Imspring 源码介绍（四）：WebMVC 实现

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基本概念

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所谓 MVC（Model、View、Controller），其实是一种软件设计范式，通过将业务逻辑、数据、显示分离的方法来组织代码，最主要的目的是降低视图和业务逻辑代码之间的双向耦合。

Spring MVC 是 Spring 遵循 MVC 设计模式实现的一套 WEB 框架，具体实现在 spring-webmvc 模块，spring-webmvc 是 Spring 项目里面的一个子模块。所以准确来说 Spring MVC 只是 Spring 项目提供的一个功能，而不是一个独立运行的项目。

MVC 分层结构

Front Controller：前段控制器，负责管理 WEB 应用程序的整体流程。Spring MVC 中由 DispatcherServlet 类充当前端控制器的角色。

Controller（控制器）：接收用户请求，然后委托给模型进行处理（状态改变），处理后再将返回的模型数据反馈给视图，然后由视图负责展示，即 Controller 充当 Model 和 View 之间的信鸽。Spring MVC 中通常使用 @Controller 注解将类标记为 Controller。

Model（模型）：数据模型，用于提供要展示的数据，通常包含数据和行为，Spring MVC 一般分离为数据访问层（Dao）和服务层（Service），Dao 曾提供了模型数据查询和模型数据的状态更新等功能，Service 层处理具体的业务逻辑。

View（视图）：负责模型的展示，一般就是呈现给我们用户看的东西。Spring MVC 通常使用 JSP + JSTL 来创建视图页面，此外还支持 Themeleaf 和 FreeMaker 等视图技术。

Spring MVC 组件

在介绍 Spring MVC 工作流程之前，先介绍一下 Spring MVC 用到的组件。

DispatcherServlet

本质上是一个 Servlet，在 WEB-NF/web.xml 配置好 DispatcherServlet，在 web 项目启动的时候就会自动加载。

loadOnStartup 控制Servlet的是否随web容器启动而初始化，分为三种情况：
loadOnStartup < 0 web容器启动的时候不实例化处理，servlet首次被调用时才被实例化，loadOnStartupm默认是这种（即没有配置时）。
loadOnStartup > 0 web容器启动的时候做实例化处理，顺序是由小到大，正整数小的先被实例化。
loadOnStartup = 0 web容器启动的时候做实例化处理，相当于是最大整数，因此web容器启动时，最后被实例化。

DispatcherServlet 相当于一个中转站，所有的访问都会走到这个 Servlet 中，再根据配置进行中转到相应的 Handler 中进行处理，获取到数据和视图后，在使用相应视图做出响应。

Handler

Handler 是用来处理某个请求的对象。Spring MVC 常用的 Handler 实现是 HandlerMethod，对应的是用 @RequestMapping 注解修饰的 Controller 类中的某个方法，本质是对 Controller 的 Bean 本身和请求 Method 的包装。

HandlerMapping

HandlerMapping 存放了所有 url 和 Handler（一般情况下是 HandlerMethod）的对应关系，当请求进来的时候，根据 url 从 HandlerMapping 中查找适配的 Handler 来处理请求。HandlerMapping 是一个接口，Spring 的常用实现类是 RequestMappingHandlerMapping。

HandlerInterceptor

HandlerInterceptor 是 Spring MVC 定义的拦截器，用于在执行 Handler 前后添加自定义逻辑处理。

Interceptor 的功能类似于 Servlet 的 Filter，但是两者在使用上较为不同。两者的区别如下：

规范不同：Filter 是 Servlet 规范规定的，被 Tomcat 调用；Interceptor 是 Spring 框架提供的，被 Spring 调用。

是否受 Spring 管理：Filter 不能够使用 Spring 容器资源，Interceptor 作为 Spring 容器的组件，可以使用 Spring 容器的任何资源。

作用范围不同：Filter 只在所有 Servlet 的前后起作用，不管是 Spring MVC 提供的 DispatcherServlet 还是其他 Servlet 组件；Interceptor 可以针对 DispatcherServlet 的 Controller 前后进行拦截，相比 Filter 更深入方法内部。

HandlerExecutionChain

HandleExcutionChains 是对 Handler 的二次封装，HandlerExecutionChain = Handler + 一组特定顺序的 HandlerInterceptor。

HandlerAdapter

HandlerAdapter 是用来执行 Handler 逻辑的适配器。DispatcherServlet 拿到 Handler 之后，不是直接执行 Handler 的逻辑，而是交给 HandlerAdapter 去执行。

之所以需要 HandlerAdapter 这个角色，是因为 DispatcherServlet 作为一个 servlet，他的原始参数只有 request 和 response，但是每个 Handler 的入参和返回结果可能都不同。HandlerAdapter 的作用就是把 request 和 response 解析成不同 Handler 的入参，然后把 Handler 的返回结果统一封装成 ModelAndView。

ModelAndView

从名称上就可以知道，ModelAndView = Model + View。因为 Java 的方法返回值每次只能返回一个对象，所以索性把 Model 和 View 封装在 ModelAndView 里面一起返回。

ViewResolver

ModelAndView 里面的 View 不是完整的，仅仅是一个页面视图名称（viewName），且没有后缀名。ViewResolver 的作用就是根据 ModelAndView 对象里面的 viewName 获取真正的 View 对象。

Spring MVC 工作流程

Spring MVC 的核心逻辑都是围绕 DispatcherServlet 展开，一个完整的 Spring MVC 工作流程如下图所示：

用户发送请求，被前端控制器 DispatcherServlet 拦截。

DispatcherServlet 从 HandlerMapping 根据请求 url 查找 Handler。这里的 Handler 是我们自定义的 Controller 的某个方法。

找到 Handler 之后，封装为 HandlerExecutionChain 返回给 DispatcherServlet。这里的 HandlerInterceptor 包含我们自定义的拦截器。

选择一个合适的 HandlerAdapter 去执行 HandlerExecutionChain。

执行 HandlerExecutionChain 里面的 Handler 和 HandlerInterceptor。

执行完之后返回 ModelAndView 对象给 DispatcherServlet，同时包含了数据和模型。

DispatcherServlet 选择合适的视图解析器 ViewResolver 解析 ModelAndView。

返回具体 View 给 DispatcherServlet。

DispatcherServlet 根据 View 使用 JSP/Freemarker 等技术渲染视图，即将模型数据填充至视图中。

DispatcherServlet 把渲染好的页面返回给用户。

代码整体流程

imspring-mvc 的整体流程如上图所示，整个流程和上面的 Spring MVC 工作流程示意图 基本一致。

在 WEB-INF/web.xml 里面配置好 SpringServletContextListener，注意 Listener 会在所有 servlet 初始化之前执行。在 tomcat 启动的时候，在 SpringServletContextListener 里面创建 ApplicationContext 容器，并设置到 servlet 上下文。

DispatchServlet 设置了跟随 tomcat 启动而启动，所以 DispatchServlet 进行 init() 初始化，从 servlet 上下文获取 ApplicationContext 容器，然后从 ApplicationContext 容器里面获取 HandlerMapping 和 HandlerAdapter 的实例，并把上面的内容保存起来，至此 DispatchServlet 已经具备使用 Spring 容器的能力！

请求进来，统一由 DispatchServlet 拦截。不管是什么请求方式的请求（GET/POST），最终都进去 doDispatch() 方法，进行主流程处理，这就是 Spring WebMVC 的整体流程。