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springmvc流程圖 轉載 自己手寫一個SpringMVC框架

阿新 • • 發佈：2018-11-22

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轉載 https://www.cnblogs.com/jiligalaer/p/4443481.html Spring中DispacherServlet、WebApplicationContext、ServletContext的關係
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自己手寫一個SpringMVC框架
前端框架很多，但沒有一個框架稱霸，後端框架現在Spring已經完成大一統。所以學習Spring是Java程式設計師的必修課。

   Spring框架對於Java後端程式設計師來說再熟悉不過了，以前只知道它用的反射實現的，但瞭解之後才知道有很多巧妙的設計在裡面。如果不看Spring的原始碼，你將會失去一次和大師學習的機會：它的程式碼規範，設計思想很值得學習。我們程式設計師大部分人都是野路子，不懂什麼叫程式碼規範。寫了一個月的程式碼，最後還得其他老司機花3天時間重構，相信大部分老司機都很頭疼看新手的程式碼。

   廢話不多說，我們進入今天的正題，在Web應用程式設計中，MVC模式已經被廣泛使用。SpringMVC以DispatcherServlet為核心，負責協調和組織不同元件以完成請求處理並返回響應的工作，實現了MVC模式。想要實現自己的SpringMVC框架，需要從以下幾點入手：

   一、瞭解SpringMVC執行流程及九大元件

   二、梳理自己的SpringMVC的設計思路

   三、實現自己的SpringMVC框架

一、瞭解SpringMVC執行流程及九大元件
1、SpringMVC的執行流程

   ⑴ 使用者傳送請求至前端控制器DispatcherServlet

   ⑵ DispatcherServlet收到請求呼叫HandlerMapping處理器對映器。

   ⑶ 處理器對映器根據請求url找到具體的處理器，生成處理器物件及處理器攔截器(如果有則生成)一併返回給DispatcherServlet。

   ⑷ DispatcherServlet通過HandlerAdapter處理器介面卡呼叫處理器

   ⑸ 執行處理器(Controller，也叫後端控制器)。

   ⑹ Controller執行完成返回ModelAndView

   ⑺ HandlerAdapter將controller執行結果ModelAndView返回給DispatcherServlet

   ⑻ DispatcherServlet將ModelAndView傳給ViewReslover檢視解析器

   ⑼ ViewReslover解析後返回具體View

   ⑽ DispatcherServlet對View進行渲染檢視（即將模型資料填充至檢視中）。

   ⑾ DispatcherServlet響應使用者。

   從上面可以看出，DispatcherServlet有接收請求，響應結果，轉發等作用。有了DispatcherServlet之後，可以減少元件之間的耦合度。

   2、SpringMVC的九大元件（ref：【SpringMVC】9大元件概覽）

protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
//用於處理上傳請求。處理方法是將普通的request包裝成MultipartHttpServletRequest，後者可以直接呼叫getFile方法獲取File.
initMultipartResolver(context);
//SpringMVC主要有兩個地方用到了Locale：一是ViewResolver檢視解析的時候；二是用到國際化資源或者主題的時候。
initLocaleResolver(context);
//用於解析主題。SpringMVC中一個主題對應一個properties檔案，裡面存放著跟當前主題相關的所有資源、
//如圖片、css樣式等。SpringMVC的主題也支援國際化，
initThemeResolver(context);
//用來查詢Handler的。
initHandlerMappings(context);
//從名字上看，它就是一個介面卡。Servlet需要的處理方法的結構卻是固定的，都是以request和response為引數的方法。
//如何讓固定的Servlet處理方法呼叫靈活的Handler來進行處理呢？這就是HandlerAdapter要做的事情
initHandlerAdapters(context);
//其它元件都是用來幹活的。在幹活的過程中難免會出現問題，出問題後怎麼辦呢？
//這就需要有一個專門的角色對異常情況進行處理，在SpringMVC中就是HandlerExceptionResolver。
initHandlerExceptionResolvers(context);
//有的Handler處理完後並沒有設定View也沒有設定ViewName，這時就需要從request獲取ViewName了，
//如何從request中獲取ViewName就是RequestToViewNameTranslator要做的事情了。
initRequestToViewNameTranslator(context);
//ViewResolver用來將String型別的檢視名和Locale解析為View型別的檢視。
//View是用來渲染頁面的，也就是將程式返回的引數填入模板裡，生成html（也可能是其它型別）檔案。
initViewResolvers(context);
//用來管理FlashMap的，FlashMap主要用在redirect重定向中傳遞引數。
initFlashMapManager(context);
}
二、梳理SpringMVC的設計思路
本文只實現自己的@Controller、@RequestMapping、@RequestParam註解起作用，其餘SpringMVC功能讀者可以嘗試自己實現。

   1、讀取配置


從圖中可以看出，SpringMVC本質上是一個Servlet,這個 Servlet 繼承自 HttpServlet。FrameworkServlet負責初始化SpringMVC的容器，並將Spring容器設定為父容器。因為本文只是實現SpringMVC，對於Spring容器不做過多講解。

   為了讀取web.xml中的配置，我們用到ServletConfig這個類，它代表當前Servlet在web.xml中的配置資訊。通過web.xml中載入我們自己寫的MyDispatcherServlet和讀取配置檔案。

   2、初始化階段
   在前面我們提到DispatcherServlet的initStrategies方法會初始化9大元件，但是這裡將實現一些SpringMVC的最基本的元件而不是全部，按順序包括：

載入配置檔案

掃描使用者配置包下面所有的類

拿到掃描到的類，通過反射機制，例項化。並且放到ioc容器中(Map的鍵值對 beanName-bean) beanName預設是首字母小寫

初始化HandlerMapping，這裡其實就是把url和method對應起來放在一個k-v的Map中,在執行階段取出

   3、執行階段
   每一次請求將會呼叫doGet或doPost方法，所以統一執行階段都放在doDispatch方法裡處理，它會根據url請求去HandlerMapping中匹配到對應的Method，然後利用反射機制呼叫Controller中的url對應的方法，並得到結果返回。按順序包括以下功能：

異常的攔截

獲取請求傳入的引數並處理引數

通過初始化好的handlerMapping中拿出url對應的方法名，反射呼叫

三、實現自己的SpringMVC框架
工程檔案及目錄：

首先，新建一個maven專案，在pom.xml中匯入以下依賴：

4.0.0
com.liugh
liughMVC
0.0.1-SNAPSHOT
war

javax.servlet javax.servlet-api 3.0.1 provided 接著，我們在WEB-INF下建立一個web.xml，如下配置： <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>



MySpringMVC
com.liugh.servlet.MyDispatcherServlet

contextConfigLocation
application.properties

1


MySpringMVC
/*

application.properties檔案中只是配置要掃描的包到SpringMVC容器中。

scanPackage=com.liugh.core
建立自己的Controller註解，它只能標註在類上面：

package com.liugh.annotation;

import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface MyController {
/**
* 表示給controller註冊別名
* @return
*/
String value() default “”;

}
RequestMapping註解，可以在類和方法上：

package com.liugh.annotation;

import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface MyRequestMapping {
/**
* 表示訪問該方法的url
* @return
*/
String value() default “”;

}
RequestParam註解,只能註解在引數上

package com.liugh.annotation;

import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.PARAMETER)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface MyRequestParam {
/**
* 表示引數的別名，必填
* @return
*/
String value();

}
然後建立MyDispatcherServlet這個類，去繼承HttpServlet，重寫init方法、doGet、doPost方法，以及加上我們第二步分析時要實現的功能：

package com.liugh.servlet;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Properties;

import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import com.liugh.annotation.MyController;
import com.liugh.annotation.MyRequestMapping;

public class MyDispatcherServlet extends HttpServlet{

private Properties properties = new Properties();

private List classNames = new ArrayList<>();

private Map<String, Object> ioc = new HashMap<>();

private Map<String, Method> handlerMapping = new HashMap<>();

private Map<String, Object> controllerMap =new HashMap<>();

@Override
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {

//1.載入配置檔案
doLoadConfig(config.getInitParameter(“contextConfigLocation”));

//2.初始化所有相關聯的類,掃描使用者設定的包下面所有的類
doScanner(properties.getProperty(“scanPackage”));

//3.拿到掃描到的類,通過反射機制,例項化,並且放到ioc容器中(k-v beanName-bean) beanName預設是首字母小寫
doInstance();

//4.初始化HandlerMapping(將url和method對應上)
initHandlerMapping();

}

@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
this.doPost(req,resp);
}

@Override
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
try {
//處理請求
doDispatch(req,resp);
} catch (Exception e) {
resp.getWriter().write(“500!! Server Exception”);
}

}

private void doDispatch(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws Exception {
if(handlerMapping.isEmpty()){
return;
}

String url =req.getRequestURI();
String contextPath = req.getContextPath();

url=url.replace(contextPath, “”).replaceAll("/+", “/”);

if(!this.handlerMapping.containsKey(url)){
resp.getWriter().write(“404 NOT FOUND!”);
return;
}

Method method =this.handlerMapping.get(url);

//獲取方法的引數列表
Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();

//獲取請求的引數
Map<String, String[]> parameterMap = req.getParameterMap();

//儲存引數值
Object [] paramValues= new Object[parameterTypes.length];

//方法的引數列表
for (int i = 0; i<parameterTypes.length; i++){
//根據引數名稱，做某些處理
String requestParam = parameterTypes[i].getSimpleName();

       if (requestParam.equals("HttpServletRequest")){  
           //引數型別已明確，這邊強轉型別  
         paramValues[i]=req;
           continue;  
       }  
       if (requestParam.equals("HttpServletResponse")){  
         paramValues[i]=resp;
           continue;  
       }
       if(requestParam.equals("String")){
         for (Entry<String, String[]> param : parameterMap.entrySet()) {
          String value =Arrays.toString(param.getValue()).replaceAll("\\[|\\]", "").replaceAll(",\\s", ",");
           paramValues[i]=value;
        }
       }
   }

//利用反射機制來呼叫
try {
method.invoke(this.controllerMap.get(url), paramValues);//第一個引數是method所對應的例項 在ioc容器中
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

private void doLoadConfig(String location){
//把web.xml中的contextConfigLocation對應value值的檔案載入到流裡面
InputStream resourceAsStream = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(location);
try {
//用Properties檔案載入檔案裡的內容
properties.load(resourceAsStream);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
//關流
if(null!=resourceAsStream){
try {
resourceAsStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

}

private void doScanner(String packageName) {
//把所有的.替換成/
URL url =this.getClass().getClassLoader().getResource("/"+packageName.replaceAll("\.", “/”));
File dir = new File(url.getFile());
for (File file : dir.listFiles()) {
if(file.isDirectory()){
//遞迴讀取包
doScanner(packageName+"."+file.getName());
}else{
String className =packageName +"." +file.getName().replace(".class", “”);
classNames.add(className);
}
}
}

private void doInstance() {
if (classNames.isEmpty()) {
return;
}
for (String className : classNames) {
try {
//把類搞出來,反射來例項化(只有加@MyController需要例項化)
Class<?> clazz =Class.forName(className);
if(clazz.isAnnotationPresent(MyController.class)){
ioc.put(toLowerFirstWord(clazz.getSimpleName()),clazz.newInstance());
}else{
continue;
}

 } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
   continue;
 }

}
}

private void initHandlerMapping(){
if(ioc.isEmpty()){
return;
}
try {
for (Entry<String, Object> entry: ioc.entrySet()) {
Class<? extends Object> clazz = entry.getValue().getClass();
if(!clazz.isAnnotationPresent(MyController.class)){
continue;
}

   //拼url時,是controller頭的url拼上方法上的url
   String baseUrl ="";
   if(clazz.isAnnotationPresent(MyRequestMapping.class)){
     MyRequestMapping annotation = clazz.getAnnotation(MyRequestMapping.class);
     baseUrl=annotation.value();
   }
   Method[] methods = clazz.getMethods();
   for (Method method : methods) {
     if(!method.isAnnotationPresent(MyRequestMapping.class)){
       continue;
     }
     MyRequestMapping annotation = method.getAnnotation(MyRequestMapping.class);
     String url = annotation.value();
     
     url =(baseUrl+"/"+url).replaceAll("/+", "/");
     handlerMapping.put(url,method);
     controllerMap.put(url,clazz.newInstance());
     System.out.println(url+","+method);
   }
   
 }

} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

}

/**

  • 把字串的首字母小寫
  • @param name
  • @return
    */
    private String toLowerFirstWord(String name){
    char[] charArray = name.toCharArray();
    charArray[0] += 32;
    return String.valueOf(charArray);
    }

}
這裡我們就開發完了自己的SpringMVC，現在我們測試一下：

package com.liugh.core.controller;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import com.liugh.annotation.MyController;
import com.liugh.annotation.MyRequestMapping;
import com.liugh.annotation.MyRequestParam;

@MyController
@MyRequestMapping("/test")
public class TestController {

@MyRequestMapping("/doTest")
public void test1(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
@MyRequestParam(“param”) String param){
System.out.println(param);
try {
response.getWriter().write( “doTest method success! param:”+param);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}

@MyRequestMapping("/doTest2")
public void test2(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
try {
response.getWriter().println(“doTest2 method success!”);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

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