手写SpringMVC源码-梳理清楚这些你也能手写出来

Posted 2022-12-15 波波烤鸭

SpringMVC源码-手写篇

一、SpringMVC的基本结构

1.MVC简介

以前的纯Servlet的处理方式：

@Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException 

        String type = req.getParameter(Constant.REQUEST_PARAMETER_TYPE);

        if(type != null && !"".equals(type))
            if(Constant.SERVLET_TYPE_SAVE.equals(type))
                // 添加用户信息
                try 
                    saveOrUpdateUser(req, resp);
                 catch (Exception e) 
                    e.printStackTrace();
                
            else if(Constant.SERVLET_TYPE_UPDATE.equals(type))
                // 更新用户信息
            else if(Constant.SERVLET_TYPE_DELETE.equals(type))
                // 删除用户信息
                deleteUserById(req, resp);
            else if(Constant.SERVLET_TYPE_QUEYR.equals(type))
                // 查询用户
                queryUser(req, resp);
            else if(Constant.SERVLET_TYPE_QUERYBYID.equals(type))
                // 查询单条记录
                String id = req.getParameter("id");
                User user = userService.queryById(Integer.parseInt(id));
                // 跳转到更新的页面同时保存数据到Request作用域中
                req.setAttribute("user",user);
                req.getRequestDispatcher("/user/userUpdate.jsp").forward(req,resp);
            else if(Constant.SERVLET_TYPE_CHECK.equals(type))
                // 验证账号是否存在
                String userName = req.getParameter("userName");
                String s = userService.checkUserName(userName);
                resp.getWriter().println(s);
                resp.flushBuffer();
            
        else
            // 查询用户信息
            queryUser(req, resp);
        
    

为了尽量减少依赖Servlet API，提高程序的可测试性、可复用性而发展出了很多的框架技术：

• Struts1
• Struts2
• SpringMVC

经典面试题：Struts2和SpringMVC的区别

1. 请求映射上的区别。
2. 请求数据绑定上的区别。

2.基本结构

  然后我们来看看SpringMVC的基本结构

从图中我们可以得到的相关信息

1. 有四个非常重要的角色
2. DispatchServlet很重要
3. 谁来负责Controller
4. DispatchServlet根据什么规则分发请求
5. View是什么
6. DispatchServlet负责转发。如何知道怎么转发?
7. MVC是严格的分工协作

二、控制器

  接下来我们看看应该要如何来设计我们的Controller。控制器的作用是用来具体的处理用户的请求。我们系统能够通过一个普通的bean对象来作为我们的Controller。但是在Spring中对于Bean的管理都是以IoC容器来管理的。这样可以充分的利用SpringIoC和AOP的功能。

问题思考：

1. 请求如何和Bean对于
2. 请求如何和Bean的方法对应

1.实例级别的映射

  也就是通过请求地址和Bean的名称对应。通过这个Bean来处理请求。但是如何知道用这个Bean中的哪个方法来处理呢？这时我们可以定义一个接口@Controller.然后声明对应的方法。让Bean去实现这个接口。

public interface Controller 

	ModelAndView handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception;

  接下来我们需要思考：handleRequest这个方法需要返回什么信息？

  也就是控制器需要返回用户需要的数据和对应的View。那么对应的返回数据应该有什么特点呢？站在我们现在这个角度我们是完全不知道应该要返回什么数据的。完全需要基于用户的需要了。也就是数据需要呈现 多样话。这时可以通过Map来非常灵活的使用。

  同时对应的View也应该具备对应的 多样化的特点。

public interface View 
	void render(Map<String, ?> model, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response);

  这里的数据和View的串联我们可以自定义一个ModelAndView这个实现来处理

所以上面的Controller中定义方法的返回值我们就可以定义为ModelAndView了

还有对应Controller对于客户的响应状态我们可以定义一个 HttpStatus来统一管理

  这种方式我们可以看到一个Bean对象处理请求的话我们还需要在 handleRequest方法中来判断处理。或者一个Bean处理一个请求，这种方式是非常不灵活的。

2.方法级别的映射

  第二种选择就是具体的请求直接映射到我们对应的方法中。我们定义的普通Bean不需要实现Controller接口了。就作为一个Controller存在。

  那么怎么表示一个Bean是Controller呢？我们需要显示的通过@Controller注解来实现。

  怎么映射请求到具体的方法中呢？我们可以通过@RequestMapping注解来指定

然后对应的定义如下：

3.如何实现多种方式的支持

  上面我们介绍了Controller处理请求的两种方式

那如何让SpringMVC框架能够支持这两种方式呢？甚至更多的方式

我们来分析下如何来实现这种需求：

1. 各种方式的请求映射是不一样的
2. 各种方式对应的Request Handler 也是不一样的
   1. 方式一：Controller接口的实现对象
   2. @Controller、@RequestMapping注解标识的Bean的方法
3. 如何设计DispatchServlet来灵活的处理呢

不同的方式，映射的规则不相同，请求处理器也不一样。这时我们可以考虑通过 策略模式来处理了.对应的接口为 HandlerMapping。

然后将对应的接口的实现者设置为Bean。DispatchServlet从ApplicationContext中获取对应的配置

  有了对应的handlerMapping然后怎么针对不同的请求来选择对应的实现策略呢，这时我们可以提供对应的适配器来处理。

• 每种不同的请求处理器提供它的适配实现，配置为Bean
• DispatchServlet 从ApplicationContext中获取所有配置。面向HandlerAdapter。隔绝了handler的变化影响。

方式一通过Controller接口处理还是很方便的直接只是 handlerRequest方法就可以直接处理了。但是方式二，我们通过@Controller，@RequestMapping注解来映射到对应的方法这块应该要怎么实现呢？

分析：方式二的Handler是@Controller、@RequestMapping注解标识的Bean和方法，需要定义一个实体类保存BeanName，方法名。@RequestMapping的注解信息。

定义 RequestMappingInfo来存储对应的注解信息。那么这个注解信息该由谁去获取呢？并且在什么时候获取呢？这时我们可以在RequestMappingHandlerMapping的getHandler方法之前处理这个解析就可以了。

我们实现者两个接口来做这个事情就可以了。

	@Override
	public void afterPropertiesSet() throws Exception 
		// 检测@Controller Bean
		for (String beanName : this.applicationContext.getBeanNamesForType(Object.class)) 
			Class<?> beanType = this.applicationContext.getType(beanName);
			if (isHandlerBean(beanType)) 
				detectHandlerMethod(beanType);
			
		
	

还有一个问题。如果存放检测到的RequestMappingInfo信息呢。如下

4. DispatchServlet

  到这我们就把Controller怎么找到的路径讲解清楚了，然后来看下DispatchServlet是如何处理的，我们应该怎么来设计。

我们先来考虑下DispatchServlet要具备哪些功能

1. 创建ApplicationContext容器
2. 要从容器中获取HandlerMapping、HandlerAdapter
3. 完成分发
4. 完成view转发
5. 完成异常处理

然后我们得考虑DispatchServlet要完成这些事情，它应该怎么去实现？

那么对应的操作：

1. 在init方法中完成3个属性的初始化
2. 在service方法中完成handler分发、执行的逻辑
3. 在destory方法中关闭ApplicationContext

对应的DispatcherServlet 应该的结构

对应的核心代码

	/**
	 * 初始化 MVC相关组件的策略提供者，从applicationContext中获取
	 * 
	 * @param applicationContext
	 */
	private void initStrategies(ApplicationContext applicationContext) 
		// 1、initHandlerMapping
		initHandlerMappings(applicationContext);

		// 2、initHandlerAdapter
		initHandlerAdapters(applicationContext);

	

service方法

	@Override
	protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException 
		// 在这里可把一些Dispatcher持有的对象放入到Request中，以被后续处理过程中可能需要使用到
		req.setAttribute(WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE_NAME, webApplicationContext);

		this.doDispatch(req, resp);

	

doDispatch方法

	private void doDispatch(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException 
		Object handler = null;
		ModelAndView mv = null;
		Exception dispatchException = null;
		try 
			// 1、获取请求对应的handler
			handler = this.getHandler(req);
			// 2、如果没有对应的handler
			if (handler == null) 
				noHandlerFound(req, resp);
				return;
			
			// 3、如果有对应的handler，获得handler的Adapter

			HandlerAdapter ha = this.getHandlerAdapter(handler);

			// 4、执行adapter
			mv = ha.handle(req, resp, handler);

		 catch (Exception e) 
			dispatchException = e;
		
		// 5、转发给view
		processDispatchResult(req, resp, handler, mv, dispatchException);
	

三、Model&View

  上面介绍请求了怎么分发到Controller来处理请求，接下来我们就需要看看处理完请求后如何响应对应的 数据和 View。

1.View

  我们再回看下前面介绍的HandlerAdapter。

可以看到对应的handle方法统一返回的是ModelAndView对象。我们需要在方法中创建他的实例，提供对应的View对象。这样Controller的方法的职责就不专一了，被污染了。而且不能灵活的替换View层了。不够灵活。这时我们可以重新定义ModelAndView。再其中加入一个视图名称。

加入视图名称后，我们在Controller中的方法返回就可以如下的写法了

但是有有了一个新的问题，最终的ModelAndView对象由谁来完成呢？根据前面的讲解我们肯定能想到通过 HandlerAdapter来实现了。

	@Override
	public ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
			throws Exception 
		// TODO Auto-generated method stub
		RequestMappingInfo mappingInfo = (RequestMappingInfo) handler;
		// ....
		return null;
	

当然这块我们还有一些其他的疑问

1. Model数据怎么获取？–》参数传递
2. 还可以直接返回ModelAndView吗？ --》完全可以
3. 返回的是视图名称。怎么转换为View呢？谁来转换呢？ --》专门设计一个来处理

3.ViewResolver

  定义一个ViewResolver完成视图名到视图的转换。刚开始不知道怎么干，直接定义一个接口

  不同的视图技术可能有不同的View实现及转换规则。那就实现ViewResolver来提供对应的转换规则。都配置为Bean。DispatcherServlet可以从容器中获取。

需要在DispatcherServlet中完成它的初始化以及对应的视图渲染逻辑。

然后来看看ViewResolver的实现。一个基于URL的转发，重定义的ViewResolver实现

增加其他的ViewResolver实现

增加其他的View实现

2.Model

  数据存储Model的设计，相对就比较简单了。

四、HandlerInterceptor

  上面介绍了那么多还是有问题没有涵盖到，比如请求参数如何绑定到方法参数？需要对请求进行一些过滤，再交给Handler处理。

这些其实都可以交给HandlerInterceptor来处理的。

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