Spring核心原理分析之MVC九大元件(1)

Tom彈架構發表於2021-12-22

本文節選自《Spring 5核心原理》

1 什麼是Spring MVC

Spring MVC 是 Spring 提供的一個基於 MVC 設計模式的輕量級 Web 開發框架,本質上相當於 Servlet。Spring MVC 角色劃分清晰,分工明細。由於 Spring MVC 本身就是 Spring 框架的一部分,可以說和 Spring 框架是無縫整合。效能方面具有先天的優越性,是當今業界最主流的 Web 開發框架,最熱門的開發技能。
首先從一個由Spring提供的DispatcherServlet開始,重寫了Serlvet的init()方法、service()方法和destroy()方法,SpringMVC九大元件在DispatcherServlet的init()方法中初始化,在service()方法中執行。下面,我們先來看Spring MVC九大元件的初始化。

2 SpringMVC九大元件名稱解釋

Spring MVC九大元件在DispatcherServlet的init()方法中初始化,下面我詳細介紹一下Spring MVC九大元件的名稱和作用。

序號 元件名 解釋
1 MultipartResolver 用於處理多檔案上傳請求。
2 LocaleResolver 用於從請求中解析出 Locale,是i18n的基礎。
3 ThemeResolver 用來解析樣式、圖片及它們所形成的顯示效果的集合。
4 HandlerMapping 儲存Url和邏輯處理的對映關係,
5 HandlerAdapter 動態引數介面卡,讓固定的Servlet處理方法呼叫Handler來進行處理
6 HandlerExceptionResolver 用來處理Handler產生的異常情況的元件。
7 RequestToViewNameTranslator 從請求中獲取ViewName
8 ViewResolvers 主要作用是將String型別的檢視名和Locale解析為View型別的檢視
9 FlashMapManager 用於重定向時的引數傳遞。

具體詳細介紹如下:

2.1 MultipartResolver

MultipartResolver是一個大家很熟悉的元件,用於處理上傳請求,通過將普通的請求包裝成MultipartHttpServletRequest來實現。MultipartHttpServletRequest可以通過getFile()方法直接獲得檔案。如果上傳多個檔案,還可以呼叫getFileMap()方法得到 Map< FileName, File> 這樣的結構。MultipartResolver的作用就是封裝普通的請求,使其擁有檔案上傳的功能。

2.2 LocaleResolver

ViewResolver元件的resolveViewName()方法需要兩個引數,一個是檢視名,另一個就是Locale。引數Locale是從哪來的呢?這就是LocaleResolver元件要做的事。LocaleResolver用於從請求中解析出 Locale,比如在中國Locale當然就是zh-CN,用來表示一個區域。這個元件也是i18n的基礎。

2.3 ThemeResolver

從名字便可看出,ThemeResolver元件是用來解析主題的。主題就是樣式、圖片及它們所形成的顯示效果的集合。Spring MVC中一套主題對應一個properties檔案,裡面存放著與當前主題相關的所有資源,如圖片、CSS樣式等。建立主題非常簡單,只需準備好資源,然後新建一個“主題名.properties”並將資源設定進去,放在classpath下,之後便可以在頁面中使用了。Spring MVC中與主題有關的類有ThemeResolver、ThemeSource和Theme。ThemeResolver負責從請求中解析出主題名,ThemeSource則根據主題名找到具體的主題,其抽象也就是Theme,可以通過Theme來獲取主題和具體的資源。

2.4 HandlerMapping

HandlerMapping是用來查詢Handler的,也就是處理器,具體的表現形式可以是類,也可以是方法。比如,標註了@RequestMapping的每個方法都可以看成一個Handler。Handler負責實際的請求處理,在請求到達後,HandlerMapping的作用便是找到請求相應的處理器Handler和Interceptor。

2.5 HandlerAdapter

從名字上看,HandlerAdapter是一個介面卡。因為Spring MVC中Handler可以是任意形式的,只要能夠處理請求便可。但是把請求交給Servlet的時候,由於Servlet的方法結構都是doService(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)形式的,要讓固定的Servlet處理方法呼叫Handler來進行處理,這一步工作便是HandlerAdapter要做的事。

2.6 HandlerExceptionResolver

從元件的名字上看,HandlerExceptionResolver是用來處理Handler產生的異常情況的元件。具體來說,此元件的作用是根據異常設定ModelAndView,之後交給渲染方法進行渲染,渲染方法會將ModelAndView渲染成頁面。不過要注意,HandlerExceptionResolver只用於解析對請求做處理階段產生的異常,渲染階段的異常不歸它管,這也是Spring MVC 元件設計的一大原則—分工明確、互不干涉。

2.7 RequestToViewNameTranslator

RequestToViewNameTranslator元件的作用是從請求中獲取ViewName。因為ViewResolver根據ViewName查詢View,但有的Handler處理完成之後,沒有設定View,也沒有設定ViewName,便要通過這個元件來從請求中查詢ViewName。

2.8 ViewResolver

ViewResolver即檢視解析器,相信大家對這個元件應該很熟悉了。通常在Spring MVC的配置檔案中,都會配上一個實現類來進行檢視解析。這個元件的主要作用是將String型別的檢視名和Locale解析為View型別的檢視,只有一個resolveViewName()方法。從方法的定義可以看出,Controller層返回的String型別的檢視名viewName最終會在這裡被解析成為View。View是用來渲染頁面的,也就是說,它會將程式返回的引數和資料填入模板中,生成HTML檔案。ViewResolver在這個過程中主要做兩件大事:ViewResolver會找到渲染所用的模板(第一件大事)和所用的技術(第二件大事,其實也就是找到檢視的型別,如JSP)並填入引數。預設情況下,Spring MVC會為我們自動配置一個InternalResourceViewResolver,是針對JSP型別檢視的。

2.9 FlashMapManager

說到FlashMapManager元件,得先說一下FlashMap。
FlashMap用於重定向時的引數傳遞,比如在處理使用者訂單時,為了避免重複提交,可以處理完post請求後重定向到一個get請求,這個get請求可以用來顯示訂單詳情之類的資訊。這樣做雖然可以規避使用者重新提交訂單的問題,但是在這個頁面上要顯示訂單的資訊,這些資料從哪裡獲取呢?因為重定向是沒有傳遞引數這一功能的,如果不想把引數寫進URL(其實也不推薦這麼做,除了URL有長度限制,把引數都直接暴露也不安全),那麼就可以通過FlashMap來傳遞。只需要在重定向之前將要傳遞的資料寫入請求(可以通過ServletRequestAttributes.getRequest()方法獲得)的屬性OUTPUT_FLASH_MAP_ATTRIBUTE中,這樣在重定向之後的Handler中Spring就會自動將其設定到Model中,在顯示訂單資訊的頁面上就可以直接從Model中獲得資料。
FlashMapManager就是用來管理FlashMap的。

3 Spring MVC關鍵元件的執行流程

Spring MVC九大元件的執行在DispatcherServlet的service()方法中完成。在這裡,我重點介紹幾個關鍵元件HandlerMapping、HandlerAdapter、ViewResolver在service()方法中的執行流程,具體呼叫分為以下幾個步驟:

1、HandlerMapping回到呼叫HandlerAdapter

2、HandlerAdapter會返回ModelAndView

3、ModelAndView根據使用者傳入引數得到ViewResolvers

4、ViewResolvers會將使用者傳入的引數封裝為View,交給引擎進行渲染。

下面給大家分享一張Spring MVC關鍵元件的執行流程圖,以幫助大家更好地理解:

file

注意:上圖中有大家最熟悉的兩個類:ModelAndView和View類並不屬於Spring MVC九大元件之列。

4 Spring MVC優化建議

前面我們已經對Spring MVC的工作原理和原始碼進行了分析,在這個過程中有幾個優化點。

1. Controller如果能保持單例模式,儘量使用單例模式

這樣可以減小建立物件和回收物件的開銷。也就是說,如果Controller的類變數和例項變數可以以方法形參宣告就儘量以方法形參宣告,不要以類變數和例項變數宣告,這樣可以避免執行緒安全問題。

2. 處理請求的方法中的形參務必加上@RequestParam註解

這樣可以避免Spring MVC使用asm框架讀取.class檔案獲取方法引數名。即便Spring MVC對讀取出的方法引數名進行了快取,如果能不讀取.class檔案當然更好。

3. 快取URL

在閱讀原始碼的過程中,我們發現Spring MVC並沒有對處理URL的方法進行快取,也就是說,每次都要根據請求URL去匹配Controller中的方法的URL,如果把URL和方法的關係快取起來,會不會帶來效能上的提升呢?不幸的是,負責解析URL和方法對應關係的ServletHandlerMethodResolver是一個私有的內部類,不能直接通過繼承該類增強程式碼,必須在程式碼後重新編譯。當然,如果將URL快取起來,必須考慮快取的執行緒安全問題。

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