深入源码分析SpringMVC执行过程
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2020-08-06 10:18
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本文主要讲解 SpringMVC 执行过程,并针对相关源码进行解析。
首先,让我们从 Spring MVC 的四大组件:前端控制器(DispatcherServlet)、处理器映射器(HandlerMapping)、处理器适配器(HandlerAdapter)以及视图解析器(ViewResolver) 的角度来看一下 Spring MVC 对用户请求的处理过程,过程如下图所示:
![d1528de242cfaa5a0b76733bea37a68c.webp](https://filescdn.proginn.com/dd9671963724995e5f83d68e210cd451/d1528de242cfaa5a0b76733bea37a68c.webp)
- 用户请求发送到前端控制器 DispatcherServlet。
- 前端控制器 DispatcherServlet 接收到请求后,DispatcherServlet 会使用 HandlerMapping 来处理,HandlerMapping 会查找到具体进行处理请求的 Handler 对象。
- HandlerMapping 找到对应的 Handler 之后,并不是返回一个 Handler 原始对象,而是一个 Handler 执行链(HandlerExecutionChain),在这个执行链中包括了拦截器和处理请求的 Handler。HandlerMapping 返回一个执行链给 DispatcherServlet。
- DispatcherServlet 接收到执行链之后,会调用 Handler 适配器去执行 Handler。
- HandlerAdapter执行完成 Handler之后会得到一个 ModelAndView,并返回给 DispatcherServlet。
- DispatcherServlet 接收到 HandlerAdapter 返回的 ModelAndView 之后,会根据其中的视图名调用 ViewResolver。
- ViewResolver 根据逻辑视图名解析成一个真正的 View 视图,并返回给 DispatcherServlet。
- DispatcherServlet 接收到视图之后,会根据上面的 ModelAndView 中的 model 来进行视图中数据的填充,也就是所谓的视图渲染。
- 渲染完成之后,DispatcherServlet 就可以将结果返回给用户了。
在了解了大概的执行过程后,让我们一起去从源码角度去深入探索(SpringMVC 版本为 5.2.3):
我们先创建一个 Controller 以便进行 debug,内容如下:
public class SpringMvcController {
"testSpringMvc") (
public String testSpringMvc(Map<String, String> map) {
map.put("note", "在看转发二连");
return "success";
}
}
然后再创建一个 html 文件,采用 Thymeleaf 模版引擎,文件内容如下:
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>在看转发二连title>
head>
<body>
<h1 th:text="${note}">h1>
body>
html>
好了,然后启动程序,让我们访问 http://localhost:8080/testSpringMvc
,来一步一步探索 SpringMVC 的执行过程:
首先当我们访问页面的时候,将会把请求发送到前端控制器 DispatcherServlet,DispatcherServlet 是一个 Servlet,我们知道在 Servlet 在处理一个请求的时候会交给 service 方法进行处理,这里也不例外,DispatcherServlet 继承了 FrameworkServlet,首先进入 FrameworkServlet 的 service 方法:
protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
// 请求方法
HttpMethod httpMethod = HttpMethod.resolve(request.getMethod());
// 若方法为 PATCH 方法或为空则单独处理
if (httpMethod == HttpMethod.PATCH || httpMethod == null) {
processRequest(request, response);
}
else {// 其他的请求类型的方法经由父类,也就是 HttpServlet 处理
super.service(request, response);
}
}
HttpServlet 中会根据请求类型的不同分别调用 doGet 或者 doPost 等方法,FrameworkServlet 中已经重写了这些方法,在这些方法中会调用 processRequest 进行处理,在 processRequest 中会调用 doService 方法,这个 doService 方法就是在 DispatcherServlet 中实现的。下面就看下 DispatcherServlet 中的 doService 方法的实现。
DispatcherServlet 收到请求
DispatcherServlet 中的 doService方法:
protected void doService(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
logRequest(request);
// 给 request 中的属性做一份快照,以便能够恢复原始属性
Map<String, Object> attributesSnapshot = null;
if (WebUtils.isIncludeRequest(request)) {
attributesSnapshot = new HashMap<>();
Enumeration> attrNames = request.getAttributeNames();
while (attrNames.hasMoreElements()) {
String attrName = (String) attrNames.nextElement();
if (this.cleanupAfterInclude || attrName.startsWith(DEFAULT_STRATEGIES_PREFIX)) {
attributesSnapshot.put(attrName, request.getAttribute(attrName));
}
}
}
// 如果没有配置本地化或者主题的处理器之类的,SpringMVC 会使用默认的配置文件,即 DispatcherServlet.properties
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());
if (this.flashMapManager != null) {
FlashMap inputFlashMap = this.flashMapManager.retrieveAndUpdate(request, response);
if (inputFlashMap != null) {
request.setAttribute(INPUT_FLASH_MAP_ATTRIBUTE, Collections.unmodifiableMap(inputFlashMap));
}
request.setAttribute(OUTPUT_FLASH_MAP_ATTRIBUTE, new FlashMap());
request.setAttribute(FLASH_MAP_MANAGER_ATTRIBUTE, this.flashMapManager);
}
try {
// 开始真正的处理
doDispatch(request, response);
}
finally {
if (!WebAsyncUtils.getAsyncManager(request).isConcurrentHandlingStarted()) {
// 恢复原始属性快照
if (attributesSnapshot != null) {
restoreAttributesAfterInclude(request, attributesSnapshot);
}
}
}
}
接下来 DispatcherServlet 开始真正的处理,让我们来看下 doDispatch 方法,首先会获取当前请求的 Handler 执行链,然后找到合适的 HandlerAdapter,接着调用 RequestMappingHandlerAdapter 的 handle 方法,如下为 doDispatch 方法:
protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
HttpServletRequest processedRequest = request;
HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
boolean multipartRequestParsed = false;
WebAsyncManager asyncManager = WebAsyncUtils.getAsyncManager(request);
try {
ModelAndView mv = null;
Exception dispatchException = null;
try {
// 先检查是不是 Multipart 类型的,比如上传等;如果是 Multipart 类型的,则转换为 MultipartHttpServletRequest 类型
processedRequest = checkMultipart(request);
multipartRequestParsed = (processedRequest != request);
// 获取当前请求的 Handler 执行链
mappedHandler = getHandler(processedRequest);
if (mappedHandler == null) {
noHandlerFound(processedRequest, response);
return;
}
// 获取当前请求的 Handler 适配器
HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
// 对于 header 中 last-modified 的处理
String method = request.getMethod();
boolean isGet = "GET".equals(method);
if (isGet || "HEAD".equals(method)) {
long lastModified = ha.getLastModified(request, mappedHandler.getHandler());
if (new ServletWebRequest(request, response).checkNotModified(lastModified) && isGet) {
return;
}
}
// 遍历所有定义的 interceptor,执行 preHandle 方法
if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
return;
}
// 实际调用 Handler 的地方
mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
return;
}
// 处理成默认视图名,也就是添加前缀和后缀等
applyDefaultViewName(processedRequest, mv);
// 拦截器postHandle方法进行处理
mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
}
catch (Exception ex) {
dispatchException = ex;
}
catch (Throwable err) {
dispatchException = new NestedServletException("Handler dispatch failed", err);
}
// 处理最后的结果,渲染之类的都在这里
processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, dispatchException);
}
catch (Exception ex) {
triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler, ex);
}
catch (Throwable err) {
triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler,
new NestedServletException("Handler processing failed", err));
}
finally {
if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
if (mappedHandler != null) {
mappedHandler.applyAfterConcurrentHandlingStarted(processedRequest, response);
}
}
else {
if (multipartRequestParsed) {
cleanupMultipart(processedRequest);
}
}
}
}
查找对应的 Handler 对象
让我们去探索下是如何获取当前请求的 Handler 执行链,对应着这句代码 mappedHandler = getHandler(processedRequest);
,看下 DispatcherServlet 具体的 getHandler 方法,该方法主要是遍历所有的 handlerMappings 进行处理,handlerMappings 是在启动的时候预先注册好的,在循环中会调用 AbstractHandlerMapping 类中的 getHandler 方法来获取 Handler 执行链,若获取的 Handler 执行链不为 null,则返回当前请求的 Handler 执行链,DispatcherServlet 类的 getHandler 方法如下:
protected HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
if (this.handlerMappings != null) {
// 遍历所有的 handlerMappings 进行处理,handlerMappings 是在启动的时候预先注册好的
for (HandlerMapping mapping : this.handlerMappings) {
HandlerExecutionChain handler = mapping.getHandler(request);
if (handler != null) {
return handler;
}
}
}
return null;
}
在循环中,根据 mapping.getHandler(request);
,继续往下看 AbstractHandlerMapping 类中的 getHandler 方法:
public final HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
// 根据 request 获取 handler
Object handler = getHandlerInternal(request);
if (handler == null) {
// 如果没有找到就使用默认的 handler
handler = getDefaultHandler();
}
if (handler == null) {
return null;
}
// 如果 Handler 是 String,表明是一个 bean 名称,需要寻找对应 bean
if (handler instanceof String) {
String handlerName = (String) handler;
handler = obtainApplicationContext().getBean(handlerName);
}
// 封装 Handler 执行链
return getHandlerExecutionChain(handler, request);
}
AbstractHandlerMapping 类中的 getHandler 方法中首先根据 requrst 获取 handler,主要是调用了 AbstractHandlerMethodMapping 类中的 getHandlerInternal 方法,该方法首先获取 request 中的 url,即 /testSpringMvc
,用来匹配 handler 并封装成 HandlerMethod,然后根据 handlerMethod 中的 bean 来实例化 Handler 并返回。
protected HandlerMethod getHandlerInternal(HttpServletRequest request) throws Exception {
// 获取 request 中的 url,用来匹配 handler
String lookupPath = getUrlPathHelper().getLookupPathForRequest(request);
request.setAttribute(LOOKUP_PATH, lookupPath);
this.mappingRegistry.acquireReadLock();
try {
// 根据路径寻找 Handler,并封装成 HandlerMethod
HandlerMethod handlerMethod = lookupHandlerMethod(lookupPath, request);
// 根据 handlerMethod 中的 bean 来实例化 Handler,并添加进 HandlerMethod
return (handlerMethod != null ? handlerMethod.createWithResolvedBean() : null);
}
finally {
this.mappingRegistry.releaseReadLock();
}
}
接下来,我们看 lookupHandlerMethod 的逻辑,主要逻辑委托给了 mappingRegistry 这个成员变量来处理:
protected HandlerMethod lookupHandlerMethod(String lookupPath, HttpServletRequest request) throws Exception {
List
matches = new ArrayList<>(); // 通过 lookupPath 属性中查找。如果找到了,就返回对应的RequestMappingInfo
List
directPathMatches = this.mappingRegistry.getMappingsByUrl(lookupPath); if (directPathMatches != null) {
// 如果匹配到了,检查其他属性是否符合要求,如请求方法,参数,header 等
addMatchingMappings(directPathMatches, matches, request);
}
if (matches.isEmpty()) {
// 没有直接匹配到,则遍历所有的处理方法进行通配符匹配
addMatchingMappings(this.mappingRegistry.getMappings().keySet(), matches, request);
}
if (!matches.isEmpty()) {
// 如果方法有多个匹配,不同的通配符等,则排序选择出最合适的一个
Comparator
comparator = new MatchComparator(getMappingComparator(request)); matches.sort(comparator);
Match bestMatch = matches.get(0);
// 如果有多个匹配的,会找到第二个最合适的进行比较
if (matches.size() > 1) {
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace(matches.size() + " matching mappings: " + matches);
}
if (CorsUtils.isPreFlightRequest(request)) {
return PREFLIGHT_AMBIGUOUS_MATCH;
}
Match secondBestMatch = matches.get(1);
if (comparator.compare(bestMatch, secondBestMatch) == 0) {
Method m1 = bestMatch.handlerMethod.getMethod();
Method m2 = secondBestMatch.handlerMethod.getMethod();
String uri = request.getRequestURI();
// 不能有相同的最优 Match
throw new IllegalStateException(
"Ambiguous handler methods mapped for '" + uri + "': {" + m1 + ", " + m2 + "}");
}
}
request.setAttribute(BEST_MATCHING_HANDLER_ATTRIBUTE, bestMatch.handlerMethod);
// 设置 request 参数(RequestMappingHandlerMapping 对其进行了覆写)
handleMatch(bestMatch.mapping, lookupPath, request);
// 返回匹配的 url 的处理的方法
return bestMatch.handlerMethod;
}
else {
// 调用 RequestMappingHandlerMapping 类的 handleNoMatch 方法再匹配一次
return handleNoMatch(this.mappingRegistry.getMappings().keySet(), lookupPath, request);
}
}
通过上面的过程,我们就获取到了 Handler,就开始封装执行链了,就是将我们配置的拦截器加入到执行链中去,getHandlerExecutionChain 方法如下:
protected HandlerExecutionChain getHandlerExecutionChain(Object handler, HttpServletRequest request) {
// 如果当前 Handler 不是执行链类型,就使用一个新的执行链实例封装起来
HandlerExecutionChain chain = (handler instanceof HandlerExecutionChain ? (HandlerExecutionChain) handler : new HandlerExecutionChain(handler));
String lookupPath = this.urlPathHelper.getLookupPathForRequest(request, LOOKUP_PATH);
// 遍历拦截器,找到跟当前 url 对应的,添加进执行链中去
for (HandlerInterceptor interceptor : this.adaptedInterceptors) {
if (interceptor instanceof MappedInterceptor) {
MappedInterceptor mappedInterceptor = (MappedInterceptor) interceptor;
if (mappedInterceptor.matches(lookupPath, this.pathMatcher)) {
chain.addInterceptor(mappedInterceptor.getInterceptor());
}
}
else {
chain.addInterceptor(interceptor);
}
}
return chain;
}
到此为止,我们就获取了当前请求的 Handler 执行链,接下来看下是如何获取请求的 Handler 适配器,主要依靠 DispatcherServlet 类的 getHandlerAdapter 方法,该方法就是遍历所有的 HandlerAdapter,找到和当前 Handler 匹配的就返回,在这里匹配到的为 RequestMappingHandlerAdapter。
DispatcherServlet 类的 getHandlerAdapter 方法如下:
protected HandlerAdapter getHandlerAdapter(Object handler) throws ServletException {
if (this.handlerAdapters != null) {
// 遍历所有的 HandlerAdapter,找到和当前 Handler 匹配的就返回
for (HandlerAdapter adapter : this.handlerAdapters) {
if (adapter.supports(handler)) {
return adapter;
}
}
}
throw new ServletException("No adapter for handler [" + handler +
"]: The DispatcherServlet configuration needs to include a HandlerAdapter that supports this handler");
}
HandlerAdapter 执行当前的 Handler
再获取完当前请求的 Handler 适配器后,接着进行缓存处理,也就是对 last-modified 的处理,然后调用 applyPreHandle 方法执行拦截器的 preHandle 方法,即遍历所有定义的 interceptor,执行 postHandle 方法,然后就到了实际执行 handle 的地方,doDispatch 方法中 handle 方法是执行当前 Handler,我们这里使用的是 RequestMappingHandlerAdapter,首先会进入 AbstractHandlerMethodAdapter 的 handle 方法:
public final ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
return handleInternal(request, response, (HandlerMethod) handler);
}
在 AbstractHandlerMethodAdapter 的 handle 方法中又调用了 RequestMappingHandlerAdapter 类的 handleInternal 方法:
protected ModelAndView handleInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, HandlerMethod handlerMethod) throws Exception {
ModelAndView mav;
checkRequest(request);
if (this.synchronizeOnSession) {
HttpSession session = request.getSession(false);
if (session != null) {
Object mutex = WebUtils.getSessionMutex(session);
synchronized (mutex) {
mav = invokeHandlerMethod(request, response, handlerMethod);
}
}
else {
mav = invokeHandlerMethod(request, response, handlerMethod);
}
}
else {
// 执行方法,封装 ModelAndView
mav = invokeHandlerMethod(request, response, handlerMethod);
}
if (!response.containsHeader(HEADER_CACHE_CONTROL)) {
if (getSessionAttributesHandler(handlerMethod).hasSessionAttributes()) {
applyCacheSeconds(response, this.cacheSecondsForSessionAttributeHandlers);
}
else {
prepareResponse(response);
}
}
return mav;
}
在执行完 handle 方法后,然后调用 applyDefaultViewName 方法组装默认视图名称,将前缀和后缀名都加上,接着调用 applyPostHandle 方法执行拦截器的 preHandle 方法,也就是遍历所有定义的 interceptor,执行postHandle 方法。
处理最终结果以及渲染
最终调用 DispatcherServlet 类中的 processDispatchResult 方法,此方法主要是处理最终结果的,包括异常处理、渲染页面和发出完成通知触发拦截器的 afterCompletion() 方法执行等。processDispatchResult()方法代码如下:
private void processDispatchResult(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, HandlerExecutionChain mappedHandler, ModelAndView mv, Exception exception) throws Exception {
boolean errorView = false;
if (exception != null) {
if (exception instanceof ModelAndViewDefiningException) {
logger.debug("ModelAndViewDefiningException encountered", exception);
mv = ((ModelAndViewDefiningException) exception).getModelAndView();
}
else {
Object handler = (mappedHandler != null ? mappedHandler.getHandler() : null);
mv = processHandlerException(request, response, handler, exception);
errorView = (mv != null);
}
}
if (mv != null && !mv.wasCleared()) {
// 渲染
render(mv, request, response);
if (errorView) {
WebUtils.clearErrorRequestAttributes(request);
}
}
else {
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("No view rendering, null ModelAndView returned.");
}
}
if (WebAsyncUtils.getAsyncManager(request).isConcurrentHandlingStarted()) {
return;
}
if (mappedHandler != null) {
mappedHandler.triggerAfterCompletion(request, response, null);
}
}
接下来让我们看下 DispatcherServlet 类的 render 方法是如何完成渲染的,DispatcherServlet 类的 render 方法渲染过程如下:
- 判断 ModelAndView 中 view 是否为 view name,没有获取其实例对象:如果是根据 name,如果是则需要调用 resolveViewName 从视图解析器获取对应的视图(View)对象;否则 ModelAndView 中使用 getview 方法获取 view 对象。
- 然后调用 View 类的 render 方法。
DispatcherServlet 类的 render 方法如下:
protected void render(ModelAndView mv, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
// 设置本地化
Locale locale = (this.localeResolver != null ? this.localeResolver.resolveLocale(request) : request.getLocale());
response.setLocale(locale);
View view;
String viewName = mv.getViewName();
if (viewName != null) {
// 解析视图名,得到视图
view = resolveViewName(viewName, mv.getModelInternal(), locale, request);
if (view == null) {
throw new ServletException("Could not resolve view with name '" + mv.getViewName() +
"' in servlet with name '" + getServletName() + "'");
}
}
else {
view = mv.getView();
if (view == null) {
throw new ServletException("ModelAndView [" + mv + "] neither contains a view name nor a " +
"View object in servlet with name '" + getServletName() + "'");
}
}
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Rendering view [" + view + "] ");
}
try {
if (mv.getStatus() != null) {
response.setStatus(mv.getStatus().value());
}
// 委托给视图进行渲染
view.render(mv.getModelInternal(), request, response);
}
catch (Exception ex) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Error rendering view [" + view + "]", ex);
}
throw ex;
}
}
因为我们用的是 Thymeleaf 模版引擎,所以 view.render 找到对应的视图 ThymeleafView 的 render 方法进行渲染。
public void render(final Map
model, final HttpServletRequest request, final HttpServletResponse response) throws Exception {renderFragment(this.markupSelectors, model, request, response);
}
ThymeleafView 的 render 方法又调用 renderFragment 方法进行视图渲染,渲染完成之后,DispatcherServlet 就可以将结果返回给我们了。
也就是 note 对应的 value:在看转发二连。
![60fecabe3520c80b1303cb28dd92d7b5.webp](https://filescdn.proginn.com/895ad2c3fb2ec79d9adb34d01315e038/60fecabe3520c80b1303cb28dd92d7b5.webp)
通过本文的源码分析,我相信我们都能够清楚的认识到 SpringMVC 执行流程,进一步加深对 SpringMVC 的理解。
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参考
https://dwz.cn/DmzEGQcx
https://dwz.cn/MSB2GJKT
完
![624ba162c25fc4098d35ee6692a6b41b.webp](https://filescdn.proginn.com/867d46cdc8b501d43ec18553a7b7fdc3/624ba162c25fc4098d35ee6692a6b41b.webp)
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