深入解讀 Spring MVC：Web 開(kāi)發(fā)的得力助手
在當(dāng)今軟件開(kāi)發(fā)的廣袤領(lǐng)域中，Web 應(yīng)用的構(gòu)建至關(guān)重要。而在眾多優(yōu)秀的框架中，Spring MVC 猶如一顆璀璨的明星，閃耀著獨(dú)特的光芒。Spring MVC 作為一種強(qiáng)大而靈活的框架，為開(kāi)發(fā)者提供了一套完善的解決方案，用于構(gòu)建高效、可擴(kuò)展且易于維護(hù)的 Web 應(yīng)用程序。
當(dāng)我們踏上探索 Spring MVC 的旅程，就仿佛打開(kāi)了一扇通往精彩編程世界的大門。它以其簡(jiǎn)潔明了的架構(gòu)設(shè)計(jì)、豐富多樣的功能特性，成為了無(wú)數(shù)開(kāi)發(fā)者的首選。無(wú)論是處理復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯，還是實(shí)現(xiàn)流暢的用戶交互，Spring MVC 都展現(xiàn)出卓越的能力。
在接下來(lái)的篇章中，我們將深入剖析 Spring MVC 的各個(gè)方面，從其基本概念到核心組件，從請(qǐng)求處理到視圖呈現(xiàn)，一步步揭開(kāi)它神秘的面紗，領(lǐng)略它在 Web 開(kāi)發(fā)領(lǐng)域所蘊(yùn)含的巨大潛力和價(jià)值。讓我們一同開(kāi)啟這場(chǎng)關(guān)于 Spring MVC 的精彩探索之旅，去發(fā)現(xiàn)它如何為我們的 Web 開(kāi)發(fā)之路注入強(qiáng)大動(dòng)力。
詳解Spring MVC
1.MVC的概念
在講解Spring MVC前，我們可以先了解一下MVC的概念，MVC大多數(shù)的說(shuō)法是一種軟件設(shè)計(jì)架構(gòu)，其構(gòu)成為：
- 控制器(Controller)：是模型和視圖連接的橋梁，負(fù)責(zé)分發(fā)調(diào)度用戶請(qǐng)求交由響應(yīng)的Model的處理，并將結(jié)果交由視圖進(jìn)行渲染。
- 模型(Model)：模型負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)處理，包含數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)、邏輯運(yùn)算等工作。
- 視圖(View)：負(fù)責(zé)渲染頁(yè)面請(qǐng)求，呈現(xiàn)給用戶的界面。
2. Spring MVC核心組件有哪些？
從整體來(lái)說(shuō)大概有下面這幾個(gè)吧:
- DispatcherServlet ：負(fù)責(zé)接收分發(fā)用戶請(qǐng)求，并給予客戶端響應(yīng)。
- HandlerMapping ：根據(jù)前端發(fā)送的映射找到合適Handler 。
- HandlerAdapter :根據(jù)前者找到的Handler，適配對(duì)應(yīng)的Handler。
- Handler :處理用戶的請(qǐng)求。
- ViewResolver :視圖解析器，根據(jù)Handler 返回結(jié)果，解析并渲染成真正的視圖，傳遞給DispatcherServlet 返回給前端。
組件的時(shí)候我們就大概已經(jīng)把流程給說(shuō)了，當(dāng)用戶請(qǐng)求到達(dá)我們的應(yīng)用時(shí):
- 通過(guò)DispatcherServlet到HandlerMapping 確定控制器controller。
- 控制器將進(jìn)行邏輯處理并將信息即model(注意這里的model不是mvc概念的model，而單指數(shù)據(jù))和視圖名稱返回的DispatcherServlet。
- DispatcherServlet通過(guò)視圖解析器ViewResolver匹配到視圖。
- DispatcherServlet將模型交付給視圖完成數(shù)據(jù)渲染并呈現(xiàn)給用戶。
3. Spring MVC如何進(jìn)行統(tǒng)一異常處理
我們一般會(huì)使用注解的方式ControllerAdvice+ExceptionHandler注解組合，示例代碼如下：
@ControllerAdvice
@ResponseBody
public class GlobalExceptionHandler {
@ExceptionHandler(BaseException.class)
public ResponseEntity<?> handleAppException(BaseException ex, HttpServletRequest request) {
//......
}
@ExceptionHandler(value = ResourceNotFoundException.class)
public ResponseEntity<ErrorReponse> handleResourceNotFoundException(ResourceNotFoundException ex, HttpServletRequest request) {
//......
}
}4. DispatcherServlet處理請(qǐng)求的過(guò)程
和上述流程圖解流程差不多，我們這里通過(guò)源碼走讀的方式進(jìn)行展開(kāi)：
protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
String method = req.getMethod();
long lastModified;
//如果是get請(qǐng)求就調(diào)用doGet
if (method.equals("GET")) {
lastModified = this.getLastModified(req);
if (lastModified == -1L) {
this.doGet(req, resp);
} else {
......
}
}
........
}然后DispatcherServlet的doDispatch就會(huì)找到合適的mapping交由適配器找到合適的handler進(jìn)行包裝然后著手處理:
protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
HttpServletRequest processedRequest = request;
HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
boolean multipartRequestParsed = false;
WebAsyncManager asyncManager = WebAsyncUtils.getAsyncManager(request);
try {
try {
ModelAndView mv = null;
Object dispatchException = null;
try {
processedRequest = this.checkMultipart(request);
multipartRequestParsed = processedRequest != request;
//這里會(huì)通過(guò)mapping找到合適的handler
mappedHandler = this.getHandler(processedRequest);
//......
//適配器是適配執(zhí)行對(duì)應(yīng)的 Handler
HandlerAdapter ha = this.getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
String method = request.getMethod();
boolean isGet = HttpMethod.GET.matches(method);
//調(diào)用處理器的handle得到上述所說(shuō)的視圖名view和模型數(shù)據(jù)model，該調(diào)用內(nèi)部會(huì)走到請(qǐng)求映射對(duì)應(yīng)的controller上
mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
return;
}
//設(shè)置視圖名稱
this.applyDefaultViewName(processedRequest, mv);
mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
} .......
}5. 過(guò)濾器和攔截器有什么區(qū)別？(重點(diǎn))
我們不妨基于一段示例代碼來(lái)了解一下過(guò)濾器和攔截器的區(qū)別，首先我們?cè)趕pring boot的web項(xiàng)目中添加一個(gè)過(guò)濾器
@Component
public class MyFilter implements Filter {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyFilter.class);
@Override
public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
logger.info("Filter 前置處理");
}
@Override
public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
logger.info("Filter 處理中");
filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
}
@Override
public void destroy() {
logger.info("Filter 后置處理");
}
}然后再添加一個(gè)攔截器：
@Component
public class MyInterceptor implements HandlerInterceptor {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyInterceptor.class);
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
logger.info("Interceptor 前置");
return true;
}
@Override
public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
logger.info("Interceptor 處理中");
}
@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
logger.info("Interceptor 后置");
}
}編寫好攔截器之后，我們需要基于一段配置使得攔截器可以攔截所有url
@Configuration
public class MyMvcConfig implements WebMvcConfigurer {
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(new MyInterceptor()).addPathPatterns("/**");
}
}完成過(guò)濾器和攔截器的編寫，我們不妨編寫一個(gè)controller并進(jìn)行啟動(dòng)測(cè)試：
@RestController
public class TestController {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TestController.class);
@GetMapping("hello")
public void hello() {
logger.info("TestController執(zhí)行了hello方法");
}
}完成代碼編寫后鍵入下面這條命令
curl 127.0.0.1:8080/hello可以看到下面這樣一段輸出結(jié)果，就說(shuō)明過(guò)濾器和攔截器都生效了
2023-02-14 19:50:14.401 INFO 31904 --- [nio-8080-exec-1] com.example.demo.MyFilter : Filter 處理中
2023-02-14 19:50:14.412 INFO 31904 --- [nio-8080-exec-1] com.example.demo.MyInterceptor : Interceptor 前置
2023-02-14 19:50:14.420 INFO 31904 --- [nio-8080-exec-1] com.example.demo.TestController : TestController執(zhí)行了hello方法
2023-02-14 19:50:14.451 INFO 31904 --- [nio-8080-exec-1] com.example.demo.MyInterceptor : Interceptor 處理中
2023-02-14 19:50:14.452 INFO 31904 --- [nio-8080-exec-1] com.example.demo.MyInterceptor : Interceptor 后置6. 工作原理不同
過(guò)濾器的工作原理就是將一個(gè)個(gè)過(guò)濾器組裝成一條鏈，以責(zé)任鏈模式的方式，在請(qǐng)求到達(dá)web容器時(shí)，按照順序依次執(zhí)行一個(gè)個(gè)filter，如下圖所示，當(dāng)我們的請(qǐng)求TestController的hello方法時(shí)，請(qǐng)求就會(huì)依次從spring mvc自帶的調(diào)用鏈走到我們自定義的myFilter。
而攔截器則時(shí)基于動(dòng)態(tài)代理的方式實(shí)現(xiàn)的，感興趣的讀者可以自行了解AOP的工作機(jī)制。
7. 應(yīng)用范圍的區(qū)別
從源碼中我們可以看到過(guò)濾器是在tomcat相關(guān)的包下面，很明顯它只能作用于web容器中。
而攔截器是屬于spring mvc的包下，這也就意味著他的作用范圍還可以是application或者swing等程序。
8. 執(zhí)行順序不同
我們上文請(qǐng)求輸出了下面這樣一段結(jié)果
2023-02-14 21:37:04.332 INFO 53236 --- [nio-8080-exec-1] com.example.demo.MyFilter : Filter 處理中
2023-02-14 21:56:38.812 INFO 53236 --- [nio-8080-exec-1] com.example.demo.MyInterceptor : Interceptor 前置
2023-02-14 21:56:38.826 INFO 53236 --- [nio-8080-exec-1] com.example.demo.TestController : TestController執(zhí)行了hello方法
2023-02-14 21:56:38.871 INFO 53236 --- [nio-8080-exec-1] com.example.demo.MyInterceptor : Interceptor 處理中
2023-02-14 21:56:38.871 INFO 53236 --- [nio-8080-exec-1] com.example.demo.MyInterceptor : Interceptor 后置可以看出一個(gè)web請(qǐng)求優(yōu)先經(jīng)過(guò)tomcat的過(guò)濾器，然后在到達(dá)spring的攔截器，他們的執(zhí)行順序如下圖所示:
9. 注入bean的方式不同
為了了解過(guò)濾器和攔截器注入bean的差異，我們編寫一個(gè)測(cè)試bean
@Component
public class TestBean {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TestBean.class);
public void hello(){
logger.info("測(cè)試bean輸出hello");
}
}我們基于上述代碼往過(guò)濾器和攔截器中分別注入bean，首先是過(guò)濾器的代碼示例
@Component
public class MyFilter implements Filter {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyFilter.class);
@Autowired
private TestBean bean;
......
@Override
public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
logger.info("Filter 處理中");
bean.hello();
filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
}
......
}然后是攔截器的代碼示例
@Component
public class MyInterceptor implements HandlerInterceptor {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyInterceptor.class);
@Autowired
private TestBean bean;
....
@Override
public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
bean.hello();
logger.info("Interceptor 處理中");
}
.....
}再次啟動(dòng)測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，過(guò)濾器正常執(zhí)行，攔截器注入的bean報(bào)了空指針，原因很簡(jiǎn)單，過(guò)濾器是在spring context加載完成之前加載的，所以在它創(chuàng)建時(shí)，我們自定義的bean還沒(méi)有生成。
解決方式也很簡(jiǎn)單，在加載MyMvcConfig 時(shí)，手動(dòng)創(chuàng)建getMyInterceptor的@Bean方法，讓TestBean在spring context加載之前就IOC到容器中：
@Configuration
public class MyMvcConfig implements WebMvcConfigurer {
@Bean
public MyInterceptor getMyInterceptor(){
return new MyInterceptor();
}
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(getMyInterceptor()).addPathPatterns("/**");
}
}10. 調(diào)整順序的方式不同
過(guò)濾器直接在類上使用@Order(數(shù)字)注解即可調(diào)整順序，值越小越早執(zhí)行。而攔截器則是在addInterceptors方法中使用order方法調(diào)整順序。
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(getMyInterceptor()).addPathPatterns("/**").order(1);
}需要了解的是多個(gè)攔截器，最先執(zhí)行的攔截器postHandle反而最后執(zhí)行。對(duì)此我們不妨做個(gè)實(shí)驗(yàn)，首先編寫一個(gè)攔截器2：
@Component
public class MyInterceptor2 implements HandlerInterceptor {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyInterceptor2.class);
@Autowired
private TestBean bean;
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
logger.info("Interceptor2 前置");
return true;
}
@Override
public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
bean.hello();
logger.info("Interceptor2 處理中");
}
@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
logger.info("Interceptor2 后置");
}
}然后注冊(cè)到容器中：
@Configuration
public class MyMvcConfig implements WebMvcConfigurer {
@Bean
public MyInterceptor getMyInterceptor(){
return new MyInterceptor();
}
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(getMyInterceptor()).addPathPatterns("/**").order(1);
registry.addInterceptor(new MyInterceptor2()).addPathPatterns("/**").order(2);
}
}輸出結(jié)果如下，可以看攔截器1優(yōu)先級(jí)最高，最先執(zhí)行preHandle、postHandle，反而afterCompletion最后執(zhí)行。
這一點(diǎn)我們可以在源碼中找到答案，我們可以在DispatcherServlet的doDispatch方法中看到答案,核心代碼如下，從筆者注釋中可以看到applyPreHandle就是spring mvc執(zhí)行preHandle的地方，我們點(diǎn)入查看邏輯可以看到它的for循環(huán)是正序的，這也就意味著攔截器的preHandle方法是順序執(zhí)行的，其他兩個(gè)方法同理，不多贅述。
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 {
//preHandle都是正向for循環(huán)依次執(zhí)行
if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
return;
}
mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
......
applyDefaultViewName(processedRequest, mv);
//postHandle也都是正向for循環(huán)依次執(zhí)行
mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
}
.........
......
catch (Throwable err) {
//攔截器的afterCompletion倒敘for循環(huán)執(zhí)行
triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler,
new NestedServletException("Handler processing failed", err));
}
.......
}小結(jié)
通過(guò)對(duì) Spring MVC 的深入解讀，我們清晰地認(rèn)識(shí)到它作為 Web 開(kāi)發(fā)得力助手的重要地位和強(qiáng)大功能。Spring MVC 憑借其完善的架構(gòu)和豐富的特性，為開(kāi)發(fā)者提供了高效便捷的開(kāi)發(fā)體驗(yàn)。它簡(jiǎn)化了 Web 應(yīng)用的構(gòu)建過(guò)程，在請(qǐng)求處理、視圖渲染等方面展現(xiàn)出卓越的性能和靈活性。
通過(guò)對(duì)其核心概念和工作流程的剖析，我們理解了如何更好地利用這一框架來(lái)構(gòu)建高質(zhì)量、可擴(kuò)展的 Web 應(yīng)用。無(wú)論是新手開(kāi)發(fā)者還是經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人士，都能從 Spring MVC 中受益，借助它實(shí)現(xiàn)更出色的 Web 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)成果。
