Spring MVC原理解析

SpringMVC

Spring MVC的工作原理

①客户端的所有请求都交给前端控制器DispatcherServlet来处理，它会负责调用系统的其他模块来真正处理用户的请求。
② DispatcherServlet收到请求后，将根据请求的信息（包括URL、HTTP协议方法、请求头、请求参数、Cookie等）以及HandlerMapping的配置找到处理该请求的Handler（任何一个对象都可以作为请求的Handler）。
③在这个地方Spring会通过HandlerAdapter对该处理器进行封装。
④ HandlerAdapter是一个适配器，它用统一的接口对各种Handler中的方法进行调用。
⑤ Handler完成对用户请求的处理后，会返回一个ModelAndView对象给DispatcherServlet，ModelAndView顾名思义，包含了数据模型以及相应的视图的信息。
⑥ ModelAndView的视图是逻辑视图，DispatcherServlet还要借助ViewResolver完成从逻辑视图到真实视图对象的解析工作。
⑦ 当得到真正的视图对象后，DispatcherServlet会利用视图对象对模型数据进行渲染。
⑧ 客户端得到响应，可能是一个普通的HTML页面，也可以是XML或JSON字符串，还可以是一张图片或者一个PDF文件。

SpringMVC的运行机制

1、用户发送请求时会先从DispathcherServler的doService方法开始，在该方法中会将ApplicationContext、localeResolver、themeResolver等对象添加到request中，紧接着就是调用doDispatch方法。

2、进入该方法后首先会检查该请求是否是文件上传的请求(校验的规则是是否是post并且contenttType是否为multipart/为前缀)即调用的是checkMultipart方法；如果是的将request包装成MultipartHttpServletRequest。

3、然后调用getHandler方法来匹配每个HandlerMapping对象，如果匹配成功会返回这个Handle的处理链HandlerExecutionChain对象，在获取该对象的内部其实也获取我们自定定义的拦截器，并执行了其中的方法。

4、执行拦截器的preHandle方法，如果返回false执行afterCompletion方法并理解返回

5、通过上述获取到了HandlerExecutionChain对象，通过该对象的getHandler()方法获得一个object通过HandlerAdapter进行封装得到HandlerAdapter对象。

6、该对象调用handle方法来执行Controller中的方法，该对象如果返回一个ModelAndView给DispatcherServlet。

7、DispatcherServlet借助ViewResolver完成逻辑试图名到真实视图对象的解析，得到View后DispatcherServlet使用这个View对ModelAndView中的模型数据进行视图渲染。

什么是Servlet

Java Servlet 是运行在 Web 服务器或应用服务器上的程序，它是作为来自 Web 浏览器或其他 HTTP 客户端的请求和 HTTP 服务器上的数据库或应用程序之间的中间层。

使用 Servlet，您可以收集来自网页表单的用户输入，呈现来自数据库或者其他源的记录，还可以动态创建网页。

Java Servlet 通常情况下与使用 CGI（Common Gateway Interface，公共网关接口）实现的程序可以达到异曲同工的效果。但是相比于 CGI，Servlet 有以下几点优势：

性能明显更好。

Servlet 在 Web 服务器的地址空间内执行。这样它就没有必要再创建一个单独的进程来处理每个客户端请求。

Servlet 是独立于平台的，因为它们是用 Java 编写的。

服务器上的 Java 安全管理器执行了一系列限制，以保护服务器计算机上的资源。因此，Servlet 是可信的。

Java 类库的全部功能对 Servlet 来说都是可用的。它可以通过 sockets 和 RMI 机制与 applets、数据库或其他软件进行交互。

Servlet生命周期

SpringMVC是基于servlet，控制器基于方法级别的拦截，处理器设计为单实例，所以应该了解一下Servlet的生命周期。

Servlet 加载—>实例化—>服务—>销毁。

init（）：

在Servlet的生命周期中，仅执行一次init()方法。它是在服务器装入Servlet时执行的，负责初始化Servlet对象。可以配置服务器，以在启动服务器或客户机首次访问Servlet时装入Servlet。无论有多少客户机访问Servlet，都不会重复执行init（）。

service（）：

它是Servlet的核心，负责响应客户的请求。每当一个客户请求一个HttpServlet对象，该对象的Service()方法就要调用，而且传递给这个方法一个“请求”（ServletRequest）对象和一个“响应”（ServletResponse）对象作为参数。在HttpServlet中已存在Service()方法。默认的服务功能是调用与HTTP请求的方法相应的do功能。

destroy（）：

仅执行一次，在服务器端停止且卸载Servlet时执行该方法。当Servlet对象退出生命周期时，负责释放占用的资源。一个Servlet在运行service()方法时可能会产生其他的线程，因此需要确认在调用destroy()方法时，这些线程已经终止或完成。

手写SpringMVC思路

1.web.xml加载

为了读取web.xml中的配置，我们用到ServletConfig这个类，它代表当前Servlet在web.xml中的配置信息。通过web.xml中加载我们自己写的MyDispatcherServlet和读取配置文件。

2、初始化阶段

在前面我们提到DispatcherServlet的initStrategies方法会初始化9大组件，但是这里将实现一些SpringMVC的最基本的组件而不是全部，按顺序包括：

• 加载配置文件
• 扫描用户配置包下面所有的类
• 拿到扫描到的类，通过反射机制，实例化。并且放到ioc容器中(Map的键值对 beanName-bean) beanName默认是首字母小写
• 初始化HandlerMapping，这里其实就是把url和method对应起来放在一个k-v的Map中,在运行阶段取出

3、运行阶段

每一次请求将会调用doGet或doPost方法，所以统一运行阶段都放在doDispatch方法里处理，它会根据url请求去HandlerMapping中匹配到对应的Method，然后利用反射机制调用Controller中的url对应的方法，并得到结果返回。按顺序包括以下功能：

• 异常的拦截
• 获取请求传入的参数并处理参数
• 通过初始化好的handlerMapping中拿出url对应的方法名，反射调用

手写SpringMVC基本实现

/**
 * 
 * 				1.自定义DispatcherServlet<br>
 *              2.servlet init()方法初始化###只会执行一次<br>
 *              ######2.1获取当前包下所有的类<br>
 *              ######2.2初始化当前包下所有的类,使用Java反射机制初始化对象存放在SpringMVC容器中key(beanId)-
 *              value( 当前实例对象) <br>
 *              ######2.3初始化HandlerMapping方法,将url和方法对应上 <br>
 *              ########2.3.1使用Java反射技术读取类的信息,存放在map集合中key为url请求地址,value为对应方法
 *              <br>
 *              ########2.3.2使用Java反射技术读取类的信息,存放在map集合中key为url请求地址,value为对应实例对象
 *              <br>
 *              3.servlet get或者post请求<br>
 *              ######## 3.1.1获取请求地址,使用Java反射技术找到对应的方法和实例对象进行执行 <br>
 */
public class ExtDispatcherServlet extends HttpServlet {
	// mvc bean key=beanid ,value=对象
	private ConcurrentHashMap<String, Object> mvcBeans = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
	// mvc 请求方法 key=requestUrl,value=对象
	private ConcurrentHashMap<String, Object> mvcBeanUrl = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
	// mvc 请求方法 key=requestUrl,value=方法
	private ConcurrentHashMap<String, String> mvcMethodUrl = new ConcurrentHashMap<String, String>();

	/**
	 * 初始化自定义SpringMVC容器
	 */
	public void init() throws ServletException {
		try {
			// 1.获取当前包下所有的类
			List<Class<?>> classes = ClassUtil.getClasses("com.itmayiedu.ext.controller");
			// 2.初始化当前包下所有的类,使用Java反射机制初始化对象存放在SpringMVC容器中key(beanId)-value(
			// 当前实例对象)
			findClassMVCBeans(classes);
			// 3.初始化HandlerMapping方法,将url和方法对应上
			handlerMapping(mvcBeans);

		} catch (Exception e) {

		}
	}

	// 2.初始化当前包下所有的类,使用Java反射机制初始化对象存放在SpringMVC容器中key(beanId)-value(
	// 当前实例对象)
	public void findClassMVCBeans(List<Class<?>> classes)
			throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
		mvcBeans = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
		for (Class<?> classInfo : classes) {
			ExtController extController = classInfo.getDeclaredAnnotation(ExtController.class);
			if (extController != null) {
				// 默认类名小写 作为bean的名称
				String beanId = ClassUtil.toLowerCaseFirstOne(classInfo.getSimpleName());
				mvcBeans.put(beanId, ClassUtil.newInstance(classInfo));
			}
		}

	}

	// 3.初始化HandlerMapping方法,将url和方法对应上
	public void handlerMapping(ConcurrentHashMap<String, Object> mvcBeans) {
		// 遍历mvc bean对象
		for (Map.Entry<String, Object> entry : mvcBeans.entrySet()) {
			// springmvc 注入object对象
			Object mvcObject = entry.getValue();
			// 判断类上是否有@ExtRequestMapping注解
			Class<? extends Object> classInfo = mvcObject.getClass();
			String requestBaseUrl = null;
			ExtRequestMapping classExtRequestMapping = classInfo.getAnnotation(ExtRequestMapping.class);
			if (classExtRequestMapping != null) {
				requestBaseUrl = classExtRequestMapping.value();
			}
			// 遍历当前类的所有方法,判断方法上是否有注解
			Method[] declaredMethods = classInfo.getDeclaredMethods();
			for (Method method : declaredMethods) {
				ExtRequestMapping methodExtRequestMapping = method.getDeclaredAnnotation(ExtRequestMapping.class);
				if (methodExtRequestMapping != null) {
					String httpRequestUrl = methodExtRequestMapping.value();
					mvcBeanUrl.put(requestBaseUrl + httpRequestUrl, mvcObject);
					mvcMethodUrl.put(requestBaseUrl + httpRequestUrl, method.getName());
				}
			}
		}
	}

	@Override
	protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
		doPost(req, resp);
	}

	@Override
	protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
		try {
			doDispatch(req, resp);
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
		}
	}

	public void doDispatch(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException, ServletException {
		// 1.获取请求url地址
		String requestUrl = req.getRequestURI();
		// 2.使用请求url查找对应mvc 控制器bean
		Object object = mvcBeanUrl.get(requestUrl);
		if (object == null) {
			resp.getWriter().println("http ext not found  controller 404");
			return;
		}
		// 3.获取对应的请求方法
		String methodName = mvcMethodUrl.get(requestUrl);
		if (StringUtils.isEmpty(methodName)) {
			resp.getWriter().println("http ext not found Method 404");
			return;
		}
		// 4.使用java反射技术执行方法
		Class<? extends Object> classInfo = object.getClass();
		String resultPage = (String) methodInvoke(classInfo, object, methodName);
		// 5.视图展示
		viewdisplay(resultPage, req, resp);
	}

	// 执行方法
	public Object methodInvoke(Class<? extends Object> classInfo, Object object, String methodName) {
		try {
			Method method = classInfo.getMethod(methodName);
			Object result = method.invoke(object);
			return result;
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
			return null;
		}
	}

	// 视图展示
	public void viewdisplay(String pageName, HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)
			throws ServletException, IOException {
		// 获取后缀信息
		String suffix = ".jsp";
		// 页面目录地址
		String prefix = "/";
		req.getRequestDispatcher(prefix + pageName + suffix).forward(req, res);
	}

}

OnRefresh 是FrameworkServlet类中的提供的模块方法，在其之类DispatchServlet中进行了重写，

主要用于刷新Spring在web功能实现中所必须使用的全局变量。