实战SpringCloud通用请求字段拦截处理

背景

以SpringCloud构建的微服务系统为例，使用前后端分离的架构，每个系统都会提供一些通用的请求参数，例如移动端的系统版本信息、IMEI信息，Web端的IP信息，浏览器版本信息等，这些参数可能放在header里，也可以放在参数里，如果这些参数需要在每个方法内声明定义，一来工作量太大，二是这些通用参数与业务接口方法耦合过紧，本身就是一个不好的设计。

这个问题该如何优雅地解决呢？

最佳实践

实现思路

• 利用SpringMVC提供拦截器，对匹配的请求，抽取通用的header信息（假设通用字段全部放在header里）
• 将每个请求的信息单独隔离开，互不干扰。
• Controller层使用时，可以将在该请求线程(http线程)里将通用的header信息提取出来使用。
• 请求线程完成时，相应的header头信息对象需要回收销毁。

实现方式

• SpringMVA提供的HandlerInterceptorAdapter可以拿来使用，继承实现即可。
• 使用ThreadLocal记录每个请求的信息，ThreadLocal有隔离线程变量的作用。

HandlerInterceptorAdapter的源码实现及注释

public abstract class HandlerInterceptorAdapter implements AsyncHandlerInterceptor {

	@Override
	public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
			throws Exception {
        // 在业务接口方法处理之前被调用，可以在这里对通用的header信息进行提取
		return true;
	}

	@Override
	public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler,
			@Nullable ModelAndView modelAndView) throws Exception {
		// 这个方法在业务接口方法执行完成后，生成SpringMVC ModelAndView之前被调用
		// 今天这个案例我们不用此方法，故可以不实现。
	}
	
	@Override
	public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler,
			@Nullable Exception ex) throws Exception {
		// 这个方法在DispatcherServlet完全处理完成后被调用，可以在这里对ThreadLocal的内容进行释放
	}

	@Override
	public void afterConcurrentHandlingStarted(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
			Object handler) throws Exception {
		// 这个方法用来处理异步主动，但也会先行调用preHandle，然后执行此方法，异步线程完成后会执行postHandle和afterCompletion两方法，这里暂时用不上。
	}
}

ThreadLocal的源码主要实现及注释

public class ThreadLocal<T> {
    
    protected T initialValue() {
        return null;
    }

    public T get() {
		// 获取当前的线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        return setInitialValue();
    }

    private T setInitialValue() {
        T value = initialValue();
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
        return value;
    }

    public void set(T value) {
		// 获取当前的线程
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

     public void remove() {
         ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
         if (m != null)
             m.remove(this);
     }

    ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }

    void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }
}

简单来说，ThreadLocal最关键的get()和set()方法，都是针对当前线程来操作的，调用set()方法时把值放到ThreadMap(Map的一种实现)中，以当前线程的hash值为key，get()方法则对应以当前线程作为key来取值，从而实现每个线程的数据是隔离的效果。

另附上ThreadLocal类源码解读的导图，仅供参考

案例实战

我们对实际业务系统进行简化处理，假定header信息固定有ip，uid，deviceId三个信息，按照上文的实现思路，开始案例演示。

DTO定义

通用的header信息，使用Dto对象进行封装：

@Data
public class CommonHeader implements Serializable {

	private static final long serialVersionUID = -3949488282201167943L;
	
	/**
	 * 真实ip
 	 */
	private String ip;

	/**
	 * 设备id
 	 */
	private String deviceId;

	/**
	 * 用户uid
 	 */
	private Long uid;
	
	// 省略getter/setter/构造器
}

定义Request请求的封装类Dto，并引入ThreadLocal：

/**
 * 将公共请求头信息放在ThreadLocal中去
 */
public class RequestWrap {

	private static ThreadLocal<CommonHeader> current = new ThreadLocal<>();

    /**
	 * 获取静态的ThreadLocal对象
	 * @return
	 */
	public static ThreadLocal<CommonHeader> getCurrent() {
		return current;
	}
	
	/**
	 * 获取ip
	 * @return
	 */
	public static String getIp() {
		CommonHeader request = current.get();
		if (request == null) {
			return StringUtils.EMPTY;
		}
		return request.getIp();
	}

	/**
	 * 获取uid
	 * @return
	 */
	public static Long getUid() {
		CommonHeader request = current.get();
		if (request == null) {
			return null;
		}
		return request.getUid();
	}

	/**
	 * 获取封装对象
	 * @return
	 */
	public static CommonHeader getCommonReq() {
		CommonHeader request = current.get();
		if (request == null) {
			return new CommonHeader(StringUtils.EMPTY, StringUtils.EMPTY,0L);
		}
		return request;
	}
}

工具类

这里添加一个简单的工具类，将HttpServletRequest通过getHeader方法，生成CommonHeader类：

public class HttpUtil {
	/**
	 * 获取请求头信息
	 *
	 * @param request
	 * @return
	 */
	public static CommonHeader getCommonHeader(HttpServletRequest request) {
		String UID = request.getHeader("uid");
		Long uid = null;
		if (StringUtils.isNotBlank(UID)) {
			uid = Long.parseLong(UID);
		}
		return new CommonHeader(HttpUtil.getIp(request), request.getHeader("deviceId"), uid);
	}

	/**
	 * 获取IP
	 *
	 * @param request
	 * @return
	 */
	public static String getIp(HttpServletRequest request) {
		String ip = request.getHeader("X-Forwarded-For");

		if (null != ip && !"".equals(ip.trim()) && !"unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
			int index = ip.indexOf(',');
			if (index != -1) {
				return ip.substring(0, index);
			} else {
				return ip;
			}
		}
		ip = request.getHeader("X-Real-IP");
		if (null != ip && !"".equals(ip.trim()) && !"unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
			return ip;
		}
		return request.getRemoteAddr();
	}
}

拦截器类实现

最核心的实现终于出场了，这里继承HandlerInterceptorAdapter，这里作了简化处理：

/**
 * 请求头处理
 *
 * @author yangfei
 */
@Component
public class BaseInterceptor extends HandlerInterceptorAdapter {

	private static final org.slf4j.Logger log = org.slf4j.LoggerFactory.getLogger(BaseInterceptor.class);


	@Override
	public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
			throws Exception {
		RequestWrap.getThreadLocal().set(HttpUtil.getCommonHeader(request));
		return true;
	}

	@Override
	public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler,
			ModelAndView modelAndView) throws Exception {
	}

	@Override
	public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex)
			throws Exception {
		RequestWrap.getThreadLocal().remove();
	}

	@Override
	public void afterConcurrentHandlingStarted(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
			throws Exception {
	}
}

如上一章节描述的逻辑，在preHandle方法内将request中的ip,uid,deviceId封装到RequestWrap对象里，在afterCompletion中对该线程的ThreadLocal值进行释放。

业务接口方法的使用

在Controller类的接口方法中，如要获取uid信息，只需要调用RequestWrap.getUid()方法即可，再也不需要在每个接口上声明uid参数了，如下示例：

/**
 * 获取用户基础信息
 */
@PostMapping(value = "/user/info")
public Response<UserInfo> getUserInfo() {
	return userManager.getUserInfo(RequestWrap.getUid());
}

总结

这个实战的目标是解决通用header信息的在接口的重复定义问题，基于HandlerInterceptorAdapter拦截器的实现，ThreadLocal对线程访问数据的隔离来实现的，在实际生产项目应用中有很好的借鉴意义，希望对你有帮助。

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