init-param注入為bean屬性。所以,如果servlet的contextClass init-param中提供了context類的名字,那么這個context類的實例將會被創(chuàng)建,用作應用的context。否則,將會使用XmlWebApplicationContext作為默認的。
DispatcherServlet: 統(tǒng)一請求處理
有了上面鋪墊,我們這里可以開始關鍵的內容,即DispatcherServlet統(tǒng)一請求處理。在Springmvc的項目中,我們通常會在web.xml配置一個servlet,如下:
<servlet>
<servlet-name>spring</servlet-name>
<servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
<init-param>
<param-name>contextConfigLocation</param-name>
<param-value>classpath:spring/spring-servlet.xml</param-value>
</init-param>
<load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
上面我們提到,DispatcherServlet繼承關系,其父類中正兒八經的servlet類是HttpServletBean這個servlet類是應用啟動入口。其生命周期的第一階段init()方法完成初始化工作。
doService()方法設置請求信息
DispatcherServlet 初始化之后,便可以工作了。當請求到達之時,會調用其doService()方法。doService()方法的代碼如下:
@Override
protected void doService(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws Exception {
// 刪除一下‘非核心代碼'方便查看
// Make framework objects available to handlers and view objects.
request.setAttribute(WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, getWebApplicationContext());
request.setAttribute(LOCALE_RESOLVER_ATTRIBUTE, this.localeResolver);
request.setAttribute(THEME_RESOLVER_ATTRIBUTE, this.themeResolver);
request.setAttribute(THEME_SOURCE_ATTRIBUTE, getThemeSource());
try {
doDispatch(request, response);
}
finally {
if (WebAsyncUtils.getAsyncManager(request).isConcurrentHandlingStarted()) {
return;
}
// Restore the original attribute snapshot, in case of an include.
if (attributesSnapshot != null) {
restoreAttributesAfterInclude(request, attributesSnapshot);
}
}
}
可以看到,doService()方法先設置一些 request信息,這些信息在后續(xù)的處理過程中會用到。設置完后,它調用doDispatch() 方法。
doDispatch()方法分發(fā)請求
doService()方法最終調用了doDispatch(),看名知意,這個方法是做分發(fā)工作的。其代碼如下:
protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws Exception {
//刪除一些代碼方便閱讀
HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
try {
ModelAndView mv = null;
Exception dispatchException = null;
try {
// 刪除一些代碼方便閱讀
mappedHandler = getHandler(processedRequest, false);
HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
try {
// Actually invoke the handler.
mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
}
finally {
if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
return;
}
}
applyDefaultViewName(request, mv);
mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
}
catch (Exception ex) {
dispatchException = ex; // 這里捕獲了異常TypeMismatchException
}
processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, dispatchException);
}
catch (Exception ex) {
}
finally {
// 刪除一些代碼
}
}
這個方法主要作用就是找到合適的 handler 來處理請求。handler通常是一個某個類型的對象,并且不限定特定的接口。因此spring需要找到這個handler的適配器。這個Handler通常是一個HandlerMethod實例,
為了找到與請求匹配handler,spring需要從已注冊的HandlerMapping接口實現(xiàn)類里邊去找。這個查找過程就是在上面的getHandler() 方法完成得到的是一個HandlerExecutionChain。 這里體現(xiàn)了責任鏈模式。
這個getHandler() 會遍歷一個HandlerMapping的map。由于我們一般都使用注解形式:@Controller,@RequestMapping注解。因此這里找到HandlerMapping實現(xiàn)就是RequestMappingHandlerMapping
HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
getHandlerAdapter()方法找到最終的handler適配器,找到的適配器就是RequestMappingHandlerAdapter,(因為我們使用的是@RequestMapping注解形式)。
本例中,我們定義了AppController 的hello()方法,并用@Controller,@RequestMapping對其分別進行注解,因此這里得到的適配器HandlerAdapter 所適配HandlerMethod就是 AppController 的hello()方法的 。
HandlerAdapter處理請求
上面通過 確定了HandlerAdapter之后,就要執(zhí)行handle() 方法了,即上面代碼中,try語句塊里邊的ha.handle()。handle()方法定義為:
ModelAndView handle(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response,
Object handler) throws Exception;
這個方法有兩種處理方式:
- 自己將數(shù)據(jù)寫到response,然后return null
- 返回一個ModelAndView 對象,讓DispatcherServlet自己來處理后面渲染工作。
HandlerAdapter有多重類型,例如
SimpleControllerHandlerAdapter處理spring mvc 的controller實例(注意,不要把這里的controller實例和@Controller注解POJO混淆,這里controller 指的是org.springframework.web.servlet.mvc.Controller ),并返回ModelAndView,代碼如下:
public ModelAndView handle(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
return ((Controller) handler).handleRequest(request, response);
}
SimpleServletHandlerAdapter 適配的是 Servlet作為request handler的情況,Servlet是不知道MovelAndView的,所以,它的方法并不負責渲染頁面,因此沒有返回ModelAndView,只是返回null:
public ModelAndView handle(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
((Servlet) handler).service(request, response);
return null;
}
RequestMappingHandlerAdapter 就是我們上面提到的,用來處理@Controller和@RequestMapping注解的handler。
渲染視圖
handle()方法調用之后, DispatcherServlet 可以得到一個ModelAndView,當然也可能是null。對于ModelAndView不為null的時候,DispatcherServlet 將會調用render()方法。ModelAndView中可能已經包含了一個view或者只是一個view的名字。如果controller方法指定的是一個字符串形式的視圖名字,那么就需要進行試圖查找:
for (ViewResolver viewResolver : this.viewResolvers) {
View view = viewResolver.resolveViewName(viewName, locale);
if (view != null) {
return view;
}
}
render()方法完成之后,最終的HTML頁面會被發(fā)送至瀏覽器端。
當然,springmvc不僅能渲染出頁面,也可以返回JSON形式或者XML形式。這種情況controller方法一般都是由@RequestBody標注的。這種情況就需要 HttpMessageConverter,例如渲染JSON的時候可以使用Jackson包,我們要返回的對象將由,MappingJackson2HttpMessageConverter來轉換。
到此,我們就大概說完了springmvc的整個流程。所以,springmvc其實就是一個大的Servlet,接收請求,分發(fā)執(zhí)行請求,我們的每一個controller中的方法都是一個handler,然后最終渲染視圖。
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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