[转]SpringMVC执行流程及源码解析

后端 java spring springmvc
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原文: SpringMVC执行流程及源码解析
  1. 官方文档中的流程
  2. 更具体的流程
  3. 源码
    1. 请求到达DispatcherServlet
    2. 查找请求对应的Handler对象
    3. 根据requrst获取handler
    4. 获取默认Handler
    5. 处理String类型的Handler
    6. 封装Handler执行链
    7. 获取对应请求的Handler适配器
    8. 缓存的处理
    9. 执行拦截器的preHandle方法
    10. 使用Handler适配器执行当前的Handler
    11. 组装默认视图名称
    12. 执行拦截器的postHandle方法
    13. 处理最后的结果，渲染之类的

在SpringMVC中主要是围绕着DispatcherServlet来设计，可以把它当做指挥中心。这里先说明一下SpringMVC文档给出的执行流程，然后是我们稍微具体的执行流程，最后是流程大致的源码跟踪。关于很很很详细的源码解析，这里暂先不做。

官方文档中的流程

首先看下SpringMVC文档上给的流程图：
官方流程图
这张图片给了我们大概的执行流程：

  1. 用户请求首先发送到前端控制器DispatcherServlet，DispatcherServlet根据请求的信息来决定使用哪个页面控制器Controller（也就是我们通常编写的Controller）来处理该请求。找到控制器之后，DispatcherServlet将请求委托给控制器去处理。
  2. 接下来页面控制器开始处理用户请求，页面控制器会根据请求信息进行处理，调用业务层等等，处理完成之后，会把结果封装成一个ModelAndView返回给DispatcherServlet。
  3. 前端控制器DispatcherServlet接到页面控制器的返回结果后，根据返回的视图名选择相应的试图模板，并根据返回的数据进行渲染。
  4. 最后前端控制器DispatcherServlet将结果返回给用户。

更具体的流程

上面只是总体流程，接下来我们稍微深入一点，看下更具体的流程，这里没有图，只有步骤解析：

  1. 用户请求发送到前端控制器DispatcherServlet。
  2. 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。
  3. 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，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。
  4. DispatcherServlet接收到执行链之后，会调用Handler适配器去执行Handler。
  5. Handler适配器执行完成Handler（也就是我们写的Controller）之后会得到一个ModelAndView，并返回给DispatcherServlet。
  6. DispatcherServlet接收到Handler适配器返回的ModelAndView之后，会根据其中的视图名调用视图解析器。
  7. 视图解析器根据逻辑视图名解析成一个真正的View视图，并返回给DispatcherServlet。
  8. 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。
  9. 渲染完成之后，DispatcherServlet就可以将结果返回给用户了。

源码

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
    String method = request.getMethod();
    //PATCH方法单独处理
    if (method.equalsIgnoreCase(RequestMethod.PATCH.name())) {
        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。

请求到达DispatcherServlet

doService方法：

protected void doService(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {

    //给request中的属性做一份快照
    Map<String, Object> attributesSnapshot = null;
    if (WebUtils.isIncludeRequest(request)) {
        logger.debug("Taking snapshot of request attributes before include");
        attributesSnapshot = new HashMap<String, Object>();
        Enumeration<?> attrNames = request.getAttributeNames();
        while (attrNames.hasMoreElements()) {
            String attrName = (String) attrNames.nextElement();
            if (this.cleanupAfterInclude || attrName.startsWith("org.springframework.web.servlet")) {
                attributesSnapshot.put(attrName, request.getAttribute(attrName));
            }
        }
    }

    //如果我们没有配置类似本地化或者主题的处理器之类的
    //SpringMVC会使用默认的值
    //默认配置文件是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());

    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 {
        //开始处理
        doDispatch(request, response);
    }
    finally {
        if (WebAsyncUtils.getAsyncManager(request).isConcurrentHandlingStarted()) {
            return;
        }
        // Restore the original attribute snapshot, in case of an include.
        if (attributesSnapshot != null) {
            restoreAttributesAfterInclude(request, attributesSnapshot);
        }
    }
}

DispatcherServlet开始真正的处理，doDispatch方法：

protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
    HttpServletRequest processedRequest = request;
    HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
    boolean multipartRequestParsed = false;
    //SpringMVC中异步请求的相关知识，暂先不解释
    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
            mappedHandler = getHandler(processedRequest, false);
            if (mappedHandler == null || mappedHandler.getHandler() == 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;
                }
            }
            //拦截器的preHandle方法进行处理
            if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
                return;
            }

            try {
                //真正调用Handler的地方
                mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
            }
            finally {
                if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
                    return;
                }
            }
            //处理成默认视图名，就是添加前缀和后缀等
            applyDefaultViewName(request, mv);
            //拦截器postHandle方法进行处理
            mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
        }
        catch (Exception ex) {
            dispatchException = ex;
        }
        //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 (Error err) {
        triggerAfterCompletionWithError(processedRequest, response, mappedHandler, err);
    }
    finally {
        if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
            // Instead of postHandle and afterCompletion
            mappedHandler.applyAfterConcurrentHandlingStarted(processedRequest, response);
            return;
        }
        // Clean up any resources used by a multipart request.
        if (multipartRequestParsed) {
            cleanupMultipart(processedRequest);
        }
    }
}

可以看到大概的步骤还是按照我们上面分析的走的。

查找请求对应的Handler对象

对应着这句代码 mappedHandler = getHandler(processedRequest, false);，看下具体的getHandler方法：

protected HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request, boolean cache) throws Exception {
    return getHandler(request);
}

继续往下看getHandler：

protected HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
    //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 hm : this.handlerMappings) {
        HandlerExecutionChain handler = hm.getHandler(request);
        if (handler != null) {
            return handler;
        }
    }
    return null;
}

继续往下看getHandler，在AbstractHandlerMapping类中：

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
    //需要超照对应bean
    if (handler instanceof String) {
        String handlerName = (String) handler;
        handler = getApplicationContext().getBean(handlerName);
    }
    //封装Handler执行链
    return getHandlerExecutionChain(handler, request);
}

根据requrst获取handler

首先看下根据requrst获取handler步骤getHandlerInternal方法，在AbstractHandlerMethodMapping中：

protected HandlerMethod getHandlerInternal(HttpServletRequest request) throws Exception {
    //获取request中的url，用来匹配handler
    String lookupPath = getUrlPathHelper().getLookupPathForRequest(request);
    //根据路径寻找Handler
    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;
}

看下根据路径寻找handler的方法lookupHandlerMethod：

protected HandlerMethod lookupHandlerMethod(String lookupPath, HttpServletRequest request) throws Exception {
    List<Match> matches = new ArrayList<Match>();
    //直接匹配
    List<T> directPathMatches = this.urlMap.get(lookupPath);
    //如果有匹配的，就添加进匹配列表中
    if (directPathMatches != null) {
        addMatchingMappings(directPathMatches, matches, request);
    }
    //还没有匹配的，就遍历所有的处理方法查找
    if (matches.isEmpty()) {
        // No choice but to go through all mappings
        addMatchingMappings(this.handlerMethods.keySet(), matches, request);
    }
    //找到了匹配的
    if (!matches.isEmpty()) {
        Comparator<Match> comparator = new MatchComparator(getMappingComparator(request));
        Collections.sort(matches, comparator);
        //排序之后，获取第一个
        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一下
        if (matches.size() > 1) {
            Match secondBestMatch = matches.get(1);
            if (comparator.compare(bestMatch, secondBestMatch) == 0) {
                Method m1 = bestMatch.handlerMethod.getMethod();
                Method m2 = secondBestMatch.handlerMethod.getMethod();
                throw new IllegalStateException(
                        "Ambiguous handler methods mapped for HTTP path '" + request.getRequestURL() + "': {" +
                        m1 + ", " + m2 + "}");
            }
        }
        //设置request参数
        handleMatch(bestMatch.mapping, lookupPath, request);
        //返回匹配的url的处理的方法
        return bestMatch.handlerMethod;
    }
    else {//最后还没有找到，返回null
        return handleNoMatch(handlerMethods.keySet(), lookupPath, request);
    }
}

获取默认Handler

如果上面没有获取到Handler，就会获取默认的Handler。如果还获取不到就返回null。

处理String类型的Handler

如果上面处理完的Handler是String类型的，就会根据这个handlerName获取bean。

封装Handler执行链

上面获取完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：

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);
    //先获取适配类型的拦截器添加进去拦截器链
    chain.addInterceptors(getAdaptedInterceptors());
    //当前的url
    String lookupPath = urlPathHelper.getLookupPathForRequest(request);
    //遍历拦截器，找到跟当前url对应的，添加进执行链中去
    for (MappedInterceptor mappedInterceptor : mappedInterceptors) {
        if (mappedInterceptor.matches(lookupPath, pathMatcher)) {
            chain.addInterceptor(mappedInterceptor.getInterceptor());
        }
    }

    return chain;
}

获取对应请求的Handler适配器

getHandlerAdapter：

protected HandlerAdapter getHandlerAdapter(Object handler) throws ServletException {
    //遍历所有的HandlerAdapter，找到和当前Handler匹配的就返回
    //我们这里会匹配到RequestMappingHandlerAdapter
    for (HandlerAdapter ha : this.handlerAdapters) {
        if (ha.supports(handler)) {
            return ha;
        }
    }
}

缓存的处理

也就是对last-modified的处理

执行拦截器的preHandle方法

就是遍历所有的我们定义的interceptor，执行preHandle方法

使用Handler适配器执行当前的Handler

ha.handle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);
}

handleInternal方法，在RequestMappingHandlerAdapter中：

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

    if (getSessionAttributesHandler(handlerMethod).hasSessionAttributes()) {
        // Always prevent caching in case of session attribute management.
        checkAndPrepare(request, response, this.cacheSecondsForSessionAttributeHandlers, true);
    }
    else {
        // Uses configured default cacheSeconds setting.
        checkAndPrepare(request, response, true);
    }

    // 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) {
                return invokeHandleMethod(request, response, handlerMethod);
            }
        }
    }
    //执行方法，封装ModelAndView
    return invokeHandleMethod(request, response, handlerMethod);
}

组装默认视图名称

前缀和后缀名都加上

执行拦截器的postHandle方法

遍历intercepter的postHandle方法。

处理最后的结果，渲染之类的

processDispatchResult方法：

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) {
            mv = ((ModelAndViewDefiningException) exception).getModelAndView();
        }
        else {
            Object handler = (mappedHandler != null ? mappedHandler.getHandler() : null);
            mv = processHandlerException(request, response, handler, exception);
            errorView = (mv != null);
        }
    }

    // Did the handler return a view to render?
    if (mv != null && !mv.wasCleared()) {
        //渲染
        render(mv, request, response);
        if (errorView) {
            WebUtils.clearErrorRequestAttributes(request);
        }
    }
    else {
    }

    if (WebAsyncUtils.getAsyncManager(request).isConcurrentHandlingStarted()) {
        // Concurrent handling started during a forward
        return;
    }

    if (mappedHandler != null) {
        mappedHandler.triggerAfterCompletion(request, response, null);
    }
}

重点看下render方法，进行渲染：

protected void render(ModelAndView mv, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
    //设置本地化
    Locale locale = this.localeResolver.resolveLocale(request);
    response.setLocale(locale);

    View view;
    if (mv.isReference()) {
        //解析视图名，得到视图
        view = resolveViewName(mv.getViewName(), mv.getModelInternal(), locale, request);
    }
    else {
        // No need to lookup: the ModelAndView object contains the actual View object.
        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() + "'");
        }
    }

    //委托给视图进行渲染
    view.render(mv.getModelInternal(), request, response);
}

view.render就是进行视图的渲染，然后跳转页面等处理。

到这里大概的流程就走完了。其中涉及到的东西还有很多，暂先不做详细处理。

原文：SpringMVC执行流程及源码解析

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