SpringBoot项目中HTTP请求体只能读一次？试试这方案

2024-08-06  本文已影响0人  小明同学的学长

问题描述

在基于Spring开发Java项目时，可能需要重复读取HTTP请求体中的数据，例如使用拦截器打印入参信息等，但当我们重复调用getInputStream()或者getReader()时，通常会遇到类似以下的错误信息：


错误信息

大体的意思是当前request的getInputStream()已经被调用过了。那为什么会出现这个问题呢？

原因分析

主要原因有两个，一是Java自身的设计中，InputStream作为数据管道本身只支持读取一次，如果要支持重复读取的话就需要重新初始化；二是Servlet容器中Request的实现问题，我们以默认的Tomcat为例，可以发现在Request有两个boolean类型的属性，分别是usingReader和usingInputStream，当调用getInputStream()或getReader()时会分别检查两个属性的值，并在执行后将对应的属性设置为true，如果在检查时变量的值已经为true了，那么就会报出以上错误信息。


判断逻辑代码

解决方案

不太可行的方案：简单粗暴的反射机制

涉及到变量的修改，我们首先想到的就是有没有提供方法进行修改，不过可惜的是usingReader和usingInputStream并未提供，所以想要在使用过程中修改这两个属性估计只能靠反射了，在使用过程中每次调用后通过反射将usingReader和usingInputStream设置为false，每次根据读取出的内容把数据流初始化回去，理论上就可以再次读取了。

首先说反射机制本身就是通过破坏类的封装来实现动态修改的，有点过于粗暴了，其次也是主要原因，我们只能针对我们自己实现的代码进行处理，框架本身如果调用getInputStream()和getReader()的话，我们就没法通过这个办法干预了，所以这个方案在给予Spring的Web项目中并不可行。

理论上可行的方案：HttpServletRequest接口

HttpServletRequest是一个接口，理论上我们只需要创建一个实现类就可以自定义getInputStream()和getReader()的行为，自然也就能解决RequestBody不能重复读取的问题，但这个方案的问题在于HttpServletRequest有70个方法，而我们只需要修改其中两个而已，通过这种方式去解决有点得不偿失。

部分场景可行的方案：ContentCachingRequestWrapper

Spring本身提供了一个Request包装类来处理重复读取的问题，即ContentCachingRequestWrapper，其实现思路就是在读取RequestBody时将内存缓存到它内部的一个字节流中，后续读取可以通过调用getContentAsString()或getContentAsByteArray()获取到缓存下来的内容。

之所以说这个方案是部分场景可行主要是两个方面，一是ContentCachingRequestWrapper没有重写getInputStream()和getReader()方法，所以框架中使用这两个方法的地方依然获取不到缓存下来的内容，仅支持自定义的业务逻辑；第二点和第一点有所关联，因为其没有修改getInputStream()和getReader()方法，所以我们在使用时只能在使用RequestBody注解后使用ContentCachingRequestWrapper，否则就会出现RequestBody注解修饰的参数无法正常读取请求体的问题，也就限定了它的使用范围如下图所示：


可用范围

如果仅需要在业务代码后再次读取请求体内容，那么使用ContentCachingRequestWrapper也足以满足需求，具体使用方法请参考下一节的说明。

目前的最佳实践：继承HttpServletRequestWrapper

之前我们提到实现HttpServletRequest需要实现70个方法，所以不太可能自行实现，这个方案算是进阶版本，继承HttpServletRequest的实现类，之后再自定义我们需要修改的两个方法。

HttpServletRequest作为一个接口，肯定会有其实现去支撑它的业务功能，因为Servlet容器的选择较多，我们也不能使用某一方提供的实现，所以选择的范围也就被限制到了Java EE（现在叫Jakarta EE）标准范围内，通过查看HttpServletRequest的实现，可以发现在标准内提供了一个包装类：HttpServletRequestWrapper，我们的方案也是围绕它展开。

思路简述

  1. 自定义子类，继承HttpServletRequestWrapper，在子类的构造方法中将RequestBody缓存到自定义的属性中。
  2. 自定义getInputStream()和getReader()的业务逻辑，不再校验usingReader和usingInputStream，且在调用时读取缓存下来的内容。
  3. 自定义Filter，将默认的HttpServletRequest替换为自定义的包装类。

代码展示

  1. 继承HttpServletRequestWrapper，实现子类CustomRequestWrapper，并自定义getInputStream()和getReader()的业务逻辑
// 1.继承HttpServletRequestWrapper
public class CustomRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {

    // 2.定义final属性，用于缓存请求体内容
    private final byte[] content;

    public CustomRequestWrapper(HttpServletRequest request) throws IOException {
        super(request);
        // 3.构造方法中将请求体内容缓存到内部属性中
        this.content = StreamUtils.copyToByteArray(request.getInputStream());
    }

    // 4.重新getInputStream()
    @Override
    public ServletInputStream getInputStream() {
        // 5.将缓存下来的内容转换为字节流
        final ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(content);
        return new ServletInputStream() {
            @Override
            public boolean isFinished() {
                return false;
            }

            @Override
            public boolean isReady() {
                return false;
            }

            @Override
            public void setReadListener(ReadListener listener) {

            }

            @Override
            public int read() {
                // 6.读取时读取第5步初始化的字节流
                return byteArrayInputStream.read();
            }
        };
    }

    // 7.重写getReader()方法，这里复用getInputStream()的逻辑
    @Override
    public BufferedReader getReader() {
        return new BufferedReader(new InputStreamReader(getInputStream()));
    }
}
  1. 自定义Filter将默认的HttpServletRequest替换为自定义的CustomRequestWrapper
// 1.实现Filter接口，此处也可以选择继承HttpFilter
public class RequestWrapperFilter implements Filter {
    // 2. 重写或实现doFilter方法
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        // 3.此处判断是为了缩小影响范围，本身CustomRequestWrapper只是针对HttpServletRequest，不进行判断可能会影响其他类型的请求
        if (request instanceof HttpServletRequest) {
            // 4.将默认的HttpServletRequest转换为自定义的CustomRequestWrapper
            CustomRequestWrapper requestWrapper = new CustomRequestWrapper((HttpServletRequest) request);
            // 5.将转换后的request传递至调用链中
            chain.doFilter(requestWrapper, response);
        } else {
            chain.doFilter(request, response);
        }
    }
}
  1. 将Filter注册到Spring容器，这一步可以通过多种方式执行，这里采用比较传统但比较灵活的Bean方式注册，如果图方便可以通过ServletComponentScan注解+ WebFilter注解的方式。
/**
 * 过滤器配置，支持第三方过滤器
 */
@Configuration
public class FilterConfigure {
    /**
     * 请求体封装
     * @return
     */
    @Bean
    public FilterRegistrationBean<RequestWrapperFilter> filterRegistrationBean(){
        FilterRegistrationBean<RequestWrapperFilter> bean = new FilterRegistrationBean<>();
        bean.setFilter(new RequestWrapperFilter());
        bean.addUrlPatterns("/*");
        return bean;
    }
}

至此我们就可以在项目中重复读取请求体了，如果选择使用Spring提供的ContentCachingRequestWrapper，那么在Filter中将CustomRequestWrapper替换为ContentCachingRequestWrapper即可，不过需要注意在上一节提到的可用范围较小的问题。

文章内的代码可以参考 https://gitee.com/itartisans/itartisans-framework，这是我开源的一个SpringBoot项目脚手架，我会不定期加入一些通用功能，欢迎关注。

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