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Spring 系列（三）：你真的懂@RequestMapping

2019-04-24  本文已影响75人  七分熟pizza

1.前言

上篇给大家介绍了Spring MVC父子容器的概念，主要提到的知识点是:

Spring MVC容器是Spring容器的子容器，当在Spring MVC容器中找不到bean的时候就去父容器找.

在文章最后我也给大家也留了一个问题，既然子容器找不到就去父容器找，那干脆把bean定义都放在父容器不就行了？是这样吗，我们做个实验。

我们把<context:component-scan base-package="xx.xx.xx"/> 这条语句从spring-mvc.xml文件中挪到spring.xml中，重启应用。会发现报404，如下图：

404说明请求的资源没有找到，为什么呢？

使用Spring MVC的同学一般都会以下方式定义请求地址:

@Controller
@RequestMapping("/test")
public class Test {
   @RequestMapping(value="/handle", method=RequestMethod.POST)
   public void handle();
}

@Controller注解用来把一个类定义为Controller。

@RequestMapping注解用来把web请求映射到相应的处理函数。

@Controller和@RequestMapping结合起来完成了Spring MVC请求的派发流程。

为什么两个简单的注解就能完成这么复杂的功能呢？又和<context:component-scan base-package="xx.xx.xx"/>的位置有什么关系呢？

让我们开始分析源码。

2.@RequestMapping流程分析

@RequestMapping流程可以分为下面6步：

为什么是这6步，我们展开分析。

2.1 注册RequestMappingHandlerMapping bean

第一步还是先找程序入口。

使用Spring MVC的同学都知道，要想使@RequestMapping注解生效，必须得在xml配置文件中配置< mvc:annotation-driven/>。因此我们以此为突破口开始分析。

在Spring系列（一）：bean 解析、注册、实例化 文中我们知道xml配置文件解析完的下一步就是解析bean。在这里我们继续对那个方法展开分析。如下：

protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
   //如果该元素属于默认命名空间走此逻辑。Spring的默认namespace为：http://www.springframework.org/schema/beans“
   if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
      NodeList nl = root.getChildNodes();
      for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
         Node node = nl.item(i);
         if (node instanceof Element) {
            Element ele = (Element) node;
            //对document中的每个元素都判断其所属命名空间，然后走相应的解析逻辑
            if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
               parseDefaultElement(ele, delegate);
            }
            else {
              //如果该元素属于自定义namespace走此逻辑 ，比如AOP，MVC等。
               delegate.parseCustomElement(ele);
            }
         }
      }
   }
   else {
      //如果该元素属于自定义namespace走此逻辑 ，比如AOP，MVC等。
      delegate.parseCustomElement(root);
   }
}

方法中根据元素的命名空间来进行不同的逻辑处理，如bean、beans等属于默认命名空间执行parseDefaultElement()方法，其它命名空间执行parseCustomElement()方法。

< mvc:annotation-driven/>元素属于mvc命名空间，因此进入到
parseCustomElement()方法。

public BeanDefinition parseCustomElement(Element ele) {
    //解析自定义元素
    return parseCustomElement(ele, null);
}

进入parseCustomElement(ele, null)方法。

public BeanDefinition parseCustomElement(Element ele, BeanDefinition containingBd) {
    //获取该元素namespace url
    String namespaceUri = getNamespaceURI(ele);
    //得到NamespaceHandlerSupport实现类解析元素
    NamespaceHandler handler = this.readerContext.getNamespaceHandlerResolver().resolve(namespaceUri);
    return handler.parse(ele, new ParserContext(this.readerContext, this, containingBd));
}

进入NamespaceHandlerSupport类的parse()方法。

@Override
public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
    //此处得到AnnotationDrivenBeanDefinitionParser类来解析该元素
    return findParserForElement(element, parserContext).parse(element, parserContext);
}

上面方法分为两步，（1）获取元素的解析类。（2）解析元素。

（1）获取解析类。

private BeanDefinitionParser findParserForElement(Element element, ParserContext parserContext) {
    String localName = parserContext.getDelegate().getLocalName(element);
    BeanDefinitionParser parser = this.parsers.get(localName);
    return parser;
}

Spring MVC中含有多种命名空间，此方法会根据元素所属命名空间得到相应解析类，其中< mvc:annotation-driven/>对应的是AnnotationDrivenBeanDefinitionParser解析类。

（2）解析< mvc:annotation-driven/>元素

进入AnnotationDrivenBeanDefinitionParser类的parse（）方法。

@Override
public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext context) {
    Object source = context.extractSource(element);
    XmlReaderContext readerContext = context.getReaderContext();
    //生成RequestMappingHandlerMapping bean信息
    RootBeanDefinition handlerMappingDef = new RootBeanDefinition(RequestMappingHandlerMapping.class);
    handlerMappingDef.setSource(source);
    handlerMappingDef.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
    handlerMappingDef.getPropertyValues().add("order", 0);
    handlerMappingDef.getPropertyValues().add("contentNegotiationManager", contentNegotiationManager);
    //此处HANDLER_MAPPING_BEAN_NAME值为:RequestMappingHandlerMapping类名
    //容器中注册name为RequestMappingHandlerMapping类名
    context.registerComponent(new BeanComponentDefinition(handlerMappingDef, HANDLER_MAPPING_BEAN_NAME));
}

可以看到上面方法在Spring MVC容器中注册了一个名为“HANDLER_MAPPING_BEAN_NAME”,类型为RequestMappingHandlerMapping的bean。

至于这个bean能干吗，继续往下分析。

2.2. RequestMappingHandlerMapping bean实例化

bean注册完后的下一步就是实例化。

在开始分析实例化流程之前，我们先介绍一下RequestMappingHandlerMapping是个什么样类。

2.2.1 RequestMappingHandlerMapping继承图

image

上图信息比较多，我们查找关键信息。可以看到这个类间接实现了HandlerMapping接口，是HandlerMapping类型的实例。

除此之外还实现了ApplicationContextAware和IntitalzingBean 这两个接口。

在这里简要介绍一下这两个接口：

2.2.2 ApplicationContextAware接口

下面是官方介绍：

public interface ApplicationContextAware extends Aware

Interface to be implemented by any object that wishes to be notified of the ApplicationContext that it runs in.

该接口只包含以下方法：

void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext)
throws BeansException

Set the ApplicationContext that this object runs in. Normally this call will be used to initialize the object.

概括一下上面表达的信息：如果一个类实现了ApplicationContextAware接口，Spring容器在初始化该类时候会自动回调该类的setApplicationContext()方法。这个接口主要用来让实现类得到Spring 容器上下文信息。

2.2.3 IntitalzingBean接口

下面是官方介绍：

public interface InitializingBean

Interface to be implemented by beans that need to react once all their properties have been set by a BeanFactory: e.g. to perform custom initialization, or merely to check that all mandatory properties have been set.

该接口只包含以下方法：

void afterPropertiesSet() throws Exception

Invoked by the containing BeanFactory after it has set all bean properties and satisfied BeanFactoryAware, ApplicationContextAware etc.

概括一下上面表达的信息：如果一个bean实现了该接口，Spring 容器初始化bean时会回调afterPropertiesSet()方法。这个接口的主要作用是让bean在初始化时可以实现一些自定义的操作。

介绍完RequestMappingHandlerMapping类后我们开始对这个类的源码进行分析。

2.2.2.4 RequestMappingHandlerMapping类源码分析

既然RequestMappingHandlerMapping实现了ApplicationContextAware接口，那实例化时候肯定会执行setApplicationContext方法，我们查看其实现逻辑。

@Override
public final void setApplicationContext(ApplicationContext context) throws BeansException {
   if (this.applicationContext == null) {
    this.applicationContext = context;
   }
}

可以看到此方法把容器上下文赋值给applicationContext变量，因为现在是Spring MVC容器创建流程，因此此处设置的值就是Spring MVC容器 。

RequestMappingHandlerMapping也实现了InitializingBean接口，当设置完属性后肯定会回调afterPropertiesSet方法，再看afterPropertiesSet方法逻辑。

@Override
public void afterPropertiesSet() 
   super.afterPropertiesSet();
}

上面调用了父类的afterPropertiesSet()方法，沿调用栈继续查看。

@Override
public void afterPropertiesSet() {
    //初始化handler函数
   initHandlerMethods();
}

进入initHandlerMethods初始化方法查看逻辑。

protected void initHandlerMethods() {
    //1.获取容器中所有bean 的name。
    //根据detectHandlerMethodsInAncestorContexts bool变量的值判断是否获取父容器中的bean，默认为false。因此这里只获取Spring MVC容器中的bean，不去查找父容器
    String[] beanNames = (this.detectHandlerMethodsInAncestorContexts ?
         BeanFactoryUtils.beanNamesForTypeIncludingAncestors(getApplicationContext(), Object.class) :
         getApplicationContext().getBeanNamesForType(Object.class));
    //循环遍历bean
    for (String beanName : beanNames) {
    //2.判断bean是否含有@Controller或者@RequestMappin注解
        if (beanType != null && isHandler(beanType)) {
            //3.对含有注解的bean进行处理，获取handler函数信息。
              detectHandlerMethods(beanName);
      }
}

上面函数分为3步。

（1）获取Spring MVC容器中的bean。

（2）找出含有含有@Controller或者@RequestMappin注解的bean。

（3）对含有注解的bean进行解析。

第1步很简单就是获取容器中所有的bean name，我们对第2、3步作分析。

查看isHandler()方法实现逻辑。

@Override
protected boolean isHandler(Class<?> beanType) {
   return (AnnotatedElementUtils.hasAnnotation(beanType, Controller.class) ||
         AnnotatedElementUtils.hasAnnotation(beanType, RequestMapping.class));
}

上面逻辑很简单，就是判断该bean是否有@Controller或@RequestMapping注解，然后返回判断结果。

如果含有这两个注解之一就进入detectHandlerMethods（）方法进行处理。

查看detectHandlerMethods（）方法。

protected void detectHandlerMethods(final Object handler) {
    //1.获取bean的类信息
    Class<?> handlerType = (handler instanceof String ?
         getApplicationContext().getType((String) handler) : handler.getClass());
    final Class<?> userType = ClassUtils.getUserClass(handlerType);
    //2.遍历函数获取有@RequestMapping注解的函数信息
   Map<Method, T> methods = MethodIntrospector.selectMethods(userType,
         new MethodIntrospector.MetadataLookup<T>() {
            @Override
            public T inspect(Method method) {
               try {
                //如果有@RequestMapping注解，则获取函数映射信息
                return getMappingForMethod(method, userType);
               }
         });
    //3.遍历映射函数列表，注册handler
    for (Map.Entry<Method, T> entry : methods.entrySet()) {
      Method invocableMethod = AopUtils.selectInvocableMethod(entry.getKey(), userType);
      T mapping = entry.getValue();
      //注册handler函数
      registerHandlerMethod(handler, invocableMethod, mapping);
   }
}

上面方法中用了几个回调，可能看起来比较复杂，其主要功能就是获取该bean和父接口中所有用@RequestMapping注解的函数信息，并把这些保存到methodMap变量中。

我们对上面方法进行逐步分析，看看如何对有@RequestMapping注解的函数进行解析。

先进入selectMethods()方法查看实现逻辑。

public static <T> Map<Method, T> selectMethods(Class<?> targetType, final MetadataLookup<T> metadataLookup) {
   final Map<Method, T> methodMap = new LinkedHashMap<Method, T>();
   Set<Class<?>> handlerTypes = new LinkedHashSet<Class<?>>();
   Class<?> specificHandlerType = null;
    //把自身类添加到handlerTypes中
    if (!Proxy.isProxyClass(targetType)) {
        handlerTypes.add(targetType);
        specificHandlerType = targetType;
    }
    //获取该bean所有的接口，并添加到handlerTypes中
    handlerTypes.addAll(Arrays.asList(targetType.getInterfaces()));
    //对自己及所有实现接口类进行遍历
   for (Class<?> currentHandlerType : handlerTypes) {
      final Class<?> targetClass = (specificHandlerType != null ? specificHandlerType : currentHandlerType);
      //获取函数映射信息
      ReflectionUtils.doWithMethods(currentHandlerType, new ReflectionUtils.MethodCallback() {
        //循环获取类中的每个函数，通过回调处理
            @Override
            public void doWith(Method method) {
            //对类中的每个函数进行处理
            Method specificMethod = ClassUtils.getMostSpecificMethod(method, targetClass);
            //回调inspect（）方法给个函数生成RequestMappingInfo  
            T result = metadataLookup.inspect(specificMethod);
            if (result != null) {
                //将生成的RequestMappingInfo保存到methodMap中
                methodMap.put(specificMethod, result);
            }
         }
      }, ReflectionUtils.USER_DECLARED_METHODS);
   }
    //返回保存函数映射信息后的methodMap
    return methodMap;
}

上面逻辑中doWith()回调了inspect(),inspect()又回调了getMappingForMethod（）方法。

我们看看getMappingForMethod()是如何生成函数信息的。

protected RequestMappingInfo getMappingForMethod(Method method, Class<?> handlerType) {
    //创建函数信息
    RequestMappingInfo info = createRequestMappingInfo(method);
    return info;
}

查看createRequestMappingInfo()方法。

private RequestMappingInfo createRequestMappingInfo(AnnotatedElement element) {
    //如果该函数含有@RequestMapping注解,则根据其注解信息生成RequestMapping实例，
    //如果该函数没有@RequestMapping注解则返回空
    RequestMapping requestMapping = AnnotatedElementUtils.findMergedAnnotation(element, RequestMapping.class);
    //如果requestMapping不为空，则生成函数信息MAP后返回
    return (requestMapping != null ? createRequestMappingInfo(requestMapping, condition) : null);
}

看看createRequestMappingInfo是如何实现的。

protected RequestMappingInfo createRequestMappingInfo(
      RequestMapping requestMapping, RequestCondition<?> customCondition) {
         return RequestMappingInfo
         .paths(resolveEmbeddedValuesInPatterns(requestMapping.path()))
         .methods(requestMapping.method())
         .params(requestMapping.params())
         .headers(requestMapping.headers())
         .consumes(requestMapping.consumes())
         .produces(requestMapping.produces())
         .mappingName(requestMapping.name())
         .customCondition(customCondition)
         .options(this.config)
         .build();
}

可以看到上面把RequestMapping注解中的信息都放到一个RequestMappingInfo实例中后返回。

当生成含有@RequestMapping注解的函数映射信息后，最后一步是调用registerHandlerMethod 注册handler和处理函数映射关系。

protected void registerHandlerMethod(Object handler, Method method, T mapping) {
   this.mappingRegistry.register(mapping, handler, method);
}

看到把所有的handler方法都注册到了mappingRegistry这个变量中。

到此就把RequestMappingHandlerMapping bean的实例化流程就分析完了。

2.3 获取RequestMapping bean

这里我们回到Spring MVC容器初始化流程，查看initWebApplicationContext方法。

protected WebApplicationContext initWebApplicationContext() {
    //1.获得rootWebApplicationContext
    WebApplicationContext rootContext =
        WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(getServletContext());
    WebApplicationContext wac = null;
    if (wac == null) {
        //2.创建 Spring 容器 
        wac = createWebApplicationContext(rootContext);
    }
    //3.初始化容器
    onRefresh(wac)；
    return wac;
}

前两步我们在Spring 系列（二）：Spring MVC的父子容器一文中分析过，主要是创建Spring MVC容器，这里我们重点看第3步。

进入onRefresh()方法。

@Override
protected void onRefresh(ApplicationContext context) {
    //执行初始化策略 
    initStrategies(context);
}

进入initStrategies方法，该方法进行了很多初始化行为，为减少干扰我们只过滤出与本文相关内容。

protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
   //初始化HandlerMapping
   initHandlerMappings(context);
}

进入initHandlerMappings()方法。

private void initHandlerMappings(ApplicationContext context) {
    //容器中查找name为"ANDLER_MAPPING_BEAN_NAME"的实例
    HandlerMapping hm = context.getBean(HANDLER_MAPPING_BEAN_NAME, HandlerMapping.class);
    //把找到的bean放到hanlderMappings中。
    this.handlerMappings = Collections.singletonList(hm);
}

此处我们看到从容器中获取了name为
“HANDLER_MAPPING_BEAN_NAME”的bean，这个bean大家应该还记得吧，就是前面注册并实例化了的RequestMappingHandlerMapping bean。

2.4 接收请求

DispatchServlet继承自Servlet，那所有的请求都会在service()方法中进行处理。

查看service()方法。

@Override
protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
    //获取请求方法
    HttpMethod httpMethod = HttpMethod.resolve(request.getMethod());
    //若是patch请求执行此逻辑
    if (httpMethod == HttpMethod.PATCH || httpMethod == null) {
        processRequest(request, response);
   }
    //其它请求走此逻辑
   else {
      super.service(request, response);
   }
}

我们以get、post请求举例分析。查看父类service方法实现。

protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp){
    String method = req.getMethod();
    if (method.equals(METHOD_GET)) {
        //处理get请求
        doGet(req, resp);
    } else if (method.equals(METHOD_POST)) {
        //处理post请求
        doPost(req, resp)
    }
}

查看doGet()、doPost()方法实现。

@Override
protected final void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
    processRequest(request, response);
}
@Override
protected final void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response {
    processRequest(request, response);
}

可以看到都调用了processRequest（）方法，继续跟踪。

protected final void processRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
    //处理请求
    doService(request, response);
}

查看doService()方法。

@Override
protected void doService(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
    //处理请求
    doDispatch(request, response);
}

2.5 获取handler

最终所有的web请求都由doDispatch()方法进行处理，查看其逻辑。

protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
    HttpServletRequest processedRequest = request;
    // 根据请求获得真正处理的handler
    mappedHandler = getHandler(processedRequest);
    //用得到的handler处理请求，此处省略
    。。。。
}

查看getHandler()。

protected HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
    //获取HandlerMapping实例
    for (HandlerMapping hm : this.handlerMappings) {
        //得到处理请求的handler
        HandlerExecutionChain handler = hm.getHandler(request);
        if (handler != null) {
            return handler;
        }
   }
   return null;
}

这里遍历handlerMappings获得所有HandlerMapping实例，还记得handlerMappings变量吧，这就是前面initHandlerMappings()方法中设置进去的值。

可以看到接下来调了用HandlerMapping实例的getHanlder()方法查找handler，看其实现逻辑。

@Override
public final HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) {
    Object handler = getHandlerInternal(request);
}

进入getHandlerInternal()方法。

@Override
protected HandlerMethod getHandlerInternal(HttpServletRequest request) {
    //获取函数url
    String lookupPath = getUrlPathHelper().getLookupPathForRequest(request);
    //查找HandlerMethod 
    handlerMethod = lookupHandlerMethod(lookupPath, request);
}

进入lookupHandlerMethod()。

protected HandlerMethod lookupHandlerMethod(String lookupPath, HttpServletRequest request) {
    this.mappingRegistry.getMappingsByUrl(lookupPath);
}

可以看到上面方法中从mappingRegistry获取handler，这个mappingRegistry的值还记得是从哪里来的吗？

就是前面RequestMappingHandlerMapping 实例化过程的最后一步调用registerHandlerMethod()函数时设置进去的。

2.6 handler处理请求

获取到相应的handler后剩下的事情就是进行业务逻辑。处理后返回结果，这里基本也没什么好说的。

到此整个@RequestMapping的流程也分析完毕。

3.小结

认真读完上面深入分析@RequestMapping注解流程的同学，相信此时肯定对Spring MVC有了更深一步的认识。

现在回到文章开头的那个问题，为什么把<context:component-scan base-package="xx.xx.xx"/>挪到spring.xml文件中后就会404了呢？

我想看明白此文章的同学肯定已经知道答案了。

答案是：

当把<context:component-scan base-package="xx.xx.xx"/>写到spring.xml中时，所有的bean其实都实例化在了Spring父容器中。

但是在@ReqestMapping解析过程中，initHandlerMethods()函数只是对Spring MVC 容器中的bean进行处理的，并没有去查找父容器的bean。因此不会对父容器中含有@RequestMapping注解的函数进行处理，更不会生成相应的handler。

所以当请求过来时找不到处理的handler，导致404。

4.尾声

从上面的分析中，我们知道要使用@RequestMapping注解，必须得把含有@RequestMapping的bean定义到spring-mvc.xml中。

这里也给大家个建议：

因为@RequestMapping一般会和@Controller搭配使。为了防止重复注册bean，建议在spring-mvc.xml配置文件中只扫描含有Controller bean的包，其它的共用bean的注册定义到spring.xml文件中。写法如下：

spring-mvc.xml

<!-- 只扫描@Controller注解 -->
<context:component-scan base-package="com.xxx.controller" use-default-filters="false"
 >
    <context:include-filter type="annotation"
        expression="org.springframework.stereotype.Controller" />
</context:component-scan>

spring.xml

<!-- 配置扫描注解,不扫描@Controller注解 -->
<context:component-scan base-package="com.xxx">
    <context:exclude-filter type="annotation"
        expression="org.springframework.stereotype.Controller" />
</context:component-scan>

use-default-filters属性默认为true，会扫描所有注解类型的bean 。如果配置成false，就只扫描白名单中定义的bean注解。

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