Spring MVC源码解读之请求处理

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Spring MVC Spring

自从接触Spring开始就对这个框架比较喜欢吧，所以我最近在抽时间深入研究这个框架，因为在项目中用Spring MVC比较多所以打算深入理解一下这个框架。

首先我们要从web.xml讲起，web.xml中配置着用来进行初始化的各种配置信息：欢迎页、servlet、servlet-mapping、filter、lister、启动的记载级别等等信息。但是Spring MVC不同与Struts2（使用Filter拦截请求FilterDispatcher），Spring MVC是使用Servlet进行请求的拦截（DispatcherServlet进行拦截）。

首先我们知道Java web的加载顺序是:content-param --> listener --> filter --> servlet。所以我像按照这个顺序对Spring mvc的加载和处理流出进行讲解。

1、在启动Web服务器的时候会对web.xml中的<listener></listener> 和 <context-param></context-param> 进行读取并加载。context-param，它用于向 ServletContext 提供键值对，即应用程序上下文信息。我们的 listener, filter 等在初始化时会用到这些上下文中的信息。

这里在Spring mvc中的体现如下：

        <context-param>
		<param-name>contextConfigLocation</param-name>
		<param-value>classpath*:config/core/spring-core.xml</param-value>
	</context-param>

	<listener>
		<listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
	</listener>

这里的contextConfigLocation了Spring的配置文件是非常重要的，它以context-param的方式注册并在ContextLoaderListener中监听读取，ContextLoaderListener的职责是负责Spring IOC容器在web上下文的初始化，也就是说这正是这两个参数是我们的Spring容器和我们的Web容器相结合。ContextLoaderListener在web容器启动的时候自动装配ApplicationContext的配置信息。它实现了ServletContextLister这个接口，使我们在为客户端提供请求服务之前向ServletContext中添加任意的对象，这个对象在ServletContext启动的时候被初始化，然后在ServletContext整个运行期间都是可见的。所以ContextLoaderListener的核心就是初始化WebApplication并将实例放到ServletContext中。

2、当然filter也是必须的我们可以用它来进行编码过滤，权限控制等等但是在Spring mvc这里不做深入的介绍。

3、配置Servlet，首先介绍一下Servlet，他是一个用Java编写的基于HTTP协议的在服务器端运行的Java类。它的生命周期由web容器进行控制，其生命周期包括：初始化、运行和销毁具体的过程如下：

（初始化）

Servlet容器加载servlet类，把servlet类的class文件读入内存。
servlet容器创建一个ServletConfig对象。ServletConfig对象包括了servlet的初始化配置信息。
servlet容器创建一个Servle对象
servlet容器调用servlet的init方法进行初始化。

（运行阶段）

当servlet容器接收到一个请求的时候，servlet会针对这个请求创建一个servletRequest和servletResponse对象，然后调用service方法，service方法通过servletRequest对象获得请求信息。并处理该请求。在通过servletResponse生成这个请求的响应。然后销毁servletRequest和servletResponse对象。

（销毁阶段）

当Web应用被终止的时候，servlet容器首先会调用servlet的destory方法，然后在销毁servlet对象，同时也会删除与之关联的servletConfig对象。

那么我们回到Spring MVC中，前面说过ContextLoaderListener只是辅助功能用于创建WebApplicationContext类型的实例，真正的逻辑其实是在DispatcherServlet中实现的。

public class  DispatcherServlet extends FrameworkServlet   

public abstract class FrameworkServlet extends HttpServletBean implements ApplicationContextAware

所以我在HttpServletBean中找到了其init（）方法

/**
	 * Map config parameters onto bean properties of this servlet, and
	 * invoke subclass initialization.
	 * @throws ServletException if bean properties are invalid (or required
	 * properties are missing), or if subclass initialization fails.
	 */
	@Override
	public final void init() throws ServletException {
		if (logger.isDebugEnabled()) {
			logger.debug("Initializing servlet '" + getServletName() + "'");
		}

		// Set bean properties from init parameters.
		try {
                        //解析init-param并封装到pvs中
			PropertyValues pvs = new ServletConfigPropertyValues(getServletConfig(), this.requiredProperties);
                        //将当前的这个Servlet类转化为一BeanWrapper以便于使用Spring的方式对init-param的值进行注入
			BeanWrapper bw = PropertyAccessorFactory.forBeanPropertyAccess(this);
			ResourceLoader resourceLoader = new ServletContextResourceLoader(getServletContext());
                         //注册自定义的属性编辑器，一旦遇到Resource类型的属性将会使用
			bw.registerCustomEditor(Resource.class, new ResourceEditor(resourceLoader, getEnvironment()));
			initBeanWrapper(bw);
			bw.setPropertyValues(pvs, true);
		}
		catch (BeansException ex) {
			logger.error("Failed to set bean properties on servlet '" + getServletName() + "'", ex);
			throw ex;
		}

		// Let subclasses do whatever initialization they like.
		initServletBean();

		if (logger.isDebugEnabled()) {
			logger.debug("Servlet '" + getServletName() + "' configured successfully");
		}
	}

DispatcherServlet的初始化过程主要是通过将当前的servlet类型的实例转换为BeanWrapper类型的实例，以便于Spring对其进行对应属性的注入，这些属性我在FrameworkServlet 中看到的有：

/** ServletContext attribute to find the WebApplicationContext in */
	private String contextAttribute;

	/** WebApplicationContext implementation class to create */
	private Class<?> contextClass = DEFAULT_CONTEXT_CLASS;

	/** WebApplicationContext id to assign */
	private String contextId;

	/** Namespace for this servlet */
	private String namespace;

	/** Explicit context config location */
	private String contextConfigLocation;

	/** Actual ApplicationContextInitializer instances to apply to the context */
	private final ArrayList<ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext>> contextInitializers =
			new ArrayList<ApplicationContextInitializer<ConfigurableApplicationContext>>();

	/** Comma-delimited ApplicationContextInitializer class names set through init param */
	private String contextInitializerClasses;

	/** Should we publish the context as a ServletContext attribute? */
	private boolean publishContext = true;

	/** Should we publish a ServletRequestHandledEvent at the end of each request? */
	private boolean publishEvents = true;

	/** Expose LocaleContext and RequestAttributes as inheritable for child threads? */
	private boolean threadContextInheritable = false;

	/** Should we dispatch an HTTP OPTIONS request to {@link #doService}? */
	private boolean dispatchOptionsRequest = false;

	/** Should we dispatch an HTTP TRACE request to {@link #doService}? */
	private boolean dispatchTraceRequest = false;

	/** WebApplicationContext for this servlet */
	private WebApplicationContext webApplicationContext;

	/** If the WebApplicationContext was injected via {@link #setApplicationContext} */
	private boolean webApplicationContextInjected = false;

	/** Flag used to detect whether onRefresh has already been called */
	private boolean refreshEventReceived = false;

其主要的步骤如下：

封装及初始化参数
将当前的servlet类型的实例转换为BeanWrapper类型的实例
注册相对于Resource属性编辑器，
属性注入
servletBean初始化

在DispatcherServlet 中对各种方法初始化：

/**
	 * Initialize the strategy objects that this servlet uses.
	 * <p>May be overridden in subclasses in order to initialize further strategy objects.
	 */
	protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
                //MultipartResolver用于文件上传
		initMultipartResolver(context);
                //国际化配置
		initLocaleResolver(context);
                //初始化ThemeResolver其通常用户处理不同用户对web不同风格的要求
		initThemeResolver(context);
                //初始化HandlerMappings
		initHandlerMappings(context);
                //用于根据Hander的类型定义不同的处理规则
		initHandlerAdapters(context);
                //处理Hander的错误
		initHandlerExceptionResolvers(context);
                //给相应链接转化为自己想要的格式，比如在前后添加后缀
		initRequestToViewNameTranslator(context);
                //用于将view解析成页面，可以制定不同的解析策略默认按照jsp进行解析，也可以按照velocity模板进行解析
		initViewResolvers(context);
		initFlashMapManager(context);
	}

其中比较重要的是HandlerMappings：当客户端发出Request请求的时候DispatcherServlet将请求提交给HandlerMappings，然后HandlerMappings根据Web Application Context的配置来回传给DispatcherServle相应的Controller,源代码如下：

/**
	 * Initialize the HandlerMappings used by this class.
	 * <p>If no HandlerMapping beans are defined in the BeanFactory for this namespace,
	 * we default to BeanNameUrlHandlerMapping.
	 */
	private void initHandlerMappings(ApplicationContext context) {
		this.handlerMappings = null;

		if (this.detectAllHandlerMappings) {
			// Find all HandlerMappings in the ApplicationContext, including ancestor contexts.
			Map<String, HandlerMapping> matchingBeans =
					BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(context, HandlerMapping.class, true, false);
			if (!matchingBeans.isEmpty()) {
				this.handlerMappings = new ArrayList<HandlerMapping>(matchingBeans.values());
				// We keep HandlerMappings in sorted order.
				AnnotationAwareOrderComparator.sort(this.handlerMappings);
			}
		}
		else {
			try {
				HandlerMapping hm = context.getBean(HANDLER_MAPPING_BEAN_NAME, HandlerMapping.class);
				this.handlerMappings = Collections.singletonList(hm);
			}
			catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
				// Ignore, we'll add a default HandlerMapping later.
			}
		}

		// Ensure we have at least one HandlerMapping, by registering
		// a default HandlerMapping if no other mappings are found.
		if (this.handlerMappings == null) {
			this.handlerMappings = getDefaultStrategies(context, HandlerMapping.class);
			if (logger.isDebugEnabled()) {
				logger.debug("No HandlerMappings found in servlet '" + getServletName() + "': using default");
			}
		}
	}

DispatcherServlet初始化的时序图如下：

----------------上面这些完成Spring mvc的大部分初始化工作下面来分析以下请求处理的流程------------------

1、web服务器接收到客户端发来的请求并将其封装成一个ServletRequest对象。

2、DispatcherServlet接收到这个请求后，并将请求的处理工作委托给具体的处理器Handler,后者负责具体的业务逻辑，DispatcherServlet通过一个或者多个处理程序映射，将每个请求映射到处理程序中。处理程序映射配置在web应用程序的上下文中，是实现了HandlerMapping接口的Bean，它负责根据请求的URL将请求映射到处理程序（Controller）。

3、将请求分派给处理器进行处理，处理器处理完请求后，会将模型和视图名ModelAndView返回给DispatcherServlet

4、DispatcherServlet 将得到的ModelAndView交给ViewResolver来进行逻辑视图名和真实视图对象的对应。

5、当得到真实的视图对象后，DispatcherServlet 将请求分派给这个View对象，由其完成Model数据的渲染工作。

6、客户端的得到返回的响应，结果可能是一个HTML、Excel、pdf文档等等。

但是在上面的步骤中，DispatherServlet接受到请求后是如何映射到Controller的呢？

在Spring MVC中，web请求是被Web应用程序上下文中声明的一个或者多个实现了HanderMapping接口的Bean映射到Controller的，在HanderMapping接口中了一个根据一个URL返回一个HandlerExecutionChain

HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception;

下面是 HanderMapping的默认实现

1. BeanNameUrlHandlerMapping(默认情况)，他根据Controller Bean名称中指定的URL模式将请求映射到处理程序上。

eg. <bean name="/welcome.htm" class="com.kevin.controller.WelcomeController">...</bean>
当你访问http://******/welcome.htm这个URL时，DispatcherServlet通过BeanNameUrlHandlerMapping映射就找到了WelcomeController。
2. ControllerClassNameHandlerMapping，它是按控制器类名称映射请求。
3. SimpleUrlHandlerMapping，用定制的映射定义来映射请求。