一、DispatcherServlet 处理流程
在整个 Spring MVC 框架中,DispatcherServlet 处于核心位置,它负责协调和组织不同组件完成请求处理并返回响应工作。在看 DispatcherServlet 类之前,我们先来看一下请求处理的大致流程:
- Tomcat 启动,对 DispatcherServlet 进行实例化,然后调用它的 init() 方法进行初始化,在这个初始化过程中完成了: 对 web.xml 中初始化参数的加载;建立 WebApplicationContext (SpringMVC的IOC容器);进行组件的初始化;
- 客户端发出请求,由 Tomcat 接收到这个请求,如果匹配 DispatcherServlet 在 web.xml 中配置的映射路径,Tomcat 就将请求转交给 DispatcherServlet 处理;
- DispatcherServlet 从容器中取出所有 HandlerMapping 实例(每个实例对应一个 HandlerMapping 接口的实现类)并遍历,每个HandlerMapping 会根据请求信息,通过自己实现类中的方式去找到处理该请求的 Handler (执行程序,如Controller中的方法),并且将这个 Handler 与一堆HandlerInterceptor (拦截器) 封装成一个HandlerExecutionChain 对象,一旦有一个 HandlerMapping 可以找到 Handler 则退出循环;(详情可以看 [Java]SpringMVC工作原理之二:HandlerMapping和HandlerAdpater这篇文章)
- DispatcherServlet 取出 HandlerAdapter 组件,根据已经找到的 Handler,再从所有HandlerAdapter 中找到可以处理该 Handler 的 HandlerAdapter 对象;
- 执行 HandlerExecutionChain 中所有拦截器的 preHandler() 方法,然后再利用 HandlerAdapter 执行 Handler ,执行完成得到 ModelAndView,再依次调用拦截器的 postHandler() 方法;
- 利用 ViewResolver将 ModelAndView 或是 Exception(可解析成 ModelAndView)解析成 View,然后 View 会调用 render() 方法再根据 ModelAndView 中的数据渲染出页面;
- 最后再依次调用拦截器的afterCompletion() 方法,这一次请求就结束了。
二、DispatcherServlet 源码分析
DispatcherServlet 继承自 HttpServlet,它遵循 Servlet 里的“init-service-destroy”三个阶段,首先我们先来看一下它的 init() 阶段。
1 初始化
1.1HttpServletBean 的 init() 方法
DispatcherServlet 的 init() 方法在其父类HttpServletBean中实现的,它覆盖了 GenericServlet 的 init() 方法,主要作用是加载 web.xml 中 DispatcherServlet 的<init-param> 配置,并调用子类的初始化。下面是 init() 方法的具体代码:
@Override public final void init() throwsServletException { try{ //ServletConfigPropertyValues 是静态内部类,使用 ServletConfig 获取 web.xml 中配置的参数 PropertyValues pvs = new ServletConfigPropertyValues(getServletConfig(), this.requiredProperties); //使用 BeanWrapper 来构造 DispatcherServlet BeanWrapper bw = PropertyAccessorFactory.forBeanPropertyAccess(this); ResourceLoader resourceLoader = newServletContextResourceLoader(getServletContext()); bw.registerCustomEditor(Resource.class, newResourceEditor(resourceLoader, getEnvironment())); initBeanWrapper(bw); bw.setPropertyValues(pvs, true); } catch(BeansException ex) {} //让子类实现的方法,这种在父类定义在子类实现的方式叫做模版方法模式 initServletBean();}
1.2FrameworkServlet 的 initServletBean() 方法
在 HttpServletBean 的init() 方法中调用了initServletBean() 这个方法,它是在 FrameworkServlet 类中实现的,主要作用是建立 WebApplicationContext 容器(有时也称上下文),并加载 SpringMVC 配置文件中定义的 Bean 到改容器中,最后将该容器添加到 ServletContext 中。下面是initServletBean() 方法的具体代码:
@Override protected final void initServletBean() throwsServletException { try{ //初始化 WebApplicationContext (即SpringMVC的IOC容器) this.webApplicationContext =initWebApplicationContext(); initFrameworkServlet(); } catch(ServletException ex) { } catch(RuntimeException ex) { } }
WebApplicationContext 继承于 ApplicationContext 接口,从容器中可以获取当前应用程序环境信息,它也是 SpringMVC 的 IOC 容器。下面是 initWebApplicationContext() 方法的具体代码:
protectedWebApplicationContext initWebApplicationContext() { //获取 ContextLoaderListener 初始化并注册在 ServletContext 中的根容器,即 Spring 的容器 WebApplicationContext rootContext = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(getServletContext()); WebApplicationContext wac = null; if (this.webApplicationContext != null) { //因为 WebApplicationContext 不为空,说明该类在构造时已经将其注入 wac = this.webApplicationContext; if (wac instanceofConfigurableWebApplicationContext) { ConfigurableWebApplicationContext cwac =(ConfigurableWebApplicationContext) wac; if (!cwac.isActive()) { if (cwac.getParent() == null) { //将 Spring 的容器设为 SpringMVC 容器的父容器 cwac.setParent(rootContext); } configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac); } } } if (wac == null) { //如果 WebApplicationContext 为空,则进行查找,能找到说明上下文已经在别处初始化。 wac =findWebApplicationContext(); } if (wac == null) { //如果 WebApplicationContext 仍为空,则以 Spring 的容器为父上下文建立一个新的。 wac =createWebApplicationContext(rootContext); } if (!this.refreshEventReceived) { //模版方法,由 DispatcherServlet 实现 onRefresh(wac); } if (this.publishContext) { //发布这个 WebApplicationContext 容器到 ServletContext 中 String attrName =getServletContextAttributeName(); getServletContext().setAttribute(attrName, wac);} returnwac; }
下面是查找WebApplicationContext 的findWebApplicationContext() 方法代码:
protectedWebApplicationContext findWebApplicationContext() { String attrName =getContextAttribute(); if (attrName == null) { return null; } //从 ServletContext 中查找已经发布的 WebApplicationContext 容器 WebApplicationContext wac =WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(getServletContext(), attrName); if (wac == null) { throw new IllegalStateException("No WebApplicationContext found: initializer not registered?"); } returnwac; }
1.3 DispatcherServlet 的 onRefresh() 方法
建立好WebApplicationContext(上下文)后,通过 onRefresh(ApplicationContext context) 方法回调,进入 DispatcherServlet 类中。onRefresh() 方法,提供 SpringMVC 的初始化,具体代码如下:
@Override protected voidonRefresh(ApplicationContext context) { initStrategies(context); } protected voidinitStrategies(ApplicationContext context) { initMultipartResolver(context); initLocaleResolver(context); initThemeResolver(context); initHandlerMappings(context); initHandlerAdapters(context); initHandlerExceptionResolvers(context); initRequestToViewNameTranslator(context); initViewResolvers(context); initFlashMapManager(context); }
在 initStrategies() 方法中进行了各个组件的初始化,先来看一下这些组件的初始化方法,稍后再来详细分析这些组件。
1.3.1initHandlerMappings 方法
initHandlerMappings() 方法从SpringMVC 的容器及 Spring 的容器中查找所有的 HandlerMapping 实例,并把它们放入到handlerMappings 这个 list 中。这个方法并不是对HandlerMapping 实例的创建,HandlerMapping 实例是在上面 WebApplicationContext 容器初始化,即 SpringMVC 容器初始化的时候创建的。
private voidinitHandlerMappings(ApplicationContext context) { this.handlerMappings = null; if (this.detectAllHandlerMappings) { //从 SpringMVC 的 IOC 容器及 Spring 的 IOC 容器中查找 HandlerMapping 实例 Map<String, HandlerMapping> matchingBeans = BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(context, HandlerMapping.class, true, false); if (!matchingBeans.isEmpty()) { this.handlerMappings = new ArrayList<HandlerMapping>(matchingBeans.values()); //按一定顺序放置 HandlerMapping 对象 OrderComparator.sort(this.handlerMappings); } } else{ try{ HandlerMapping hm = context.getBean(HANDLER_MAPPING_BEAN_NAME, HandlerMapping.class); this.handlerMappings =Collections.singletonList(hm); } catch(NoSuchBeanDefinitionException ex) { //Ignore, we'll add a default HandlerMapping later. } } //如果没有 HandlerMapping,则加载默认的 if (this.handlerMappings == null) { this.handlerMappings = getDefaultStrategies(context, HandlerMapping.class); } }
1.3.2initHandlerAdapters 方法
private voidinitHandlerAdapters(ApplicationContext context) { this.handlerAdapters = null; if (this.detectAllHandlerAdapters) { //Find all HandlerAdapters in the ApplicationContext, including ancestor contexts. Map<String, HandlerAdapter> matchingBeans =BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(context, HandlerAdapter.class, true, false); if (!matchingBeans.isEmpty()) { this.handlerAdapters = new ArrayList<HandlerAdapter>(matchingBeans.values()); //We keep HandlerAdapters in sorted order. OrderComparator.sort(this.handlerAdapters); } } else{ try{ HandlerAdapter ha = context.getBean(HANDLER_ADAPTER_BEAN_NAME, HandlerAdapter.class); this.handlerAdapters =Collections.singletonList(ha); } catch(NoSuchBeanDefinitionException ex) { //Ignore, we'll add a default HandlerAdapter later. } } //Ensure we have at least some HandlerAdapters, by registering //default HandlerAdapters if no other adapters are found. if (this.handlerAdapters == null) { this.handlerAdapters = getDefaultStrategies(context, HandlerAdapter.class); } }
2 处理请求
HttpServlet 提供了 doGet()、doPost() 等方法,DispatcherServlet 中这些方法是在其父类 FrameworkServlet 中实现的,代码如下:
@Override protected final voiddoGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throwsServletException, IOException { processRequest(request, response); } @Override protected final voiddoPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throwsServletException, IOException { processRequest(request, response); }
这些方法又都调用了 processRequest() 方法,我们来看一下代码:
protected final voidprocessRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throwsServletException, IOException { long startTime =System.currentTimeMillis(); Throwable failureCause = null; //返回与当前线程相关联的 LocaleContext LocaleContext previousLocaleContext =LocaleContextHolder.getLocaleContext(); //根据请求构建 LocaleContext,公开请求的语言环境为当前语言环境 LocaleContext localeContext =buildLocaleContext(request); //返回当前绑定到线程的 RequestAttributes RequestAttributes previousAttributes =RequestContextHolder.getRequestAttributes(); //根据请求构建ServletRequestAttributes ServletRequestAttributes requestAttributes =buildRequestAttributes(request, response, previousAttributes); //获取当前请求的 WebAsyncManager,如果没有找到则创建 WebAsyncManager asyncManager =WebAsyncUtils.getAsyncManager(request); asyncManager.registerCallableInterceptor(FrameworkServlet.class.getName(), newRequestBindingInterceptor());
//使 LocaleContext 和 requestAttributes 关联 initContextHolders(request, localeContext, requestAttributes);
try{ //由 DispatcherServlet 实现 doService(request, response); } catch(ServletException ex) {} catch(IOException ex) {} catch(Throwable ex) {} finally{ //重置 LocaleContext 和 requestAttributes,解除关联 resetContextHolders(request, previousLocaleContext, previousAttributes); if (requestAttributes != null) { requestAttributes.requestCompleted(); }//发布 ServletRequestHandlerEvent 事件 publishRequestHandledEvent(request, startTime, failureCause); } }
DispatcherServlet 的 doService() 方法主要是设置一些 request 属性,并调用 doDispatch() 方法进行请求分发处理,doDispatch() 方法的主要过程是通过 HandlerMapping 获取 Handler,再找到用于执行它的 HandlerAdapter,执行 Handler 后得到 ModelAndView ,ModelAndView 是连接“业务逻辑层”与“视图展示层”的桥梁,接下来就要通过 ModelAndView 获得 View,再通过它的 Model 对 View 进行渲染。doDispatch() 方法如下:
protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throwsException { HttpServletRequest processedRequest =request; HandlerExecutionChain mappedHandler = null; boolean multipartRequestParsed = false; //获取当前请求的WebAsyncManager,如果没找到则创建并与请求关联 WebAsyncManager asyncManager =WebAsyncUtils.getAsyncManager(request); try{ ModelAndView mv = null; Exception dispatchException = null; try{ //检查是否有 Multipart,有则将请求转换为 Multipart 请求 processedRequest =checkMultipart(request); multipartRequestParsed = (processedRequest !=request); //遍历所有的 HandlerMapping 找到与请求对应的 Handler,并将其与一堆拦截器封装到 HandlerExecution 对象中。 mappedHandler =getHandler(processedRequest); if (mappedHandler == null || mappedHandler.getHandler() == null) { noHandlerFound(processedRequest, response); return; } //遍历所有的 HandlerAdapter,找到可以处理该 Handler 的 HandlerAdapter HandlerAdapter ha =getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler()); //处理 last-modified 请求头 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; } } //遍历拦截器,执行它们的 preHandle() 方法 if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) { return; } try{ //执行实际的处理程序 mv =ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler()); } finally{ if(asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) { return; } } applyDefaultViewName(request, mv); //遍历拦截器,执行它们的 postHandle() 方法 mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv); } catch(Exception ex) { dispatchException =ex; } //处理执行结果,是一个 ModelAndView 或 Exception,然后进行渲染 processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, dispatchException); } catch(Exception ex) { } catch(Error err) { } finally{ if(asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) { //遍历拦截器,执行它们的 afterCompletion() 方法 mappedHandler.applyAfterConcurrentHandlingStarted(processedRequest, response); return; } //Clean up any resources used by a multipart request. if(multipartRequestParsed) { cleanupMultipart(processedRequest); } } }