从0手写实现SpringMVC框架

Posted 2021-04-29 四阿哥胤禛

 了解SpringMVC

• MVC是什么？

• MVC是模型（model）-- 视图（view）-- 控制器（controller）的缩写，它是一个设计模式

• Spring是什么？

• 面向接口的编程思想，解决的是业务逻辑层和其他层的松耦合问题

• Spring主要有两个功能为我们的业务对象管理提供了非常便捷的方法

• DI（Dependency Injection，依赖注入）

• AOP（Aspect Oriented Programming，面向切面编程）

• 框架优点

• 轻量级的容器框架，没有侵入性

• 使用IoC容器更加容易组合对象之间的关系，面向接口编程，降低耦合

• Aop可以更加容易的进行功能扩展，遵循（Open Closed Principle，OCP）开闭原则

• 创建对象默认是单例的，不需要再使用单例模式进行处理

• Spring MVC又是什么

• Spring MVC是当前最优秀的MVC框架

• Spring MVC优点

• 使用简单，学习成本低

• 很容易写出性能优秀的程序。单例

• 非常灵活，扩展性很强
  

 Spring MVC运行流程

SpringMVC运行流程

假如我们在浏览器输入user.do的请求

• 我们应该都知道Spring MVC底层实质上是Servlet，对Servlet做了各种各样的封装，我们在使用SpringMVC开发时，应该都会注意到如果有web.xml，都需要在里面添加一个DispatcherServlet 

  <servlet> <servlet-name>spring-mvc</servlet-name>  <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class> <load-on-startup>1</load-on-startup></servlet>
  <servlet-mapping> <servlet-name>spring-mvc</servlet-name> <url-pattern>*.do</url-pattern></servlet-mapping>

• 请求进来之后，匹配url-pattern，最终进入到SpringMVC的DispatcherServlet ，DispatcherServlet 相当于一个中转站，只负责接收请求然后转发给SpringMVC的核心组件去处理，DispatcherServlet 并不对请求做其它处理；启动项目时，除了初始化Spring上下文，还需要初始化SpringMVC的上下文内容，从DispatcherServlet 类中，我们可以发现DispatcherServlet 中初始化springmvc九大组件，其中有一个叫HandlerMapping，我们可以近似的认为这是一个HashMap，里面存放的是我们的请求和Method的映射。当我们被转到HandlerMapping中，这时候就会去查找是否存在与我们请求对应的Method，如果存在的话，则由HandlerMapping；不存在的话，就会去找我们的配置文件中是否配置了默认处理器<mvc:default-servlet-handler />，如果配置了，则会去找目标资源；如果没有配置，则会在控制台报错

  No mapping found for HTTP request with URI[/xx/xx] in DispatcherServlet

public class DispatcherServlet extends FrameworkServlet { /** * Initialize the strategy objects that this servlet uses. * <p>May be overridden in subclasses in order to initialize further strategy objects. */ protected void initStrategies(ApplicationContext context) {    //用于处理上传请求，处理方法是将普通的request包装成MultipartHttpServletRequest,后者可以直接调用getFile方法获取 File initMultipartResolver(context);    //SpringMVC主要有两个地方用到了Locale:一是ViewResolver视图解析的时候；二是用到国际化资源 或者主题的时候 initLocaleResolver(context);    //用于解析主题。SpringMVC中一个主题对应一个properties文件，里面存放着跟当前主题相关的所有资源    //如图片、CSS样式等，SpringMVC的主题也支持国际化     initThemeResolver(context);    //用来查找 Handler的 initHandlerMappings(context);    //从名字上看，这是一个适配器。Servlet需要的处理方法的结构是固定的，都是以request和response为参数的方法    //如何让固定的Servlet处理方法调用灵活的 Handler来进行处理呢？这就是HandlerAdapter要做的事情     initHandlerAdapters(context);    //这个组件是用来对异常情况进行处理 initHandlerExceptionResolvers(context);    //用来从request中获取viewName，在Handler处理完之哦户没有设置view和viewName的情况下 initRequestToViewNameTranslator(context);    //用来渲染页面的，也就是将程序返回的参数填入模板 initViewResolvers(context);    //用来管理 FlashMap的，FlashMap主要用在 redirect重定向中传递参数 initFlashMapManager(context); }} 

• 如果找到了HandlerMapping，接下来就会去获取HandlerAdapter对象，当我们想对数据进行转化、数据格式化时，就是在HandlerAdapter对象里面处理的。

• 接下来调用拦截器的PreHandle方法，再调用目标Handler的目标方法得到ModelAndView对象，之后调用拦截器的PostHandler方法，判断是否存在异常，如果存在异常，则交给HandlerExceptionResolver组件处理异常，得到新的ModelAndView对象，由ViewResolver组件根据ModelAndView对象得到实际的View，然后渲染视图，调用拦截器的afterCompletetion方法

 Spring MVC核心组件

• SpringMVC中的Servlet一共有三个层：

  
  

• HttpServletBean

• 直接继承自Java的HttpServlet，其作用是将Servlet中配置的参数设置到相应的属性
  

• FrameworkServlet

• 初始化了WebApplicationContext

• DispatcherServlet

• 初始化自身的9个组件（上面已讲过）

 设计自己的Spring MVC框架

• 读取配置

• 通过web.xml加载我们自己写的MyDispatcherServlet和读取文件

  
  

• 初始化

• 九大组件只需要实现基本的

• 加载配置文件

  private void doLoadConfig(String initParameter) { //将web.xml中的contextConfigLocation对应value值的文件加载到流 try ( InputStream resourceAsStream = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(initParameter); ){ properties.load(resourceAsStream); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }}

• 注解开发

  @Target(ElementType.TYPE)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documentedpublic @interface Controller { /** * controller别名 */  String value() default ""; }

• 扫描用户配置包下的类

  private void doScanner(String packageName) { URL url = this.getClass().getClassLoader().getResource("/" + packageName.replaceAll("\\.", "/")); File dir = new File(url.getFile()); Arrays.asList(dir.listFiles()).forEach(file -> { if (file.isDirectory()) { //递归读取package doScanner(packageName + "." + file.getName()); } else { String className = packageName + "." + file.getName().replace(".class", ""); classNames.add(className); System.out.println("容器扫描到的类有：" + packageName + "." + file.getName()); } });}

• 通过反射机制实例化包下的类，并且放到ioc容器中（Map的键值对 beanName --- bean） beanName默认是首字母小写

  private void doInstance() { if (classNames.isEmpty()) { return ; } classNames.forEach(className -> { try { //通过反射实例化 Class<?> clazz = Class.forName(className); if (clazz.isAnnotationPresent(Controller.class)) { Controller annotation = clazz.getAnnotation(Controller.class); String key = annotation.value(); if (!"".equals(key) && key != null) { ioc.put(key, clazz.newInstance()); } else { ioc.put(toLowerFirstWord(clazz.getSimpleName()), clazz.newInstance()); } } else if (clazz.isAnnotationPresent(Service.class)) { Service annotation = clazz.getAnnotation(Service.class); String key = annotation.value(); if (!"".equals(key) && key != null) { ioc.put(key, clazz.newInstance()); } else { ioc.put(toLowerFirstWord(clazz.getSimpleName()), clazz.newInstance()); } }  } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } });}

• 初始化HandlerMapping

  private void initHandlerMapping() { if (ioc.isEmpty()) { return; } try { //存放controller的 url-method Map<String, Object> url_method = new HashMap<>(); for(Entry<String, Object> entry : ioc.entrySet()) { Class<? extends Object> clazz = entry.getValue().getClass(); String baseUrl = ""; if (clazz.isAnnotationPresent(RequestMapping.class)) { RequestMapping annotation = clazz.getAnnotation(RequestMapping.class); baseUrl = annotation.value(); } Method[] methods = clazz.getMethods(); for(Method method : methods){ if (method.isAnnotationPresent(RequestMapping.class)) { RequestMapping annotation = method.getAnnotation(RequestMapping.class); String url = annotation.value();  url = (baseUrl + "/" + url).replaceAll("/+", "/"); handlerMapping.put(url, method); url_method.put(url, clazz.newInstance()); System.out.println("HandlerMapping：" + url + "," + method); } } ioc.putAll(url_method); }  } catch (Exception e) { // TODO: handle exception }}

• 运行

• 异常拦截

• 获取请求传入的参数并处理参数

• 通过初始化好的handlerMapping获取url对应的方法名，反射调用

  //转发请求,根据url找到相应的methodpublic void doDispatcher(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException { if (handlerMapping.isEmpty()) { return ; } String url = req.getRequestURI(); String contextPath = req.getContextPath();  //拼接url并把多个 /替换成一个 url = url.replace(contextPath, "").replaceAll("/+", "/");  if (!this.handlerMapping.containsKey(url)) { resp.getWriter().write("404 NOT FOUND"); return ; } Method method = this.handlerMapping.get(url);  //获取方法的参数列表 Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();  //获取请求的参数 Map<String, String[]> parameterMap = req.getParameterMap();  //保存参数值 Object[] paramValues = new Object[parameterTypes.length];  //方法的参数列表 for (int i = 0; i < parameterTypes.length; i++) { String requestParam = parameterTypes[i].getSimpleName(); if (requestParam.equals("HttpServletRequest")) { paramValues[i] = req; continue ; } if (requestParam.equals("HttpServletResponse")) { paramValues[i] = resp; continue ; } if (requestParam.equals("String")) { for (Entry<String, String[]> param : parameterMap.entrySet()) { String value = Arrays.toString(param.getValue()).replaceAll("\\[|\\]", ""); paramValues[i] = value; } } } //利用反射机制来调用 try { method.invoke(this.ioc.get(url), paramValues); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }}

https://github.com/biaotang/demo-mvc

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