看不懂你打我全网最全的spring dispatcher请求流程解析不看就亏了

Posted 2021-11-03 Java分享家

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了看不懂你打我全网最全的spring dispatcher请求流程解析不看就亏了相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

servlet

在了解dispatcherServlet的流程前，首先要了解servlet这个技术。

狭义的来说，servlet只是一个接口，广义的来说，它是一个规范。

在传统的Javaweb项目里，通过继承HttpServlet（实现了service接口）重写doGet，doPost方法，再在web.xml里标识。通过tomcat作为servlet容器来管理这些servlet。

tomcat在不考虑io模型通信情况下， 只有两个主要的功能。

封装request，response对象
调用servlet的service方法

这个是理解dispatcher流程的关键，首先要知道tomcat到底是干什么的

我们可以看下HttpServlet的service方法的源码

protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String method = req.getMethod();
        long lastModified;
        if (method.equals("GET")) {
            lastModified = this.getLastModified(req);
        } else if (method.equals("HEAD")) {
            lastModified = this.getLastModified(req);
            this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
            this.doHead(req, resp);
        } else if (method.equals("POST")) {
            this.doPost(req, resp);
        } else if (method.equals("PUT")) {
            this.doPut(req, resp);
        } else if (method.equals("DELETE")) {
            this.doDelete(req, resp);
        } else if (method.equals("OPTIONS")) {
            this.doOptions(req, resp);
        } else if (method.equals("TRACE")) {
            this.doTrace(req, resp);
        } else {
            String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
            Object[] errArgs = new Object[]{method};
            errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);
            resp.sendError(501, errMsg);
        }

    }
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也就是说传统的servlet的项目中，tomcat把请求封装后根据url调用对应路径的servlet，执行service方法，再判断请求类型去调用doGet（），doPost（）等。

dispatcherServlet和servlet的关系

dispatcherServlet依赖关系很复杂，简单来说就是他间接的实现了servlet接口。先看下servlet接口的方法

public interface Servlet {
    void init(ServletConfig var1) throws ServletException;

    ServletConfig getServletConfig();

    void service(ServletRequest var1, ServletResponse var2) throws ServletException, IOException;

    String getServletInfo();

    void destroy();
}
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我们一会重点说下init和service方法。

对于springmvc来说，需要在web.xml里配置dispatcherServlet，让tomcat去管理。对于spring的项目，tomcat只需要管理spring自带的servlet就可以了，我们不需要去写servlet，我们是通过bean让spring容器去管理。这里的spring容器和tomcat容器不是一个概念。

springboot基于自动配置不需要去手动配置。

根据上面所说，任何路径下的请求，tomcat都会调用spring的dispatcherServlet的service方法去处理，由于依赖关系复杂，service方法是在dispatcher的父类。总结来说， 最后会调用dispatch的doDispatch方法 ，中间会有些过程，这里就忽略不计了。

流程

丑陋的面经只会甩给你一张图

硬背这种八股文，完全不知道他的理念和实现细节，对我们的思想是没有一点好处的。所以要剖析下他的源码。

初始化

首先要对spring容器初始化刷新容器，才能进行交互。对于springmvc来说，tomcat会先执行dispatcher的init方法（其实是HttpServletBean的init方法）来刷新容器，底层就是调用的refresh方法。对于springboot来说，会执行main方法的run方法，里面执行一个refresh方法来刷新容器。虽然仍然会执行init方法，但里面的refresh方法应该是不会再执行的。（虽然不知道springboot为什么可以不让执行，但根据打断点来说，他确实没有执行）。总之殊途同归。

请求流程

我再把之前的捋一遍，请求过来后，先被tomcat封装request，response对象，再调用service方法，即dispatchServlet的doDispatch方法，直接看源码

protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
		HttpServletRequest processedRequest = request;
		HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
		boolean multipartRequestParsed = false;

		WebAsyncManager asyncManager = WebAsyncUtils.getAsyncManager(request);

		try {
			ModelAndView mv = null;
			Exception dispatchException = null;

			try {
				processedRequest = checkMultipart(request);
				multipartRequestParsed = (processedRequest != request);

				// Determine handler for the current request.
				mappedHandler = getHandler(processedRequest);
				if (mappedHandler == null) {
					noHandlerFound(processedRequest, response);
					return;
				}

				// Determine handler adapter for the current request.
				HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());

				// Process last-modified header, if supported by the handler.
				String method = request.getMethod();
				boolean isGet = "GET".equals(method);
				if (isGet || "HEAD".equals(method)) {
					long lastModified = ha.getLastModified(request, mappedHandler.getHandler());
					if (new ServletWebRequest(request, response).checkNotModified(lastModified) && isGet) {
						return;
					}
				}

				if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
					return;
				}

				// Actually invoke the handler.
				mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());

				if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
					return;
				}

				applyDefaultViewName(processedRequest, mv);
				mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
			}
			catch (Exception ex) {
				dispatchException = ex;
			}
			catch (Throwable err) {
				// As of 4.3, we're processing Errors thrown from handler methods as well,
				// making them available for @ExceptionHandler methods and other scenarios.
				dispatchException = new NestedServletException("Handler dispatch failed", err);
			}
			processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, dispatchException);
		}
		catch (Exception ex) {
			triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler, ex);
		}
		catch (Throwable err) {
			triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler,
					new NestedServletException("Handler processing failed", err));
		}
		finally {
			if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
				// Instead of postHandle and afterCompletion
				if (mappedHandler != null) {
					mappedHandler.applyAfterConcurrentHandlingStarted(processedRequest, response);
				}
			}
			else {
				// Clean up any resources used by a multipart request.
				if (multipartRequestParsed) {
					cleanupMultipart(processedRequest);
				}
			}
		}
	}
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这么看复杂的一比，实际上对比丑陋面经的图片，只有几个方法比较重要。

//从Handler映射器获取handlerchain
mappedHandler = getHandler(processedRequest);
//获取适配器
HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
//执行handler，获取ModelAndView
mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
//判断mv中的视图是否为空
applyDefaultViewName(processedRequest, mv);
//视图解析
processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, dispatchException);
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感觉这应该是spring中最容易理解的源码了，我们逐条分析。

映射器

首先是getHandler（）方法

protected HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) {
        //this.handlerMappings就是一个HandlerMapping数组，Spring容器启动后，会将所有定义好的映射器对象存放在这个数组里
		if (this.handlerMappings != null) {
			for (HandlerMapping mapping : this.handlerMappings) {
				HandlerExecutionChain handler = mapping.getHandler(request);
				if (handler != null) {
					return handler;
				}
			}
		}
		return null;
	}
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这个理解起来很简单，由于有多种的Handler，就有多种的mapping，需要找到正确的mapping

RequestMappingUrlHandlerMapping 最常见的使用注解标识的handler映射
BeanNameUrlHandlerMapping
SimpleUrlHandlerMapping
ControllerClassNameHandlerMapping

其中第一个最为常见，使用@requestMapping注解标识的handlermapping，其他的有继承controller，httpservlet的，就不多说了。

通过循环，直到找到正确的处理器映射器，获取到handle，实际上是一个HandlerExecutionChain，他的构成其实就是拦截器数组+handler。

适配器

上一步获取到了处理器链后，获取适配器，通过getHandlerAdapter方法，参数为handler（目前拦截器数组还没有用）

HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
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这里就用上了大名鼎鼎的 适配器模式 了

如果不使用适配器，以后再增加handle种类时，由于不同handle之间的逻辑完全不一样，需要通过在dispatch中使用if else的方式去判断handle的种类，再执行操作。

protected HandlerAdapter getHandlerAdapter(Object handler) {
		if (this.handlerAdapters != null) {
			for (HandlerAdapter adapter : this.handlerAdapters) {
				if (adapter.supports(handler)) {
					return adapter;
				}
			}
		};
	}
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这里的this.handlerAdapters是获取适配器数组，跟上面有点像。获取到合适的适配器返回。

适配器执行handle方法

适配器使用handle方法执行

mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
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最后得到了一个modelandview。在古老的jsp时代，是通过modelandview传递数据并解析jsp视图的。但由于现在前后端分离，使用@ResponseBody注释只传送json串，所以这里的modelandview为空。

所以接下来的视图解析部分我们就不关注了

拦截器

所以handerchain里的拦截器作用是什么呢。

其实在适配器执行handle方法前后会进行一个拦截器的处理，只是我没有写而已。

最后

tomcat的处理，我就不说了

小结

springmvc这块的流程如果不深挖其实很简单，基本上有过开发经验的都能够大概了解这块的流程。但其实我上面省略了一部分，就是适配器的 handle 方法和映射器的 getHandler 方法。这块比较难理解，所以我这里只介绍前后端分离和常用注解的情况，我尽量从顶向下的方式去说明源码。

映射器的源码分析

面经简略版

在ioc初始化时，映射器也会初始化，就把映射对应关系放在一个map里
映射器的 getHandler 方法，通过url的后缀，从map中获取到对应的handler

详细版

先说下HandlerMapping的继承关系

实际上最常用的就是
RequestMappingHandlerMapping ，他对应的就是@Controller @RequestMapping这种写法的handle映射器。我这里就只介绍这一个映射器了。

我们直接从请求流程来看

首先先是在dispatcher里循环映射器列表，调用getHandler方法（上面有写），实际就是调用AbstractHandlerMapping的getHandler方法

AbstractHandlerMapping

public final HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
		//省略版
		Object handler = getHandlerInternal(request);
		HandlerExecutionChain executionChain = getHandlerExecutionChain(handler, request);
		return executionChain;
	}
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这个getHandlerInternal()返回的就是我们需要的handle，点进去会调用
AbstractHandlerMethodMapping 的方法

getHandlerInternal（）

protected HandlerMethod getHandlerInternal(HttpServletRequest request) throws Exception {
    //获取url，例如/user/login
    String lookupPath = initLookupPath(request);
    //获取HandlerMethod，核心方法
    HandlerMethod handlerMethod = lookupHandlerMethod(lookupPath, request);
    return (handlerMethod != null ? handlerMethod.createWithResolvedBean() : null);
}
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先看返回值，返回了一个 HandlerMethod ，这个就是我们的处理器。之前说过，springmvc有多种handler，每个handle的处理逻辑都不一样，通过不同映射器获得的handler都不同，之后需要通过适配器来统一规范执行。这个后面再说，总之 HandlerMethod 这个对象很重要。

HandlerMethod类

看下HandlerMethod类的构造

//省略了很多
public class HandlerMethod {

   private final Object bean;

   private final Method method;
 }
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就介绍下这两个成员变量吧。bean就是controller的bean，Method是映射到controller的方法，Method不懂的话可以去看下反射的原理。总之在后面适配器那里会执行method的invoke方法，也就是执行controller上映射的方法。

我们在返回刚才的方法，看下核心方法 lookupHandlerMethod

lookupHandlerMethod（）

protected HandlerMethod lookupHandlerMethod(String lookupPath, HttpServletRequest request) throws Exception {
		List<Match> matches = new ArrayList<>();
		//重点
		List<T> directPathMatches = this.mappingRegistry.getMappingsByDirectPath(lookupPath);
		addMatchingMappings(this.mappingRegistry.getRegistrations().keySet(), matches, request);
		Match bestMatch = matches.get(0);
		handleMatch(bestMatch.mapping, lookupPath, request);
		return bestMatch.handlerMethod;
	}
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这个代码我进行了疯狂的省略，把一些多映射或者空的情况删掉了，我们先去理解正常代码的一个流程。

我们来分析下第二行重点代码，this. mappingRegistry .getMappingsByDirectPath(lookupPath)，我们首先要看这个 mappingRegistry 是什么。

mappingRegistry类

class MappingRegistry {

   private final Map<T, MappingRegistration<T>> registry = new HashMap<>();

   private final MultiValueMap<String, T> pathLookup = new LinkedMultiValueMap<>();

   private final Map<String, List<HandlerMethod>> nameLookup = new ConcurrentHashMap<>();

   private final Map<HandlerMethod, CorsConfiguration> corsLookup = new ConcurrentHashMap<>();

   private final ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
}
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mappingRegistry是一个内部类，里面都是一堆map。这个getMappingsByDirectPath方法只是从 pathLookup 这个map里，以lookupPath（url，例如/user/login）为key获取值而已，这个值就是我们的handler。

这时候问题就来了，这些map是什么时候获取的内容呢

在springioc容器初始化时，映射器也会初始化，就把映射对应关系放在pathLookup这个map里。具体流程就跟容器初始化有关了，我就不详细叙述了。

小结

可以发现，对于这种请求来说，根本就没用到
RequestMappingHandlerMapping的方法，都是他的父类AbstractHandlerMapping的方法。之后的流程就很简单了，只是把handlerMethod封装成handerchain，返回了。

适配器的源码分析

面经简略版

调用 RequestMappingHandlerAdapter 的handle方法，实际是通过反射调用controller的方法，并返回值
根据返回值选择特定的返回值解析器（例如使用@Response注解返回的是对象，则使用RequestResponseBodyMethodProcessor，将对象序列化为json）
最后返回的mv为null，跳过了视图解析器。

详细版

HandlerAdapter

上面流程的模块介绍了适配器有很多种，他们都实现了HandleAdapter接口，看下接口的源码

public interface HandlerAdapter {
  boolean supports(Object handler);

  ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
}

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同样省略，重要的只有这两个方法。

第一个方法在上文循环判断 是否合适 时调用过，第二个方法就是dispatcher里的执行方法，返回一个modelAndView。这么一看很简单吗，所以我们来看下他的实现类。

由于handle种类很多，就会对应了很多的适配器

我们平常@Controller出来的 HandlerMethod 使用的是
RequestMappingHandlerAdapter ，是这里最复杂的。为什么复杂呢，因为它涉及了很多的url映射，参数和返回值的处理。这里我先举一个简单的例子，
SimpleServletHandlerAdapter，servlet类型的handler适配器。

SimpleServletHandlerAdapter

public class SimpleServletHandlerAdapter implements HandlerAdapter {
   public boolean supports(Object handler) {
      return (handler instanceof Servlet);
   }

   public ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) {
      ((Servlet) handler).service(request, response);
      return null;
   }
}
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这里先说明一点，spring也是可以使用servlet规范的写法的，例如继承httpservlet，只是还会走mvc的流程，因为这种servlet不归tomcat管理，而是作为一个bean被spring容器管理。

可以看到这个实现类和他的名字一样简单。supports只是判断了handler是否是servlet类型，handle只是调用了service。

AbstractHandlerMethodAdapter

//简化版
public abstract class AbstractHandlerMethodAdapter implements HandlerAdapter {
    public final boolean supports(Object handler) {
        return (handler instanceof HandlerMethod && supportsInternal((HandlerMethod) handler));
    }

    protected abstract boolean supportsInternal(HandlerMethod handlerMethod);

    public final ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler){
		return handleInternal(request, response, (HandlerMethod) handler);
	}

    protected abstract ModelAndView handleInternal(HttpServletRequest request,
			HttpServletResponse response, HandlerMethod handlerMethod) throws Exception;
}
复制代码

先看
RequestMappingHandlerAdapter的抽象类。

supports判断类型是否是 HandlerMethod ，除此之外还有个新方法supportsInternal，但是对于RequestMappingHandlerAdapter来说，这个方法一直返回true。所以我们可以认为, 当一个Handler是HandlerMethod 类型的时候, 就会被这个适配器处理。这里的重点就是 HandlerMethod ，他代表着我们平常使用的handler类型
handle调用新方法handleInternal，作为参数的handler被强转为 HandlerMethod 类型

handle方法流程

刚才简单介绍下父类适配器的接口，接下来看流程

上面说到，dispatcher会先循环获取对应的handleAdapeter，通过的就是supports方法，我就忽略掉了。

然后会调用handle方法，其实就是
RequestMappingHandlerAdapter的 handleInternal 方法

RequestMappingHandlerAdapter

handleInternal（）

protected ModelAndView handleInternal(){
    ModelAndView mav;
    mav = invokeHandlerMethod(request, response, handlerMethod);
    return mav;
}
复制代码

在抽象的省略后，只剩下invokeHandlerMethod方法

invokeHandlerMethod（）

protected ModelAndView invokeHandlerMethod(HttpServletRequest request,
      HttpServletResponse response, HandlerMethod handlerMethod) {
    
        ServletWebRequest webRequest = new ServletWebRequest(request, response);
        ModelAndViewContainer mavContainer = new ModelAndViewContainer();
        //ServletInvocableHandlerMethod是HandlerMethod的子类
        ServletInvocableHandlerMethod invocableMethod = createInvocableHandlerMethod(handlerMethod);
        //核心
        invocableMethod.invokeAndHandle(webRequest, mavContainer);
        return getModelAndView(mavContainer, modelFactory, webRequest);
}
复制代码

这里有大量异步和mavcontainer的部分我都删掉了，没意义的同时也是因为我看不懂，我就不分析了。

这块代码核心就是
invocableMethod.invokeAndHandle(webRequest, mavContainer)，分析下参数。

webRequest request的封装
mavcontainer在前后端分离情况都是为空的。

HandlerMethod子类

public void invokeAndHandle(ServletWebRequest webRequest, ModelAndViewContainer mavContainer,
			Object... providedArgs) throws Exception {
        //获得返回值，providedArgs为参数
		Object returnValue = invokeForRequest(webRequest, mavContainer, providedArgs);
        //返回值解析
		this.returnValueHandlers.handleReturnValue(
					returnValue, getReturnValueType(returnValue), mavContainer, webRequest);
	}
复制代码

public Object invokeForRequest(NativeWebRequest request, @Nullable ModelAndViewContainer mavContainer,
      Object... providedArgs) throws Exception {
	//参数解析器，例如@RequestBody，对象，变量之类的，对参数解析之后放入args数组，
   Object[] args = getMethodArgumentValues(request, mavContainer, providedArgs);
   return doInvoke(args);
}
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protected Object doInvoke(Object... args) throws Exception {
        //获取method，这个method就是controller对应url的方法
		Method method = getBridgedMethod();
        //反射调用controller的方法
		return method.invoke(getBean(), args);
	}
复制代码

这是请求到controller之前的最后一步，这是InvocableHandlerMethod的 doInvoke 方法。这里只进行了一个简单的反射而已。获取到Method对象后调用invoke方法。也就是执行controller下映射url的方法，我这里举一个例子

@GetMapping
public ApiMsg get(@RequestParam(value = "current", required = false, defaultValue = "1") int current,
                  @RequestParam(value = "size", required = false, defaultValue = "10") int size){
    return adminReportService.selectAllReport(current,size);
}
复制代码

一个极其标准的controller，返回的是一个Object对象

对于返回值和参数值的解析我就不研究了。

小结

对于前后端分离传递json这种写法，modelandview都为空，都是直接对返回值处理的，我就没有关注这个modelandview的处理。

总结

作为最常使用的mvc，应该是对于我们这种web开发来说最容易理解的spring源码了。里面还有很多的学问，包括对不同handler的处理或者不同类之间的区别，jsp的解析等，我才疏学浅就不深究了。如果上面有什么写得不对，请评论告诉我。

以上是关于看不懂你打我全网最全的spring dispatcher请求流程解析不看就亏了的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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