SringMVC从入门到源码，这一篇就够
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2020-09-15 07:27
SpringMVC简介
Java行业的谁人不知SSM框架呢？除非你告诉我刚学Java，我就相信你不知道SpringMVC。
关于SringMVC的由来和干嘛用的基本都不用介绍了，基本都知道了。但是有一点可以肯定的是：有很多人只停留在SpringMVC使用层面，对于SpringMVC的底层原理和源码却没有深入了解过。
这一期我们就来了解「SpringMVC的底层原理和源码」，在以前的JSP时代，代码中前端和后端都混在一起，可能比较老的程序员就写过下面的代码，这就是大名鼎鼎的JSP和Servlet时代。
在一些老的项目中可能就会出现这样的代码，这样的代码是不是看起来非常的带劲，要是让你维护这样的代码，想死的心都有。
这样的代码前端和后端混在一起，相互依赖JSP与Java Bean之间严重耦合，java代码和Html代码混在一起，这要求开发人员既要会前端也要会后端，给测试带来了很多不方便，代码也不能复用。
诸如此类的问题，为了解决这样的问题，首先就是将这些代码进行严格的划分，前端与后端的代码分开，逐渐出现代码的分层架构，各层职责分明。
但是，这样的模型层也还会有问题，首先每个模块就需要一个Servlet控制器，模块多的，控制器就会变得很多，这样会导致控制器复杂。
并且更换视图技术麻烦，严重依赖Servlet API。Java Bean结构包含持久化层以及业务的处理，数据的封装，这样就会导致Java Bean结构臃肿。
按照我们现在代码的分层，可以把Java Bean又分为「持久层（dao）和服务层（Service）」 以及我们的 「应用控制层（Controller）」。
SpringMVC原理
为了简化控制层（Servlet），在SpringMVC框架中使用「DispatcherServlet（前端控制器）」 调度我们自己的「应用控制层（Controller）」。
就这样逐渐的演变，出现了我们现在真正意义上的Web MVC三层架构，具体的结构图如下所示：
首先来说明一下SpringMVC几个核心的组件：
DispatcherServlet：前端前端控制器主要负责调度工作，进行全局的流程控制。比如：调度HandlerMapping然后返回执行链。HandlerMapping：处理器映射器会返回一个执行链，通俗来讲也就是执行的逻辑顺序，执行链中包含多个「Interceptor（拦截器）」 和一个「Handler（处理器）」。HandlerAdapter：处理器适配器里面包含了处理器的调用，使用适配器的设计原则，通过反射调用我们自己的Controller。Handler：处理器也就是我们的Controller，用户对应的请求URL请求过来，通过请求与我们Controller的映射规则（HandlerMapping）相对应起来，这个就是处理器。ModelAndView：模型和视图，模式（Model）也就是我们的数据，通过上面反射调用Handler（Controller）生成的数据，以及逻辑视图（View）。逻辑视图并不是真正的视图名，它只是一个逻辑视图名，比如：index。View：视图，这时候才会通过上面生成的逻辑视图名生成对应的物理视图，返回前端呈现用户。
Hello World
上面说了那么多，其实还是要在项目进行实践中才会有深刻的体会，下面我们通过实际一个案例进行上面的深刻的理解。
这里我使用idea搭建SSM项目，还用Eclipse的同学，建议你该换工具了，首先New - Project
然后左边选择Maven，右边勾选Create from archetype，并且选择webapp模块：
下面就是填写一些GroupId以及ArtifactId，这些比较简单就直接跳过了，不然会被大佬diss死了，创建完项目后的基本目录结构如下：
并且在resource目录下分别创建下面四个配置文件「applicationContext.xml、jdbc.properties、log4j.properties、spring-mvc.xml」。
applicationContext.xml是Spring的核心配置文件，内容如下：
"1.0" encoding="UTF-8"?>
"http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.1.xsd
http://www.springframework.org/schema/tx
http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
"propertyConfigurer" class="org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer">
"location" value="classpath:jdbc.properties"/>
"dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
"driverClassName" value="${driver}"/>
"url" value="${url}"/>
"username" value="${username}"/>
"password" value="${password}"/>
"sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
"dataSource" ref="dataSource"/>
"typeAliasesPackage" value="com.ldc.model"/>
"mapperLocations" value="classpath:mapper/*.xml"/>
"org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
"sqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory"/>
"basePackage" value="com.ldc.dao"/>
"transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
"dataSource" ref="dataSource"/>
这个文件主要配置了数据源、数据库的来连接的配置信息，数据的详细信息就放在jdbc.properties中：
driver=com.mysql.cj.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?characterEncoding=utf8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai
username=root
password=user
initialSize=0
maxActive=20
maxIdle=20
minIdle=1
maxWait=60000
这里的数据库信息，你们只要修改数据库的用户名了密码就行了，其它的作为测试信息基本就不用修改了。
接下来就是日志的配置信息log4j.properties，这里只做简单的日志配置：
#日志输出级别
log4j.rootLogger=debug,stdout,D,E
#设置stdout的日志输出控制台
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
#输出日志到控制台的方式，默认为System.out
log4j.appender.stdout.Target = System.out
#设置使用灵活布局
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
#灵活定义输出格式
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss,SSS} -[%p] method:[%c (%rms)] - %m%n
配置完日志信息后，接着配置spring-mvc.xml，这个的SpringMVC框架内的信息配置文件：
"1.0" encoding="UTF-8"?>
"http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
http://www.springframework.org/schema/mvc
http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-3.0.xsd">
"com.ldc"/>
"org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver">
"viewClass" value="org.springframework.web.servlet.view.JstlView"/>
"prefix" value="/WEB-INF/jsp/"/>
"suffix" value=".jsp"/>
这和配置信息也很简单，主要包括「开启注解驱动、包扫描、视图解析器的配置」。
配置完SpringMVC后，最后就是配置web.xml，web.xml是前端请求的入口文件：
"http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd"
version="3.1">
mvcDemo
index.jsp
org.springframework.web.context.ContextLoaderListener
contextConfigLocation
classpath:applicationContext.xml
CharacterEncodingFilter
org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter
encoding
utf-8
forceEncoding
true
CharacterEncodingFilter
/*
springmvc
org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet
contextConfigLocation
classpath:spring-mvc.xml
1
true
springmvc
/
在web.xml中主要包含：「默认欢迎页面的配置、字符编码过滤器的配置、前端控制器、以及指定spring核心配置文件和SpringMVC的配置文件」。
以上就是最基本的配置，其它的配置信息一般是按需配置，这样配置完后，我们搭建一个简单的SSM的项目基本已经完成了。
最后的Maven的坐标依赖，如下：
"1.0" encoding="UTF-8"?>
"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">
4.0.0
com.ldc
mvcDemo
1.0-SNAPSHOT
war
mvcDemo Maven Webapp
4.0.2.RELEASE
3.2.8
1.7.12
1.2.17
1.0.9
junit
junit
4.11
test
org.springframework
spring-test
${srping.version}
org.springframework
spring-core
${srping.version}
org.springframework
spring-oxm
${srping.version}
org.springframework
spring-tx
${srping.version}
org.springframework
spring-jdbc
${srping.version}
org.springframework
spring-aop
${srping.version}
org.springframework
spring-context
${srping.version}
org.springframework
spring-context-support
${srping.version}
org.springframework
spring-expression
${srping.version}
org.springframework
spring-orm
${srping.version}
org.springframework
spring-web
${srping.version}
org.springframework
spring-webmvc
${srping.version}
org.mybatis
mybatis
${mybatis.version}
org.mybatis
mybatis-spring
1.2.2
mysql
mysql-connector-java
5.1.35
commons-dbcp
commons-dbcp
1.4
jstl
jstl
1.2
log4j
log4j
${log4j.version}
org.slf4j
slf4j-api
${slf4j.version}
org.slf4j
slf4j-log4j12
${slf4j.version}
com.alibaba
druid
${druid.version}
org.apache.maven.plugins
maven-compiler-plugin
3.2
<source>1.8source>
1.8
UTF-8
maven做表中主要开发包含的依赖数据库驱动、日志、mybaties、spring坐标、web mvc的坐标、以及继承JSP的坐标。
这里前端技术可以继承你们自己想要的：Freemarker或者Thymeleaf，只需要引入相关的Maven坐标，因为JSP已经基本被淘汰了，这里只是为了作测试，并不关心前端用什么技术。
我们在controller包下创建我们自己的测试类：UserController：
@Controller
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
@Autowired
private IUserService userService;
@RequestMapping("/getUserById")
public ModelAndView selectUser(@PathVariable("id") Long id) throws Exception {
ModelAndView mv = new ModelAndView();
User user = userService.selectUser(id);
mv.addObject("user", user);
mv.setViewName("user");
return mv;
}
}
这里简单解释一下：
@Controller：标名它是一个控制器，被Spring容器所管理，这个注解是在@Component后面出的，为了表示代码的分层，于是就有了@Controller、@Service、@Mapper这三个注解，他们的作用是一样的。 @RequestMapping：表示接受的请求，还是GetMapping、PostMapping等注解表示请求方法的不同。 @Autowired：表示自动注入，前提就是被注入的对象被Spring容器所管理。 ModelAndView：这个前面说过，它装的就是数据和逻辑视图名。
这些还是比较简单的，通过下面配置Tomcat信息进行部署，就可以启动项目进行测试了：
DispatcherServlet源码解析
这个还是比较简单的，还不会可以自行百度，启动项目后我们来测试一下前面，出现下面的界面说明，你搭建SSM项目的基本环境已经成功了：
那么我们的前端请求是怎么一步一步的从「前台->后台->前台」的呢？其实前面我们已经说了SpringMVC的基本原理，在这个基本原理的基础上，从源码的角度，进行详细的解析：
上面说到SpringMVC的核心调度器就是DispatcherServlet，负责主流程的调度工作，在DispatcherServlet里面最主要的方法就是doDispatch：
protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
HttpServletRequest processedRequest = request;
HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
int interceptorIndex = -1;
try {
ModelAndView mv;
boolean errorView = false;
try {
//检查是否是请求是否是multipart（如文件上传），如果是将通过MultipartResolver解析
processedRequest = checkMultipart(request);
//步骤2、请求到处理器（页面控制器）的映射，通过HandlerMapping进行映射
mappedHandler = getHandler(processedRequest, false);
if (mappedHandler == null || mappedHandler.getHandler() == null) {
noHandlerFound(processedRequest, response);
return;
}
//步骤3、处理器适配，即将我们的处理器包装成相应的适配器（从而支持多种类型的处理器）
HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
// 304 Not Modified缓存支持
//此处省略具体代码
// 执行处理器相关的拦截器的预处理（HandlerInterceptor.preHandle）
//此处省略具体代码
// 步骤4、由适配器执行处理器（调用处理器相应功能处理方法）
mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
// Do we need view name translation?
if (mv != null && !mv.hasView()) {
mv.setViewName(getDefaultViewName(request));
}
// 执行处理器相关的拦截器的后处理（HandlerInterceptor.postHandle）
//此处省略具体代码
}
catch (ModelAndViewDefiningException ex) {
logger.debug("ModelAndViewDefiningException encountered", ex);
mv = ex.getModelAndView();
}
catch (Exception ex) {
Object handler = (mappedHandler != null ? mappedHandler.getHandler() : null);
mv = processHandlerException(processedRequest, response, handler, ex);
errorView = (mv != null);
}
//步骤5 步骤6、解析视图并进行视图的渲染
//步骤5 由ViewResolver解析View（viewResolver.resolveViewName(viewName, locale)）
//步骤6 视图在渲染时会把Model传入（view.render(mv.getModelInternal(), request, response);）
if (mv != null && !mv.wasCleared()) {
render(mv, processedRequest, response);
if (errorView) {
WebUtils.clearErrorRequestAttributes(request);
}
}
else {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Null ModelAndView returned to DispatcherServlet with name '" + getServletName() +
"': assuming HandlerAdapter completed request handling");
}
}
// 执行处理器相关的拦截器的完成后处理（HandlerInterceptor.afterCompletion）
//此处省略具体代码
catch (Exception ex) {
// Trigger after-completion for thrown exception.
triggerAfterCompletion(mappedHandler, interceptorIndex, processedRequest, response, ex);
throw ex;
}
catch (Error err) {
ServletException ex = new NestedServletException("Handler processing failed", err);
// Trigger after-completion for thrown exception.
triggerAfterCompletion(mappedHandler, interceptorIndex, processedRequest, response, ex);
throw ex;
}
finally {
// Clean up any resources used by a multipart request.
if (processedRequest != request) {
cleanupMultipart(processedRequest);
}
}
}
这个方法不长，基本就是负责其它方法的调用，从我们上面分析到前端请求第一步到达SpringMVC后调用HandlerMapping（处理器映射器）返回执行链HandlerExecutionChain：
我们debug启动项目，打个断点看看，这个HandlerExecutionChain到底是个什么东西。
我们可以看到，当断点执行到HandlerExecutionChain后，查看HandlerExecutionChain中的handler其实就是我们自己的请求访问的Controller，比如上面的我们请求登陆操作，handler里面的信息就是我们自己的LoginController。
同时包含LoginController的BeanType，前端要请求的方法，以及参数这个元数据信息，简单的概括就是：「HandlerExecutionChain里面handler就是我们要请求的Controller以及和一些interceptors信息」。
那么在获取到这个HandlerExecutionChain之前肯定是有初始化所有的Spring容器中的Bean以及所有的url与Bean对应的HandlerMapping对象。
这个都是在Spring中去完成的，这个我们后面在做了解，我们再进一步的了解HandlerMapping对象存储的内容，再getHandler方法里面进行打断点：
handlerMapping是一个List对象，里面主要是这七个成员信息，我们比较熟悉的就是BeanNameUrlMapping和SimpleUrlHandlerMapping对象，这些里面可以看出「handlerMapping主要存储的各种映射规则」，通过beanName或者url映射到对应的Bean对象。
继续往里面看，可以看到这里有个applicationContext对象，这个也就我们的上下文，里面还有beanFactory，也就是Spring管理的Bean对象都在这个工厂里面，包括Spring自己的和我们自己定义Bean信息。
这个就是HandlerMapping对象，主要「包含着的Bean映射规则、Bean详细信息。」
从HandlerMapping->HandlerExecutionChain的过程，用一句通俗易懂的话概括就是：「从茫茫的人海中找到了你（从beanFactory找到了请求对应的Controller以及方法）」。
当获取完我们的执行链后，接着就是获取我们的「处理器适配器」（HandlerAdapter），
从getHandlerAdapter的方法中可以看到，根据返回的handlerMapping对象中的handler对象来获取对应的HandlerAdapter对象，直接返回。
返回HandlerAdapter对象后，通过执行HandlerAdapter的handle方法获取ModelAndView对象，从这个方法的上面的注释来看：Actually invoke the handler.。
实际就是通过「反射」的方式动态的执行我们自己的Controller中的方法，也就是前端请求的Controller，因为mappedHandler.getHandler()返回的「handler对象包含着请求Controller的详细信息，包括全类名」。
获取到ModelAndView之后，接着就执行我们的拦截器的后置处理方法postHandle。
从他的源码可以看出，它是获取到所有的拦截器，然后一个一个遍历，执行。
执行完所有拦截器的后置处理方法，就是最后䣌视图的渲染，这里执行的是processDispatchResult方法，并把ModelAndView对象作为参数传递进去。
在processDispatchResult方法里面最重要的就是render方法了，执行视图的渲染，最后将渲染的结果呈现给用户。
到这里DispatcherServlet主要执行逻辑就讲完了，其实主要讲的还是SpringMVC的从前端请求->后台->前端这样的一个过程，限于篇幅，从源码的角度大概讲解这个的过程是怎么跑起来的。
一篇文章要把SpringMVC的都讲清楚是不可能的，SpringMVC所有讲下来，都能写一本书了，后续的源码我们继续精进，这篇作为一个大体脉络的了解。