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从SpringMVC获取用户信息谈起

Github地址：https://github.com/andyslin/spring-ext

编译、运行环境：JDK 8 + Maven 3 + IDEA + Lombok

spring-boot：2.1.0.RELEASE(Spring：5.1.2.RELEASE)

如要本地运行github上的项目，需要安装lombok插件

上周末拜读了一位牛人的公众号文章<<Token认证，如何快速方便获取用户信息>>，语言风趣，引人入胜，为了表示涛涛敬仰之情，已经转载到自己的公众号了。

回顾一下文章内容，为了在Controller的方法中获取已经认证过的用户信息（比如通过JWT-JSON Web Token传输的Token），文中提供了三种方式：

方式一（很挫）直接在Controller方法中获取Token头，然后解析；
方式二（优雅）在过滤器Filter中验证JWT后，直接使用HttpServletRequestWrapper偷梁换柱，覆盖getHeader方法，然后在Controller方法中调用getHeader，这样就不需要再次解析了；
方式三（很优雅）同样在过滤器Filter中使用HttpServletRequestWrapper，只是覆盖getParameterNames、getParameterValues（针对表单提交）和getInputStream（针对JSON提交），然后就可以和客户端参数相同的方式获取了。

方式一需要重复解析JWT，而且控制器和Servlet API绑定，不方便测试，但是胜在简单直接。方式二和方式三虽然是一个很好的练习HttpServletRequestWrapper的示例，但是可能还算不上是优雅的获取用户信息的方式。

不妨思考一下：

除了获取userId外，如果还想获取JWT中PAYLOAD的其它信息，能不能做到只修改Controller？还是需要再次修改验证JWT的过滤器Filter呢？
HttpServletRequest的getInpustStream()方法，Web容器实现基本都是只能调用一次的，因而方式三在扩展getInpustStream()的时候，先将其转换为byte[]，然后为了添加用户信息，再将byte[]反序列化为map，添加用户信息之后又序列化为byte[]，反复多次，这种方式性能怎么样？如果是文件上传，这种方式能否行得通？
方式三中HttpServletRequestWrapper会无形中启到屏蔽loginUserId参数的作用，但如果客户端的的确确传入了一个loginUserId的参数（当然，这种情况还是需要尽量避免），在Controller中怎么又获取到客户端的这个参数？

有没有什么其它的方式呢？

SpringMVC中关于参数绑定有很多接口，其中很关键的一个是HandlerMethodArgumentResolver，可以通过添加新实现类来实现获取用户信息吗？当然可以，对应该接口的两个方法，首先要能够识别什么情况下需要绑定用户信息，一般来说，可以根据参数的特殊类型，也可以根据参数的特殊注解；其次要能够获取到用户信息，类似于原文中做的那样。虽然这样做也可以实现功能，但是却很繁琐。

不如抛开怎么获取用户信息不谈，先来看看SpringMVC在控制器的处理方法HandlerMethod中绑定参数是怎么做的？

熟悉SpringMVC处理流程的朋友，自然知道，主控制器是DispatcherServlet，在doDispatch()方法中根据HandlerMapping找到处理器，然后找到可以调用该处理器的HandlerAdapter，其中最常用也最核心的莫过于RequestMappingHandlerMapping、HandlerMethod、RequestMappingHandlerAdapter组合了。查看RequestMappingHandlerAdapter的源码，找到调用HandlerMethod的方法：

@Override
protected ModelAndView handleInternal(HttpServletRequest request,
        HttpServletResponse response, HandlerMethod handlerMethod) throws Exception {

    ModelAndView mav;
    checkRequest(request);

    // Execute invokeHandlerMethod in synchronized block if required.
    if (this.synchronizeOnSession) {
        HttpSession session = request.getSession(false);
        if (session != null) {
            Object mutex = WebUtils.getSessionMutex(session);
            synchronized (mutex) {
                mav = invokeHandlerMethod(request, response, handlerMethod);
            }
        }
        else {
            // No HttpSession available -> no mutex necessary
            mav = invokeHandlerMethod(request, response, handlerMethod);
        }
    }
    else {
        // No synchronization on session demanded at all...
        mav = invokeHandlerMethod(request, response, handlerMethod);
    }

    if (!response.containsHeader(HEADER_CACHE_CONTROL)) {
        if (getSessionAttributesHandler(handlerMethod).hasSessionAttributes()) {
            applyCacheSeconds(response, this.cacheSecondsForSessionAttributeHandlers);
        }
        else {
            prepareResponse(response);
        }
    }

    return mav;
}

可以看到，真正的调用是委托给invokeHandlerMethod()方法了：

@Nullable
protected ModelAndView invokeHandlerMethod(HttpServletRequest request,
        HttpServletResponse response, HandlerMethod handlerMethod) throws Exception {

    ServletWebRequest webRequest = new ServletWebRequest(request, response);
    try {
        // 创建数据绑定工厂
        WebDataBinderFactory binderFactory = getDataBinderFactory(handlerMethod);
        ModelFactory modelFactory = getModelFactory(handlerMethod, binderFactory);

        // 创建可调用的方法
        ServletInvocableHandlerMethod invocableMethod = createInvocableHandlerMethod(handlerMethod);
        if (this.argumentResolvers != null) {
            invocableMethod.setHandlerMethodArgumentResolvers(this.argumentResolvers);
        }
        if (this.returnValueHandlers != null) {
            invocableMethod.setHandlerMethodReturnValueHandlers(this.returnValueHandlers);
        }
        invocableMethod.setDataBinderFactory(binderFactory);
        invocableMethod.setParameterNameDiscoverer(this.parameterNameDiscoverer);

        ModelAndViewContainer mavContainer = new ModelAndViewContainer();
        mavContainer.addAllAttributes(RequestContextUtils.getInputFlashMap(request));
        modelFactory.initModel(webRequest, mavContainer, invocableMethod);
        mavContainer.setIgnoreDefaultModelOnRedirect(this.ignoreDefaultModelOnRedirect);

        // 省略异步处理相关代码

        // 这里才是真正的方法调用
        invocableMethod.invokeAndHandle(webRequest, mavContainer);
       
        // 处理返回结果
        return getModelAndView(mavContainer, modelFactory, webRequest);
    }
    finally {
        webRequest.requestCompleted();
    }
}

这个方法很关键，如果需要研读SpringMVC，可以从这个方法着手。不过由于这篇文章关注的是参数绑定，所以这里只关心WebDataBinderFactory binderFactory = getDataBinderFactory(handlerMethod);这句代码，接着看getDataBinderFactory()方法：

private WebDataBinderFactory getDataBinderFactory(HandlerMethod handlerMethod) throws Exception {
    Class<?> handlerType = handlerMethod.getBeanType();
    Set<Method> methods = this.initBinderCache.get(handlerType);
    if (methods == null) {
        methods = MethodIntrospector.selectMethods(handlerType, INIT_BINDER_METHODS);
        this.initBinderCache.put(handlerType, methods);
    }
    List<InvocableHandlerMethod> initBinderMethods = new ArrayList<>();
    // Global methods first
    this.initBinderAdviceCache.forEach((clazz, methodSet) -> {
        if (clazz.isApplicableToBeanType(handlerType)) {
            Object bean = clazz.resolveBean();
            for (Method method : methodSet) {
                initBinderMethods.add(createInitBinderMethod(bean, method));
            }
        }
    });
    for (Method method : methods) {
        Object bean = handlerMethod.getBean();
        initBinderMethods.add(createInitBinderMethod(bean, method));
    }
    return createDataBinderFactory(initBinderMethods);
}

这个方法前面的代码都是一些准备工作，比如调用ControllerAdvice，最终还是调用createDataBinderFactory()方法：

protected InitBinderDataBinderFactory createDataBinderFactory(List<InvocableHandlerMethod> binderMethods)
			throws Exception {

    return new ServletRequestDataBinderFactory(binderMethods, getWebBindingInitializer());
}

终于看到数据绑定工厂实例的创建了，方法体非常简单，只有一个new，而且非常幸运，这个方法是protected的，这说明，SpringMVC的设计者原本就预留了扩展点给我们，如果需要扩展数据绑定相关的功能，这里应该是一个不错的入口，具体做法是：

实现新的WebDataBinderFactory，当然，最好是继承这里的ServletRequestDataBinderFactory；
继承RequestMappingHandlerAdapter，覆盖createDataBinderFactory()方法，返回新实现的WebDataBinderFactory实例；
在SpringMVC容器中使用新的RequestMappingHandlerAdapter。

我们从后往前看：

有多种方式实现第3步，在SpringBoot应用中，比较简单的是通过向容器注册一个WebMvcRegistrations的实现类，这个接口定义如下：

public interface WebMvcRegistrations {

	default RequestMappingHandlerMapping getRequestMappingHandlerMapping() {
		return null;
	}

	default RequestMappingHandlerAdapter getRequestMappingHandlerAdapter() {
		return null;
	}

	default ExceptionHandlerExceptionResolver getExceptionHandlerExceptionResolver() {
		return null;
	}
}

实现第二个方法就可以。

第2步更简单，上面已经说明，这里就不赘述了。

再看第1步，查看ServletRequestDataBinderFactory的源码：

public class ServletRequestDataBinderFactory extends InitBinderDataBinderFactory {

	public ServletRequestDataBinderFactory(@Nullable List<InvocableHandlerMethod> binderMethods,
			@Nullable WebBindingInitializer initializer) {
		super(binderMethods, initializer);
	}

	@Override
	protected ServletRequestDataBinder createBinderInstance(
			@Nullable Object target, String objectName, NativeWebRequest request) throws Exception  {

		return new ExtendedServletRequestDataBinder(target, objectName);
	}
}

除了构造函数，只定义了一个createBinderInstance()方法（一个工厂类创建一种实例，很熟悉的味道吧？），返回ExtendedServletRequestDataBinder的实例，真正的绑定逻辑在这个类里面，还需要扩展这个类：

public class ExtendedServletRequestDataBinder extends ServletRequestDataBinder {

	public ExtendedServletRequestDataBinder(@Nullable Object target) {
		super(target);
	}

	public ExtendedServletRequestDataBinder(@Nullable Object target, String objectName) {
		super(target, objectName);
	}

	@Override
	@SuppressWarnings("unchecked")
	protected void addBindValues(MutablePropertyValues mpvs, ServletRequest request) {
		String attr = HandlerMapping.URI_TEMPLATE_VARIABLES_ATTRIBUTE;
		Map<String, String> uriVars = (Map<String, String>) request.getAttribute(attr);
		if (uriVars != null) {
			uriVars.forEach((name, value) -> {
				if (mpvs.contains(name)) {
					if (logger.isWarnEnabled()) {
						logger.warn("Skipping URI variable '" + name +
								"' because request contains bind value with same name.");
					}
				}
				else {
					mpvs.addPropertyValue(name, value);
				}
			});
		}
	}
}

要扩展一个类，首先还是找一下有哪些protected方法，可以看到有一个addBindValues()方法，然后再看这个方法被谁调用了，发现在父类ServletRequestDataBinder中有：

public void bind(ServletRequest request) {
    MutablePropertyValues mpvs = new ServletRequestParameterPropertyValues(request);
    MultipartRequest multipartRequest = WebUtils.getNativeRequest(request, MultipartRequest.class);
    if (multipartRequest != null) {
        bindMultipart(multipartRequest.getMultiFileMap(), mpvs);
    }
    // 绑定前添加绑定参数
    addBindValues(mpvs, request);
    // 执行参数绑定，包括参数格式化、参数校验等
    doBind(mpvs);
    // 可以添加一些绑定之后的处理
}

至此，已经找到扩展接入点了，为了更好的对扩展开放，引入一个新的接口PropertyValuesProvider：

/**
 * 属性值提供器接口
 */
public interface PropertyValuesProvider {

    /**
     * 绑定前添加绑定属性，仍然需要经过参数校验
     */
    default void addBindValues(MutablePropertyValues mpvs, ServletRequest request, Object target, String name) {
    }

    /**
     * 绑定后修改目标对象，修改后的参数不需要经过参数校验
     *
     */
    default void afterBindValues(PropertyAccessor accessor, ServletRequest request, Object target, String name) {
    }
}

然后实现新的DataBinder，整个代码如下:

class ArgsBindRequestMappingHandlerAdapter extends RequestMappingHandlerAdapter {

    private final List<PropertyValuesProvider> providers;

    public ArgsBindRequestMappingHandlerAdapter(List<PropertyValuesProvider> providers) {
        this.providers = providers;
    }

    @Override
    protected InitBinderDataBinderFactory createDataBinderFactory(List<InvocableHandlerMethod> binderMethods) throws Exception {
        return new ArgsBindServletRequestDataBinderFactory(binderMethods, getWebBindingInitializer());
    }

    private class ArgsBindServletRequestDataBinderFactory extends ServletRequestDataBinderFactory {

        public ArgsBindServletRequestDataBinderFactory(List<InvocableHandlerMethod> binderMethods, WebBindingInitializer initializer) {
            super(binderMethods, initializer);
        }

        @Override
        protected ServletRequestDataBinder createBinderInstance(Object target, String objectName, NativeWebRequest request) {
            return new ArgsBindServletRequestDataBinder(target, objectName);
        }
    }

    private class ArgsBindServletRequestDataBinder extends ExtendedServletRequestDataBinder {

        public ArgsBindServletRequestDataBinder(Object target, String objectName) {
            super(target, objectName);
        }

        /**
         * 属性绑定前
         */
        @Override
        protected void addBindValues(MutablePropertyValues mpvs, ServletRequest request) {
            super.addBindValues(mpvs, request);
            if (null != providers) {
                Object target = getTarget();
                String name = getObjectName();
                providers.forEach(provider -> provider.addBindValues(mpvs, request, target, name));
            }
        }

        /**
         * 属性绑定后
         */
        @Override
        public void bind(ServletRequest request) {
            super.bind(request);
            if (null != providers) {
                ConfigurablePropertyAccessor mpvs = getPropertyAccessor();
                Object target = getTarget();
                String name = getObjectName();
                providers.forEach(provider -> provider.afterBindValues(mpvs, request, target, name));
            }
        }
    }
}

最后，加上SpringBoot自动配置类：

@Configuration
public class ArgsBindAutoConfiguration {

    @Bean
    @ConditionalOnBean(PropertyValuesProvider.class)
    @ConditionalOnMissingBean(ArgsBindWebMvcRegistrations.class)
    public ArgsBindWebMvcRegistrations argsBindWebMvcRegistrations(List<PropertyValuesProvider> providers) {
        return new ArgsBindWebMvcRegistrations(providers);
    }

    static class ArgsBindWebMvcRegistrations implements WebMvcRegistrations {

        private final List<PropertyValuesProvider> providers;

        public ArgsBindWebMvcRegistrations(List<PropertyValuesProvider> providers) {
            this.providers = providers;
        }

        @Override
        public RequestMappingHandlerAdapter getRequestMappingHandlerAdapter() {
            return new ArgsBindRequestMappingHandlerAdapter(providers);
        }
    }
}

好了，有了新的接口，要实现文章开始的获取用户信息的问题，也就是添加一个新接口PropertyValuesProvider的实现类，并注入到SpringMVC的容器中即可，如果需要获取PAYLOAD中的其它信息，或者有其它的自定义参数绑定逻辑，可以再加几个实现类。

在我的Github上有一个简单的测试示例，有兴趣的朋友不妨一试。

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