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下面我们对Spring MVC框架代码进行分析,对于webApplicationContext的相关分析可以参见以前的文档,我们这里着重分析Spring Web MVC框架的实现.我们从分析DispatcherServlet入手:
//这里是对DispatcherServlet的初始化方法,根据名字我们很方面的看到对各个Spring MVC主要元素的初始化 protected void initFrameworkServlet() throws ServletException, BeansException { initMultipartResolver(); initLocaleResolver(); initThemeResolver(); initHandlerMappings(); initHandlerAdapters(); initHandlerExceptionResolvers(); initRequestToViewNameTranslator(); initViewResolvers(); }
看到注解我们知道,这是DispatcherSerlvet的初始化过程,它是在WebApplicationContext已经存在的情况下进行的,也就意味着在初始化它的时候,IOC容器应该已经工作了,这也是我们在web.xml中配置Spring的时候,需要把DispatcherServlet的 load-on-startup的属性配置为2的原因。
对于具体的初始化过程,很容易理解,我们拿initHandlerMappings()来看看:
private void initHandlerMappings() throws BeansException { if (this.detectAllHandlerMappings) { // 这里找到所有在上下文中定义的HandlerMapping,同时把他们排序 // 因为在同一个上下文中可以有不止一个handlerMapping,所以我们把他们都载入到一个链里进行维护和管理 Map matchingBeans = BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors( getWebApplicationContext(), HandlerMapping.class, true, false); if (!matchingBeans.isEmpty()) { this.handlerMappings = new ArrayList(matchingBeans.values()); // 这里通过order属性来对handlerMapping来在list中排序 Collections.sort(this.handlerMappings, new OrderComparator()); } } else { try { Object hm = getWebApplicationContext().getBean(HANDLER_MAPPING_BEAN_NAME, HandlerMapping.class); this.handlerMappings = Collections.singletonList(hm); } catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) { // Ignore, we'll add a default HandlerMapping later. } } //如果在上下文中没有定义的话,那么我们使用默认的BeanNameUrlHandlerMapping if (this.handlerMappings == null) { this.handlerMappings = getDefaultStrategies(HandlerMapping.class); ........ } }
怎样获得上下文环境,可以参见我们前面的对IOC容器在web环境中加载的分析。 DispatcherServlet把定义了的所有HandlerMapping都加载了放在一个List里待以后进行使用,这个链的每一个元素都是一个handlerMapping的配置,而一般每一个handlerMapping可以持有一系列从URL请求到 Spring Controller的映射,比如SimpleUrl
HandlerMaaping中就定义了一个map来持有这一系列的映射关系。
DisptcherServlet通过HandlerMapping使得Web应用程序确定一个执行路径,就像我们在HanderMapping中看到的那样,HandlerMapping只是一个借口:
public interface HandlerMapping { public static final String PATH_WITHIN_HANDLER_MAPPING_ATTRIBUTE = Conventions.getQualifiedAttributeName(HandlerMapping.class, "pathWithinHandlerMapping"); //实际上维护一个HandlerExecutionChain,这是典型的Command的模式的使用,这个执行链里面维护handler和拦截器 HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception; }
他的具体实现只需要实现一个接口方法,而这个接口方法返回的是一个HandlerExecutionChain,实际上就是一个执行链,就像在Command模式描述的那样,这个类很简单,就是一个持有一个Interceptor链和一个Controller:
public class HandlerExecutionChain { private Object handler; private HandlerInterceptor[] interceptors; ........ }
而这些Handler和Interceptor需要我们定义HandlerMapping的时候配置好,比如对具体的 SimpleURLHandlerMapping,他要做的就是根据URL映射的方式注册Handler和Interceptor,自己维护一个放映映射的handlerMap,当需要匹配Http请求的时候需要使用这个表里的信息来得到执行链。这个注册的过程在IOC容器初始化 SimpleUrlHandlerMapping的时候就被完成了,这样以后的解析才可以用到map里的映射信息,这里的信息和bean文件的信息是等价的,下面是具体的注册过程:
protected void registerHandlers(Map urlMap) throws BeansException { if (urlMap.isEmpty()) { logger.warn("Neither 'urlMap' nor 'mappings' set on SimpleUrlHandlerMapping"); } else { //这里迭代在SimpleUrlHandlerMapping中定义的所有映射元素 Iterator it = urlMap.keySet().iterator(); while (it.hasNext()) { //这里取得配置的url String url = (String) it.next(); //这里根据url在bean定义中取得对应的handler Object handler = urlMap.get(url); // Prepend with slash if not already present. if (!url.startsWith("/")) { url = "/" + url; } //这里调用AbstractHandlerMapping中的注册过程 registerHandler(url, handler); } } }
在AbstractMappingHandler中的注册代码:
protected void registerHandler(String urlPath, Object handler) throws BeansException, IllegalStateException { //试图从handlerMap中取handler,看看是否已经存在同样的Url映射关系 Object mappedHandler = this.handlerMap.get(urlPath); if (mappedHandler != null) { ........ } //如果是直接用bean名做映射那就直接从容器中取handler if (!this.lazyInitHandlers && handler instanceof String) { String handlerName = (String) handler; if (getApplicationContext().isSingleton(handlerName)) { handler = getApplicationContext().getBean(handlerName); } } //或者使用默认的handler. if (urlPath.equals("/*")) { setDefaultHandler(handler); } else { //把url和handler的对应关系放到handlerMap中去 this.handlerMap.put(urlPath, handler); ........ } }
handlerMap是持有的一个HashMap,里面就保存了具体的映射信息:
private final Map handlerMap = new HashMap();
而SimpleUrlHandlerMapping对接口HandlerMapping的实现是这样的,这个getHandler根据在初始化的时候就得到的映射表来生成DispatcherServlet需要的执行链
public final HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception { //这里根据request中的参数得到其对应的handler,具体处理在AbstractUrlHandlerMapping中 Object handler = getHandlerInternal(request); //如果找不到对应的,就使用缺省的handler if (handler == null) { handler = this.defaultHandler; } //如果缺省的也没有,那就没办法了 if (handler == null) { return null; } // 如果handler不是一个具体的handler,那我们还要到上下文中取 if (handler instanceof String) { String handlerName = (String) handler; handler = getApplicationContext().getBean(handlerName); } //生成一个HandlerExecutionChain,其中放了我们匹配上的handler和定义好的拦截器,就像我们在HandlerExecutionChain中看到的那样,它持有一个handler和一个拦截器组。 return new HandlerExecutionChain(handler, this.adaptedInterceptors); }
我们看看具体的handler查找过程:
protected Object getHandlerInternal(HttpServletRequest request) throws Exception { //这里的HTTP Request传进来的参数进行分析,得到具体的路径信息。 String lookupPath = this.urlPathHelper.getLookupPathForRequest(request); .......//下面是根据请求信息的查找 return lookupHandler(lookupPath, request); } protected Object lookupHandler(String urlPath, HttpServletRequest request) { // 如果能够直接能在SimpleUrlHandlerMapping的映射表中找到,那最好。 Object handler = this.handlerMap.get(urlPath); if (handler == null) { // 这里使用模式来对map中的所有handler进行匹配,调用了Jre中的Matcher类来完成匹配处理。 String bestPathMatch = null; for (Iterator it = this.handlerMap.keySet().iterator(); it.hasNext();) { String registeredPath = (String) it.next(); if (this.pathMatcher.match(registeredPath, urlPath) && (bestPathMatch == null || bestPathMatch.length() <= registeredPath.length())) { //这里根据匹配路径找到最象的一个 handler = this.handlerMap.get(registeredPath); bestPathMatch = registeredPath; } } if (handler != null) { exposePathWithinMapping(this.pathMatcher.extractPathWithinPattern(bestPathMatch, urlPath), request); } } else { exposePathWithinMapping(urlPath, request); } // return handler; }
我们可以看到,总是在handlerMap这个HashMap中找,当然如果直接找到最好,如果找不到,就看看是不是能通过Match Pattern的模式找,我们一定还记得在配置HnaderMapping的时候是可以通过ANT语法进行配置的,其中的处理就在这里。
这样可以清楚地看到整个HandlerMapping的初始化过程 - 同时,我们也看到了一个具体的handler映射是怎样被存储和查找的 - 这里生成一个ExecutionChain来储存我们找到的handler和在定义bean的时候定义的Interceptors.
让我们回到DispatcherServlet,初始化完成以后,实际的对web请求是在doService()方法中处理的,我们知道DispatcherServlet只是一个普通的Servlet:
protected void doService(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception { ....... //这里把属性信息进行保存 Map attributesSnapshot = null; if (WebUtils.isIncludeRequest(request)) { logger.debug("Taking snapshot of request attributes before include"); attributesSnapshot = new HashMap(); Enumeration attrNames = request.getAttributeNames(); while (attrNames.hasMoreElements()) { String attrName = (String) attrNames.nextElement(); if (this.cleanupAfterInclude || attrName.startsWith(DispatcherServlet.class.getName())) { attributesSnapshot.put(attrName, request.getAttribute(attrName)); } } } // Make framework objects available to handlers and view objects. request.setAttribute(WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, getWebApplicationContext()); request.setAttribute(LOCALE_RESOLVER_ATTRIBUTE, this.localeResolver); request.setAttribute(THEME_RESOLVER_ATTRIBUTE, this.themeResolver); request.setAttribute(THEME_SOURCE_ATTRIBUTE, getThemeSource()); try { //这里使实际的处理入口 doDispatch(request, response); } finally { // Restore the original attribute snapshot, in case of an include. if (attributesSnapshot != null) { restoreAttributesAfterInclude(request, attributesSnapshot); } } }
我们看到,对于请求的处理实际上是让doDispatch()来完成的 - 这个方法很长,但是过程很简单明了:
protected void doDispatch(final HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception { HttpServletRequest processedRequest = request; //这是从handlerMapping中得到的执行链 HandlerExecutionChain mappedHandler = null; int interceptorIndex = -1; ........ try { //我们熟悉的ModelAndView开始出现了。 ModelAndView mv = null; try { processedRequest = checkMultipart(request); // 这是我们得到handler的过程 mappedHandler = getHandler(processedRequest, false); if (mappedHandler == null || mappedHandler.getHandler() == null) { noHandlerFound(processedRequest, response); return; } // 这里取出执行链中的Interceptor进行前处理 if (mappedHandler.getInterceptors() != null) { for (int i = 0; i < mappedHandler.getInterceptors().length; i++) { HandlerInterceptor interceptor = mappedHandler.getInterceptors()[i]; if (!interceptor.preHandle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler())) { triggerAfterCompletion(mappedHandler, interceptorIndex, processedRequest, response, null); return; } interceptorIndex = i; } } //在执行handler之前,用HandlerAdapter先检查一下handler的合法性:是不是按Spring的要求编写的。 HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler()); mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler()); // 这里取出执行链中的Interceptor进行后处理 if (mappedHandler.getInterceptors() != null) { for (int i = mappedHandler.getInterceptors().length - 1; i >= 0; i--) { HandlerInterceptor interceptor = mappedHandler.getInterceptors()[i]; interceptor.postHandle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler(), mv); } } } ........ // Did the handler return a view to render? //这里对视图生成进行处理 if (mv != null && !mv.wasCleared()) { render(mv, processedRequest, response); } ....... }
我们很清楚的看到和MVC框架紧密相关的代码,比如如何得到和http请求相对应的执行链,怎样执行执行链和怎样把模型数据展现到视图中去。
先看怎样取得Command对象,对我们来说就是Handler - 下面是getHandler的代码:
protected HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request, boolean cache) throws Exception { //在ServletContext取得执行链 - 实际上第一次得到它的时候,我们把它放在ServletContext进行了缓存。 HandlerExecutionChain handler = (HandlerExecutionChain) request.getAttribute(HANDLER_EXECUTION_CHAIN_ATTRIBUTE); if (handler != null) { if (!cache) { request.removeAttribute(HANDLER_EXECUTION_CHAIN_ATTRIBUTE); } return handler; } //这里的迭代器迭代的时在initHandlerMapping中载入的上下文所有的HandlerMapping Iterator it = this.handlerMappings.iterator(); while (it.hasNext()) { HandlerMapping hm = (HandlerMapping) it.next(); ....... //这里是实际取得handler的过程,在每个HandlerMapping中建立的映射表进行检索得到请求对应的handler handler = hm.getHandler(request); //然后把handler存到ServletContext中去进行缓存 if (handler != null) { if (cache) { request.setAttribute(HANDLER_EXECUTION_CHAIN_ATTRIBUTE, handler); } return handler; } } return null; }
如果在ServletContext中可以取得handler则直接返回,实际上这个handler是缓冲了上次处理的结果 - 总要有第一次把这个handler放到ServletContext中去:
如果在ServletContext中找不到handler,那就通过持有的handlerMapping生成一个,我们看到它会迭代当前持有的所有的 handlerMapping,因为可以定义不止一个,他们在定义的时候也可以指定顺序,直到找到第一个,然后返回。先找到一个 handlerMapping,然后通过这个handlerMapping返回一个执行链,里面包含了最终的Handler和我们定义的一连串的 Interceptor。具体的我们可以参考上面的SimpleUrlHandlerMapping的代码分析知道getHandler是怎样得到一个 HandlerExecutionChain的。
得到HandlerExecutionChain以后,我们通过HandlerAdapter对这个Handler的合法性进行判断:
protected HandlerAdapter getHandlerAdapter(Object handler) throws ServletException { Iterator it = this.handlerAdapters.iterator(); while (it.hasNext()) { //同样对持有的所有adapter进行匹配 HandlerAdapter ha = (HandlerAdapter) it.next(); if (ha.supports(handler)) { return ha; } } ........ }
通过判断,我们知道这个handler是不是一个Controller接口的实现,比如对于具体的HandlerAdapter - SimpleControllerHandlerAdapter:
public class SimpleControllerHandlerAdapter implements HandlerAdapter { public boolean supports(Object handler) { return (handler instanceof Controller); } ....... }
简单的判断一下handler是不是实现了Controller接口。这也体现了一种对配置文件进行验证的机制。
让我们再回到DispatcherServlet看到代码:
mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
这个就是对handle的具体调用!相当于Command模式里的Command.execute();理所当然的返回一个ModelAndView,下面就是一个对View进行处理的过程:
if (mv != null && !mv.wasCleared()) { render(mv, processedRequest, response); }
调用的是render方法:
protected void render(ModelAndView mv, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {response.setLocale(locale); View view = null; //这里把默认的视图放到ModelAndView中去。 if (!mv.hasView()) { mv.setViewName(getDefaultViewName(request)); } if (mv.isReference()) { // 这里对视图名字进行解析 view = resolveViewName(mv.getViewName(), mv.getModelInternal(), locale, request); ....... } else { // 有可能在ModelAndView里已经直接包含了View对象,那我们就直接使用。 view = mv.getView(); ........ } //得到具体的View对象以后,我们用它来生成视图。 view.render(mv.getModelInternal(), request, response); }
从整个过程我们看到先在ModelAndView中寻找视图的逻辑名,如果找不到那就使用缺省的视图,如果能够找到视图的名字,那就对他进行解析得到实际的需要使用的视图对象。还有一种可能就是在ModelAndView中已经包含了实际的视图对象,这个视图对象是可以直接使用的。
不管怎样,得到一个视图对象以后,通过调用视图对象的render来完成数据的显示过程,我们可以看看具体的JstlView是怎样实现的,我们在JstlView的抽象父类 AbstractView中找到render方法:
public void render(Map model, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception { ...... // 这里把所有的相关信息都收集到一个Map里 Map mergedModel = new HashMap(this.staticAttributes.size() + (model != null ? model.size() : 0)); mergedModel.putAll(this.staticAttributes); if (model != null) { mergedModel.putAll(model); } // Expose RequestContext? if (this.requestContextAttribute != null) { mergedModel.put(this.requestContextAttribute, createRequestContext(request, mergedModel)); } //这是实际的展现模型数据到视图的调用。 renderMergedOutputModel(mergedModel, request, response); }
注解写的很清楚了,先把所有的数据模型进行整合放到一个Map - mergedModel里,然后调用renderMergedOutputModel();这个renderMergedOutputModel是一个模板方法,他的实现在InternalResourceView也就是JstlView的父类:
protected void renderMergedOutputModel( Map model, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception { // Expose the model object as request attributes. exposeModelAsRequestAttributes(model, request); // Expose helpers as request attributes, if any. exposeHelpers(request); // 这里得到InternalResource定义的内部资源路径。 String dispatcherPath = prepareForRendering(request, response); //这里把请求转发到前面得到的内部资源路径中去。 RequestDispatcher rd = request.getRequestDispatcher(dispatcherPath); if (rd == null) { throw new ServletException( "Could not get RequestDispatcher for [" + getUrl() + "]: check that this file exists within your WAR"); } ....... }
首先对模型数据进行处理,exposeModelAsRequestAttributes是在AbstractView中实现的,这个方法把 ModelAndView中的模型数据和其他request数据统统放到ServletContext当中去,这样整个模型数据就通过 ServletContext暴露并得到共享使用了:
protected void exposeModelAsRequestAttributes(Map model, HttpServletRequest request) throws Exception { Iterator it = model.entrySet().iterator(); while (it.hasNext()) { Map.Entry entry = (Map.Entry) it.next(); .......... String modelName = (String) entry.getKey(); Object modelValue = entry.getValue(); if (modelValue != null) { request.setAttribute(modelName, modelValue); ........... } else { request.removeAttribute(modelName); ....... } } }
让我们回到数据处理部分的exposeHelper();这是一个模板方法,其实现在JstlView中实现:
public class JstlView extends InternalResourceView { private MessageSource jstlAwareMessageSource; protected void initApplicationContext() { super.initApplicationContext(); this.jstlAwareMessageSource = JstlUtils.getJstlAwareMessageSource(getServletContext(), getApplicationContext()); } protected void exposeHelpers(HttpServletRequest request) throws Exception { JstlUtils.exposeLocalizationContext(request, this.jstlAwareMessageSource); } }
在JstlUtils中包含了对于其他而言jstl特殊的数据处理和设置。
过程是不是很长?我们现在在哪里了?呵呵,我们刚刚完成的事MVC中View的render,对于InternalResourceView的render 过程比较简单只是完成一个资源的重定向处理。需要做的就是得到实际view的internalResource路径,然后转发到那个资源中去。怎样得到资源的路径呢通过调用:
protected String prepareForRendering(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception { return getUrl(); }
那这个url在哪里生成呢?我们在View相关的代码中没有找到,实际上,他在ViewRosolve的时候就生成了,在UrlBasedViewResolver中:
protected AbstractUrlBasedView buildView(String viewName) throws Exception { AbstractUrlBasedView view = (AbstractUrlBasedView) BeanUtils.instantiateClass(getViewClass()); view.setUrl(getPrefix() + viewName + getSuffix()); String contentType = getContentType(); if (contentType != null) { view.setContentType(contentType); } view.setRequestContextAttribute(getRequestContextAttribute()); view.setAttributesMap(getAttributesMap()); return view; }
这里是生成View的地方,自然也把生成的url和其他一些和view相关的属性也配置好了。
那这个ViewResolve是什么时候被调用的呢?哈哈,我们这样又要回到DispatcherServlet中去看看究竟,在DispatcherServlet中:
protected void render(ModelAndView mv, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception { ........ View view = null; // 这里设置视图名为默认的名字 if (!mv.hasView()) { mv.setViewName(getDefaultViewName(request)); } if (mv.isReference()) { //这里对视图名进行解析,在解析的过程中根据需要生成实际需要的视图对象。 view = resolveViewName(mv.getViewName(), mv.getModelInternal(), locale, request); .......... } ...... }
下面是对视图名进行解析的具体过程:
protected View resolveViewName(String viewName, Map model, Locale locale, HttpServletRequest request) throws Exception { //我们有可能不止一个视图解析器 for (Iterator it = this.viewResolvers.iterator(); it.hasNext();) { ViewResolver viewResolver = (ViewResolver) it.next(); //这里是视图解析器进行解析并生成视图的过程。 View view = viewResolver.resolveViewName(viewName, locale); if (view != null) { return view; } } return null; }
这里调用具体的ViewResolver对视图的名字进行解析 - 除了单纯的解析之外,它还根据我们的要求生成了我们实际需要的视图对象。具体的viewResolver在bean定义文件中进行定义同时在 initViewResolver()方法中被初始化到viewResolver变量中,我们看看具体的 InternalResourceViewResolver是怎样对视图名进行处理的并生成V视图对象的:对resolveViewName的调用模板在 AbstractCachingViewResolver中,
public View resolveViewName(String viewName, Locale locale) throws Exception { //如果没有打开缓存设置,那创建需要的视图 if (!isCache()) { logger.warn("View caching is SWITCHED OFF -- DEVELOPMENT SETTING ONLY: This can severely impair performance"); return createView(viewName, locale); } else { Object cacheKey = getCacheKey(viewName, locale); // No synchronization, as we can live with occasional double caching. synchronized (this.viewCache) { //这里查找缓存里的视图对象 View view = (View) this.viewCache.get(cacheKey); if (view == null) { //如果在缓存中没有找到,创建一个并把创建的放到缓存中去 view = createView(viewName, locale); this.viewCache.put(cacheKey, view); ........ } return view; } } }
关于这些createView(),loadView(),buildView()的关系,我们看看Eclipse里的call hiearchy
然后我们回到view.render中完成数据的最终对httpResponse的写入,比如在AbstractExcelView中的实现:
protected final void renderMergedOutputModel( Map model, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception { ......... // response.setContentLength(workbook.getBytes().length); response.setContentType(getContentType()); ServletOutputStream out = response.getOutputStream(); workbook.write(out); out.flush(); }
这样就和我们前面的分析一致起来了:DispatcherServlet在解析视图名的时候就根据要求生成了视图对象,包括在InternalResourceView中需要使用的url和其他各种和HTTP response相关的属性都会写保持在生成的视图对象中,然后就直接调用视图对象的render来完成数据的展示。
这就是整个Spring Web MVC框架的大致流程,整个MVC流程由DispatcherServlet来控制。MVC的关键过程包括:
配置到handler的映射关系和怎样根据请求参数得到对应的handler,在Spring中,这是由handlerMapping通过执行链来完成的,而具体的映射关系我们在bean定义文件中定义并在HandlerMapping载入上下文的时候就被配置好了。然后 DispatcherServlet调用HandlerMapping来得到对应的执行链,最后通过视图来展现模型数据,但我们要注意的是视图对象是在解析视图名的时候生成配置好的。这些作为核心类的HanderMapping,ViewResolver,View,Handler的紧密协作实现了MVC的功能。
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