拼多多一面：聊聊 Spring MVC 的工作原理！
都說(shuō)拼多多是程序員的終點(diǎn)站，這篇文章，我們來(lái)分析一道它的 1面題目：聊聊Spring MVC的工作原理。
Spring MVC（Model-View-Controller）是 Spring框架中用于構(gòu)建 Web應(yīng)用程序的模塊之一，它遵循經(jīng)典的MVC設(shè)計(jì)模式，將應(yīng)用程序的不同方面分離，以實(shí)現(xiàn)更好的組織和可維護(hù)性。下面，我們將從架構(gòu)，工作流程，核心組件分析等角度來(lái)詳細(xì)分析 Spring MVC的工作原理。
Spring MVC的架構(gòu)
Spring MVC的架構(gòu)主要由以下幾個(gè)核心組件構(gòu)成：
- DispatcherServlet：這是Spring MVC的前端控制器，負(fù)責(zé)接收HTTP請(qǐng)求并將其分發(fā)給合適的處理器進(jìn)行處理。它是整個(gè)Spring MVC的中央調(diào)度器。
- HandlerMapping：用于將請(qǐng)求映射到具體的處理器（Controller）上。它根據(jù)請(qǐng)求的URL、HTTP方法等信息來(lái)確定哪個(gè)控制器應(yīng)該處理該請(qǐng)求。
- Controller：處理具體業(yè)務(wù)邏輯的組件，它接收來(lái)自DispatcherServlet的請(qǐng)求，調(diào)用業(yè)務(wù)服務(wù)處理后，返回一個(gè)ModelAndView對(duì)象。
- ModelAndView：它是Spring MVC中用于返回模型數(shù)據(jù)和視圖名稱的對(duì)象，控制器通過(guò)它將處理結(jié)果傳遞給視圖層。
- ViewResolver：視圖解析器，用于將邏輯視圖名稱解析成具體的視圖對(duì)象（如JSP、Thymeleaf等）。
- View：視圖用于渲染最終的結(jié)果給用戶，它可以是多種形式的，比如HTML、JSON、XML等。
整體結(jié)構(gòu)如下圖：
Spring MVC的工作流程
Spring MVC的請(qǐng)求處理流程可以分為以下幾個(gè)步驟：
- 請(qǐng)求接收：用戶發(fā)送一個(gè)HTTP請(qǐng)求到服務(wù)器，DispatcherServlet作為前端控制器接收到該請(qǐng)求。
- 請(qǐng)求映射：DispatcherServlet調(diào)用HandlerMapping來(lái)查找匹配的處理器（Controller）。HandlerMapping根據(jù)請(qǐng)求的URL、請(qǐng)求參數(shù)等進(jìn)行匹配。
- 調(diào)用處理器：找到處理器后，DispatcherServlet將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給具體的Controller進(jìn)行處理。
- 業(yè)務(wù)處理：Controller執(zhí)行具體的業(yè)務(wù)邏輯操作，通常會(huì)調(diào)用服務(wù)層或DAO層的方法處理數(shù)據(jù)。
- 返回ModelAndView：業(yè)務(wù)處理完畢后，Controller返回一個(gè)ModelAndView對(duì)象，其中包含視圖名和模型數(shù)據(jù)。
- 視圖解析：DispatcherServlet接收ModelAndView后，調(diào)用ViewResolver來(lái)解析視圖名，得到具體的視圖對(duì)象。
- 視圖渲染：視圖對(duì)象根據(jù)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，生成最終的輸出結(jié)果。
- 響應(yīng)返回：渲染完畢后，將結(jié)果返回給用戶，整個(gè)請(qǐng)求處理過(guò)程結(jié)束。
DispatcherServlet詳解
DispatcherServlet 是 Spring MVC 的核心組件之一，它負(fù)責(zé)處理所有進(jìn)入的 HTTP 請(qǐng)求，并將它們分發(fā)到合適的處理器（控制器）。由于 DispatcherServlet 是一個(gè)復(fù)雜的類，這里只是摘要了 DispatcherServlet 核心源碼進(jìn)行分析。
1. DispatcherServlet 初始化
DispatcherServlet 在初始化過(guò)程中會(huì)加載 Spring 應(yīng)用上下文，并初始化一些關(guān)鍵組件，如 HandlerMapping、HandlerAdapter、ViewResolver 等。
@Override
protected void onRefresh(ApplicationContext context) {
// 初始化策略模式中的各種組件
initStrategies(context);
}initStrategies 方法用于初始化請(qǐng)求處理所需的各種策略組件：
protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
initMultipartResolver(context); // 文件上傳解析器
initLocaleResolver(context); // 本地化解析器
initThemeResolver(context); // 主題解析器
initHandlerMappings(context); // 處理器映射
initHandlerAdapters(context); // 處理器適配器
initHandlerExceptionResolvers(context); // 異常解析器
initRequestToViewNameTranslator(context); // 視圖名稱翻譯器
initViewResolvers(context); // 視圖解析器
initFlashMapManager(context); // Flash映射管理器
}2. 請(qǐng)求處理流程
DispatcherServlet 的核心請(qǐng)求處理邏輯在 doDispatch 方法中實(shí)現(xiàn)。該方法負(fù)責(zé)將請(qǐng)求分發(fā)到合適的處理器，并完成請(qǐng)求的處理。
protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
HttpServletRequest processedRequest = request;
HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
boolean multipartRequestParsed = false;
// 檢查請(qǐng)求是否為文件上傳請(qǐng)求
if (isMultipartRequest(request)) {
// 處理文件上傳請(qǐng)求
processedRequest = checkMultipart(request);
multipartRequestParsed = (processedRequest != request);
}
// 確定請(qǐng)求的處理器
mappedHandler = getHandler(processedRequest);
if (mappedHandler == null || mappedHandler.getHandler() == null) {
noHandlerFound(processedRequest, response);
return;
}
// 確定處理器適配器
HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
// 處理請(qǐng)求并返回ModelAndView
ModelAndView mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
// 渲染視圖
processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, null);
}3. 處理器映射和適配
DispatcherServlet 使用 HandlerMapping 來(lái)查找合適的處理器，并使用 HandlerAdapter 來(lái)調(diào)用處理器的方法。
protected HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
for (HandlerMapping hm : this.handlerMappings) {
HandlerExecutionChain handler = hm.getHandler(request);
if (handler != null) {
return handler;
}
}
return null;
}
protected HandlerAdapter getHandlerAdapter(Object handler) throws ServletException {
for (HandlerAdapter ha : this.handlerAdapters) {
if (ha.supports(handler)) {
return ha;
}
}
throw new ServletException("No adapter for handler [" + handler + "]");
}4. 視圖解析和渲染
DispatcherServlet 使用 ViewResolver 來(lái)解析視圖名稱并渲染視圖。
protected void processDispatchResult(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
HandlerExecutionChain mappedHandler, ModelAndView mv, Exception exception)
throws Exception {
if (mv != null && !mv.wasCleared()) {
render(mv, request, response);
}
}
protected void render(ModelAndView mv, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
View view;
String viewName = mv.getViewName();
if (viewName != null) {
// 使用ViewResolver解析視圖名稱
view = resolveViewName(viewName, mv.getModelInternal(), request);
} else {
view = mv.getView();
}
if (view != null) {
// 渲染視圖
view.render(mv.getModelInternal(), request, response);
}
}5. 異常處理
DispatcherServlet 也具有處理異常的能力，它會(huì)使用配置的異常解析器來(lái)處理請(qǐng)求過(guò)程中發(fā)生的異常。
protected void processDispatchResult(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
HandlerExecutionChain mappedHandler, ModelAndView mv, Exception exception)
throws Exception {
if (exception != null) {
if (exceptionResolvers != null) {
for (HandlerExceptionResolver resolver : this.exceptionResolvers) {
ModelAndView exMv = resolver.resolveException(request, response, mappedHandler.getHandler(), exception);
if (exMv != null) {
mv = exMv;
break;
}
}
}
}
if (mv != null && !mv.wasCleared()) {
render(mv, request, response);
}
}HandlerMapping和Controller
在 Spring MVC 框架中，HandlerMapping 和 Controller 是兩個(gè)非常重要的組件，它們負(fù)責(zé)請(qǐng)求的路由和處理，下面我們?cè)敿?xì)分析這兩個(gè)組件的作用及其工作機(jī)制。
1.HandlerMapping
HandlerMapping 是 Spring MVC 中的一個(gè)接口，它的主要作用是根據(jù)請(qǐng)求的 URL、HTTP 方法等信息將請(qǐng)求映射到具體的處理器（通常是一個(gè)控制器方法）。HandlerMapping 的存在使得應(yīng)用程序可以靈活地配置請(qǐng)求路徑與控制器之間的映射關(guān)系。
(1) 常見(jiàn)的 HandlerMapping 實(shí)現(xiàn)
BeanNameUrlHandlerMapping：
- 通過(guò) Bean 的名稱來(lái)匹配 URL。
- 適用于簡(jiǎn)單的 URL 到處理器的映射。
RequestMappingHandlerMapping：
- 使用 @RequestMapping 注解來(lái)定義請(qǐng)求路徑和處理器方法之間的關(guān)系。
- 是 Spring MVC 中最常用的映射方式，支持復(fù)雜的 URL 模式、HTTP 方法、請(qǐng)求參數(shù)等匹配。
SimpleUrlHandlerMapping：
- 通過(guò)配置文件定義 URL 到處理器的映射。
- 適用于需要在外部配置文件中定義映射關(guān)系的場(chǎng)景。
(2) HandlerMapping 的工作流程
- 請(qǐng)求到達(dá) DispatcherServlet：當(dāng)一個(gè)請(qǐng)求到達(dá) DispatcherServlet 時(shí)，DispatcherServlet 會(huì)調(diào)用 HandlerMapping 來(lái)查找處理該請(qǐng)求的處理器。
- 查找處理器：HandlerMapping 接收到請(qǐng)求信息后，根據(jù)其實(shí)現(xiàn)方式（如注解、配置文件）查找與請(qǐng)求匹配的處理器。
- 返回處理器信息：一旦找到匹配的處理器，HandlerMapping 返回一個(gè) HandlerExecutionChain 對(duì)象，該對(duì)象包含處理器實(shí)例和相關(guān)的攔截器。
2.Controller
Controller 是 Spring MVC 中用于處理請(qǐng)求的組件。它負(fù)責(zé)接收請(qǐng)求參數(shù)、調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯，并返回視圖名稱或響應(yīng)數(shù)據(jù)。Controller 的設(shè)計(jì)使得業(yè)務(wù)邏輯與請(qǐng)求處理分離，便于維護(hù)和擴(kuò)展。
(1) Controller 的類型
注解驅(qū)動(dòng)的控制器：
- 使用 @Controller 和 @RequestMapping 注解來(lái)定義控制器類和處理方法。
- 是當(dāng)前 Spring MVC 中最常用的控制器類型。
- 支持多種注解來(lái)處理請(qǐng)求參數(shù)、路徑變量、請(qǐng)求體等。
傳統(tǒng)的控制器接口：
- 實(shí)現(xiàn) Controller 接口的類。
- 在早期的 Spring MVC 中使用較多，現(xiàn)在多被注解驅(qū)動(dòng)的控制器所取代。
(2) Controller 的工作流程
- 接收請(qǐng)求：控制器方法通過(guò) @RequestMapping 注解指定的路徑接收特定的請(qǐng)求。
- 處理請(qǐng)求參數(shù)：使用注解如 @RequestParam、@PathVariable、@RequestBody 等來(lái)處理請(qǐng)求參數(shù)和請(qǐng)求體。
- 調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯：控制器通常會(huì)調(diào)用服務(wù)層或業(yè)務(wù)邏輯層的方法來(lái)處理請(qǐng)求數(shù)據(jù)。
- 返回結(jié)果：控制器方法可以返回一個(gè) ModelAndView 對(duì)象、視圖名稱字符串，或者直接返回?cái)?shù)據(jù)（如 JSON、XML）。
- 異常處理：控制器可以通過(guò) @ExceptionHandler 注解來(lái)處理方法中拋出的異常。
視圖的渲染
在視圖渲染階段，視圖對(duì)象根據(jù)Model中的數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，生成最終的輸出結(jié)果。視圖的類型可以多種多樣，如HTML、JSON、XML等。常見(jiàn)的視圖技術(shù)包括：
- JSP：傳統(tǒng)的Java Server Pages，用于生成動(dòng)態(tài)HTML。
- Thymeleaf：現(xiàn)代的模板引擎，支持更強(qiáng)的HTML5功能。
- FreeMarker：另一種流行的模板引擎，支持復(fù)雜的模板語(yǔ)法。
總結(jié)
本文，我們分析了 Spring MVC的原理，因?yàn)槠渖婕暗膬?nèi)容比較多，所以在面試過(guò)程中，我們要抓大放小，先掌握其High Level的設(shè)計(jì)思想，Spring MVC的核心思想是通過(guò)控制器來(lái)處理請(qǐng)求，將請(qǐng)求數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)邏輯分離，并將最終的響應(yīng)結(jié)果交給視圖層進(jìn)行展示。
在掌握了High Level的設(shè)計(jì)思想之后，我們?cè)偃シ治鏊膸讉€(gè)核心組件，如 DispatcherServlet、HandlerMapping、Controller、ViewResolver等。
另外，在日常工作中，除了應(yīng)付面試，我們應(yīng)該更多地去了解 SpringMVC的底層原理，可以毫不夸張地說(shuō)，只要是和業(yè)務(wù)的 CRUD打交道，幾乎離不開(kāi) Spring MVC，所以多了解其原理，可以幫助我們更深入地掌握它，在日常使用中才能更加的游刃有余！
