自己手写一个SpringMVC 框架
一、了解SpringMVC运行流程及九大组件
1、SpringMVC 的运行流程
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· 用户发送请求至前端控制器DispatcherServlet
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· DispatcherServlet收到请求调用HandlerMapping处理器映射器。
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· 处理器映射器根据请求url找到具体的处理器,生成处理器对象及处理器拦截器(如果有则生成)一并返回给DispatcherServlet。
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· DispatcherServlet通过HandlerAdapter处理器适配器调用处理器
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· 执行处理器(Controller,也叫后端控制器)。
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· Controller执行完成返回ModelAndView
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· HandlerAdapter将controller执行结果● ModelAndView返回给DispatcherServlet
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· DispatcherServlet将ModelAndView传给● ViewReslover视图解析器
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· ViewReslover解析后返回具体View
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· DispatcherServlet对View进行渲染视图(即将模型数据填充至视图中)。
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· DispatcherServlet响应用户。
从上面可以看出,DispatcherServlet有接受请求,响应结果,转发等作用。有了DispatcherServlet之后,可以减少组件之间的耦合度。
2、SpringMVC 的九大组件
protected void initStrategies(ApplicationContext context) { //用于处理上传请求。处理方法是将普通的request包装成MultipartHttpServletRequest,后者可以直接调用getFile方法获取File. initMultipartResolver(context); //SpringMVC主要有两个地方用到了Locale:一是ViewResolver视图解析的时候;二是用到国际化资源或者主题的时候。 initLocaleResolver(context); //用于解析主题。SpringMVC中一个主题对应一个properties文件,里面存放着跟当前主题相关的所有资源、 //如图片、css样式等。SpringMVC的主题也支持国际化, initThemeResolver(context); //用来查找Handler的。 initHandlerMappings(context); //从名字上看,它就是一个适配器。Servlet需要的处理方法的结构却是固定的,都是以request和response为参数的方法。 //如何让固定的Servlet处理方法调用灵活的Handler来进行处理呢?这就是HandlerAdapter要做的事情 initHandlerAdapters(context); //其它组件都是用来干活的。在干活的过程中难免会出现问题,出问题后怎么办呢? //这就需要有一个专门的角色对异常情况进行处理,在SpringMVC中就是HandlerExceptionResolver。 initHandlerExceptionResolvers(context); //有的Handler处理完后并没有设置View也没有设置ViewName,这时就需要从request获取ViewName了, //如何从request中获取ViewName就是RequestToViewNameTranslator要做的事情了。 initRequestToViewNameTranslator(context); //ViewResolver用来将String类型的视图名和Locale解析为View类型的视图。 //View是用来渲染页面的,也就是将程序返回的参数填入模板里,生成html(也可能是其它类型)文件。 initViewResolvers(context); //用来管理FlashMap的,FlashMap主要用在redirect重定向中传递参数。 initFlashMapManager(context); }
二、自己实现 SpringMVC 功能分析
本篇文章只实现 SpringMVC 的配置加载、实例化扫描的包、HandlerMapping 的 url 映射到对应的Controller 的 method 上、异常的拦截和动态调用后返回结果输出给浏览器的功能。其余 SpringMVC 功能读者可以尝试自己实现。
1、读取配置
从图中可以看出,SpringMVC本质上是一个Servlet,这个 Servlet 继承自 HttpServlet。
FrameworkServlet负责初始化SpringMVC的容器,并将Spring容器设置为父容器。因为本文只是实现SpringMVC,对于Spring容器不做过多讲解(有兴趣同学可以看看博主另一篇文章:向spring大佬低头--大量源码流出解析)。
为了读取web.xml中的配置,我们用到ServletConfig这个类,它代表当前Servlet在web.xml中的配置信息。通过web.xml中加载我们自己写的MyDispatcherServlet和读取配置文件。
2、初始化阶段
在上文中,我们知道了DispatcherServlet的initStrategies方法会初始化9大组件,但是本文将实现一些SpringMVC的最基本的组件而不是全部,按顺序包括:
· 加载配置文件
· 扫描用户配置包下面所有的类
· 拿到扫描到的类,通过反射机制,实例化。并且放到ioc容器中(Map的键值对 beanName-bean) beanName默认是首字母小写
· 初始化HandlerMapping,这里其实就是把url和method对应起来放在一个k-v的Map中,在运行阶段取出
3、运行阶段
每一次请求将会调用doGet或doPost方法,所以统一运行阶段都放在doDispatch方法里处理,它会根据url请求去HandlerMapping中匹配到对应的Method,然后利用反射机制调用Controller中的url对应的方法,并得到结果返回。按顺序包括以下功能:
· 异常的拦截
· 获取请求传入的参数并处理参数
· 通过初始化好的handlerMapping中拿出url对应的方法名,反射调用
三、手写 SpringMVC 框架
工程文件及目录:
首先,新建一个maven项目,在pom.xml中导入以下依赖。为了方便,博主直接导入了Springboot的web包,里面有我们需要的所有web开发的东西:
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <groupId>com.liugh</groupId> <artifactId>liughMVC</artifactId> <version>0.0.1-SNAPSHOT</version> <packaging>war</packaging> <dependencyManagement> <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId> <version>1.4.3.RELEASE</version> <type>pom</type> <scope>import</scope> </dependency> </dependencies> </dependencyManagement> <properties> <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding> <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source> <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target> <java.version>1.8</java.version> </properties> <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> </dependencies> </project>
接着,我们在WEB-INF下创建一个web.xml,如下配置:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xmlns:web="http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd" version="3.0"> <servlet> <servlet-name>MySpringMVC</servlet-name> <servlet-class>com.liugh.servlet.MyDispatcherServlet</servlet-class> <init-param> <param-name>contextConfigLocation</param-name> <param-value>application.properties</param-value> </init-param> <load-on-startup>1</load-on-startup> </servlet> <servlet-mapping> <servlet-name>MySpringMVC</servlet-name> <url-pattern>/*</url-pattern> </servlet-mapping> </web-app>
application.properties文件中只是配置要扫描的包到SpringMVC容器中。
scanPackage=com.liugh.core
创建自己的Controller注解,它只能标注在类上面:
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 { /** * 表示给controller注册别名 * @return */ String value() default ""; }
RequestMapping注解,可以在类和方法上:
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 { /** * 表示访问该方法的url * @return */ String value() default ""; }
RequestParam注解,只能注解在参数上
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 { /** * 表示参数的别名,必填 * @return */ String value(); }
然后创建MyDispatcherServlet这个类,去继承HttpServlet,重写init方法、doGet、doPost方法,以及加上我们第二步分析时要实现的功能:
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<String> 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.加载配置文件 doLoadConfig(config.getInitParameter("contextConfigLocation")); //2.初始化所有相关联的类,扫描用户设定的包下面所有的类 doScanner(properties.getProperty("scanPackage")); //3.拿到扫描到的类,通过反射机制,实例化,并且放到ioc容器中(k-v beanName-bean) beanName默认是首字母小写 doInstance(); //4.初始化HandlerMapping(将url和method对应上) 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 { //处理请求 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); //获取方法的参数列表 Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes(); //获取请求的参数 Map<String, String[]> parameterMap = req.getParameterMap(); //保存参数值 Object [] paramValues= new Object[parameterTypes.length]; //方法的参数列表 for (int i = 0; i<parameterTypes.length; i++){ //根据参数名称,做某些处理 String requestParam = parameterTypes[i].getSimpleName(); if (requestParam.equals("HttpServletRequest")){ //参数类型已明确,这边强转类型 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; } } } //利用反射机制来调用 try { method.invoke(this.controllerMap.get(url), paramValues);//obj是method所对应的实例 在ioc容器中 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } private void doLoadConfig(String location){ //把web.xml中的contextConfigLocation对应value值的文件加载到留里面 InputStream resourceAsStream = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(location); try { //用Properties文件加载文件里的内容 properties.load(resourceAsStream); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }finally { //关流 if(null!=resourceAsStream){ try { resourceAsStream.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } } private void doScanner(String packageName) { //把所有的.替换成/ URL url =this.getClass().getClassLoader().getResource("/"+packageName.replaceAll("\.", "/")); File dir = new File(url.getFile()); for (File file : dir.listFiles()) { if(file.isDirectory()){ //递归读取包 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 { //把类搞出来,反射来实例化(只有加@MyController需要实例化) 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时,是controller头的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(); } } /** * 把字符串的首字母小写 * @param name * @return */ private String toLowerFirstWord(String name){ char[] charArray = name.toCharArray(); charArray[0] += 32; return String.valueOf(charArray); } }
这里我们就开发完了自己的SpringMVC,现在我们测试一下:
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(); } } }
访问http://localhost:8080/liughMVC/test/doTest?param=liugh如下:
访问一个不存在的试试:
----【转】
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