都說拼多多是程序員的終點站，這篇文章，我們來分析一道它的 1面題目：聊聊Spring MVC的工作原理。

Spring MVC（Model-View-Controller）是 Spring框架中用于構(gòu)建 Web應(yīng)用程序的模塊之一，它遵循經(jīng)典的MVC設(shè)計模式，將應(yīng)用程序的不同方面分離，以實現(xiàn)更好的組織和可維護(hù)性。下面，我們將從架構(gòu)，工作流程，核心組件分析等角度來詳細(xì)分析 Spring MVC的工作原理。

Spring MVC的架構(gòu)

Spring MVC的架構(gòu)主要由以下幾個核心組件構(gòu)成：

• DispatcherServlet：這是Spring MVC的前端控制器，負(fù)責(zé)接收HTTP請求并將其分發(fā)給合適的處理器進(jìn)行處理。它是整個Spring MVC的中央調(diào)度器。
• HandlerMapping：用于將請求映射到具體的處理器（Controller）上。它根據(jù)請求的URL、HTTP方法等信息來確定哪個控制器應(yīng)該處理該請求。
• Controller：處理具體業(yè)務(wù)邏輯的組件，它接收來自DispatcherServlet的請求，調(diào)用業(yè)務(wù)服務(wù)處理后，返回一個ModelAndView對象。
• ModelAndView：它是Spring MVC中用于返回模型數(shù)據(jù)和視圖名稱的對象，控制器通過它將處理結(jié)果傳遞給視圖層。
• ViewResolver：視圖解析器，用于將邏輯視圖名稱解析成具體的視圖對象（如JSP、Thymeleaf等）。
• View：視圖用于渲染最終的結(jié)果給用戶，它可以是多種形式的，比如HTML、JSON、XML等。

整體結(jié)構(gòu)如下圖：

Spring MVC的工作流程

Spring MVC的請求處理流程可以分為以下幾個步驟：

• 請求接收：用戶發(fā)送一個HTTP請求到服務(wù)器，DispatcherServlet作為前端控制器接收到該請求。
• 請求映射：DispatcherServlet調(diào)用HandlerMapping來查找匹配的處理器（Controller）。HandlerMapping根據(jù)請求的URL、請求參數(shù)等進(jìn)行匹配。
• 調(diào)用處理器：找到處理器后，DispatcherServlet將請求轉(zhuǎn)發(fā)給具體的Controller進(jìn)行處理。
• 業(yè)務(wù)處理：Controller執(zhí)行具體的業(yè)務(wù)邏輯操作，通常會調(diào)用服務(wù)層或DAO層的方法處理數(shù)據(jù)。
• 返回ModelAndView：業(yè)務(wù)處理完畢后，Controller返回一個ModelAndView對象，其中包含視圖名和模型數(shù)據(jù)。
• 視圖解析：DispatcherServlet接收ModelAndView后，調(diào)用ViewResolver來解析視圖名，得到具體的視圖對象。
• 視圖渲染：視圖對象根據(jù)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，生成最終的輸出結(jié)果。
• 響應(yīng)返回：渲染完畢后，將結(jié)果返回給用戶，整個請求處理過程結(jié)束。

DispatcherServlet詳解

DispatcherServlet 是 Spring MVC 的核心組件之一，它負(fù)責(zé)處理所有進(jìn)入的 HTTP 請求，并將它們分發(fā)到合適的處理器（控制器）。由于 DispatcherServlet 是一個復(fù)雜的類，這里只是摘要了 DispatcherServlet 核心源碼進(jìn)行分析。

1. DispatcherServlet 初始化

DispatcherServlet 在初始化過程中會加載 Spring 應(yīng)用上下文，并初始化一些關(guān)鍵組件，如 HandlerMapping、HandlerAdapter、ViewResolver 等。

@Override
protected void onRefresh(ApplicationContext context) {
    // 初始化策略模式中的各種組件
    initStrategies(context);
}

initStrategies 方法用于初始化請求處理所需的各種策略組件：

protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
    initMultipartResolver(context);  // 文件上傳解析器
    initLocaleResolver(context);     // 本地化解析器
    initThemeResolver(context);      // 主題解析器
    initHandlerMappings(context);    // 處理器映射
    initHandlerAdapters(context);    // 處理器適配器
    initHandlerExceptionResolvers(context); // 異常解析器
    initRequestToViewNameTranslator(context); // 視圖名稱翻譯器
    initViewResolvers(context);      // 視圖解析器
    initFlashMapManager(context);    // Flash映射管理器
}

2. 請求處理流程

DispatcherServlet 的核心請求處理邏輯在 doDispatch 方法中實現(xiàn)。該方法負(fù)責(zé)將請求分發(fā)到合適的處理器，并完成請求的處理。

protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
    HttpServletRequest processedRequest = request;
    HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
    boolean multipartRequestParsed = false;

    // 檢查請求是否為文件上傳請求
    if (isMultipartRequest(request)) {
        // 處理文件上傳請求
        processedRequest = checkMultipart(request);
        multipartRequestParsed = (processedRequest != request);
    }

    // 確定請求的處理器
    mappedHandler = getHandler(processedRequest);
    if (mappedHandler == null || mappedHandler.getHandler() == null) {
        noHandlerFound(processedRequest, response);
        return;
    }

    // 確定處理器適配器
    HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());

    // 處理請求并返回ModelAndView
    ModelAndView mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());

    // 渲染視圖
    processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, null);
}

3. 處理器映射和適配

DispatcherServlet 使用 HandlerMapping 來查找合適的處理器，并使用 HandlerAdapter 來調(diào)用處理器的方法。

protected HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
    for (HandlerMapping hm : this.handlerMappings) {
        HandlerExecutionChain handler = hm.getHandler(request);
        if (handler != null) {
            return handler;
        }
    }
    return null;
}

protected HandlerAdapter getHandlerAdapter(Object handler) throws ServletException {
    for (HandlerAdapter ha : this.handlerAdapters) {
        if (ha.supports(handler)) {
            return ha;
        }
    }
    throw new ServletException("No adapter for handler [" + handler + "]");
}

4. 視圖解析和渲染

DispatcherServlet 使用 ViewResolver 來解析視圖名稱并渲染視圖。

protected void processDispatchResult(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
                                     HandlerExecutionChain mappedHandler, ModelAndView mv, Exception exception)
        throws Exception {

    if (mv != null && !mv.wasCleared()) {
        render(mv, request, response);
    }
}

protected void render(ModelAndView mv, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
    View view;
    String viewName = mv.getViewName();
    if (viewName != null) {
        // 使用ViewResolver解析視圖名稱
        view = resolveViewName(viewName, mv.getModelInternal(), request);
    } else {
        view = mv.getView();
    }
    if (view != null) {
        // 渲染視圖
        view.render(mv.getModelInternal(), request, response);
    }
}

5. 異常處理

DispatcherServlet 也具有處理異常的能力，它會使用配置的異常解析器來處理請求過程中發(fā)生的異常。

protected void processDispatchResult(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
                                     HandlerExecutionChain mappedHandler, ModelAndView mv, Exception exception)
        throws Exception {

    if (exception != null) {
        if (exceptionResolvers != null) {
            for (HandlerExceptionResolver resolver : this.exceptionResolvers) {
                ModelAndView exMv = resolver.resolveException(request, response, mappedHandler.getHandler(), exception);
                if (exMv != null) {
                    mv = exMv;
                    break;
                }
            }
        }
    }
    
    if (mv != null && !mv.wasCleared()) {
        render(mv, request, response);
    }
}

HandlerMapping和Controller

在 Spring MVC 框架中，HandlerMapping 和 Controller 是兩個非常重要的組件，它們負(fù)責(zé)請求的路由和處理，下面我們詳細(xì)分析這兩個組件的作用及其工作機(jī)制。

1.HandlerMapping

HandlerMapping 是 Spring MVC 中的一個接口，它的主要作用是根據(jù)請求的 URL、HTTP 方法等信息將請求映射到具體的處理器（通常是一個控制器方法）。HandlerMapping 的存在使得應(yīng)用程序可以靈活地配置請求路徑與控制器之間的映射關(guān)系。

(1) 常見的 HandlerMapping 實現(xiàn)

BeanNameUrlHandlerMapping：

• 通過 Bean 的名稱來匹配 URL。
• 適用于簡單的 URL 到處理器的映射。

RequestMappingHandlerMapping：

• 使用 @RequestMapping 注解來定義請求路徑和處理器方法之間的關(guān)系。
• 是 Spring MVC 中最常用的映射方式，支持復(fù)雜的 URL 模式、HTTP 方法、請求參數(shù)等匹配。

SimpleUrlHandlerMapping：

• 通過配置文件定義 URL 到處理器的映射。
• 適用于需要在外部配置文件中定義映射關(guān)系的場景。

(2) HandlerMapping 的工作流程

• 請求到達(dá) DispatcherServlet：當(dāng)一個請求到達(dá) DispatcherServlet 時，DispatcherServlet 會調(diào)用 HandlerMapping 來查找處理該請求的處理器。
• 查找處理器：HandlerMapping 接收到請求信息后，根據(jù)其實現(xiàn)方式（如注解、配置文件）查找與請求匹配的處理器。
• 返回處理器信息：一旦找到匹配的處理器，HandlerMapping 返回一個 HandlerExecutionChain 對象，該對象包含處理器實例和相關(guān)的攔截器。

2.Controller

Controller 是 Spring MVC 中用于處理請求的組件。它負(fù)責(zé)接收請求參數(shù)、調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯，并返回視圖名稱或響應(yīng)數(shù)據(jù)。Controller 的設(shè)計使得業(yè)務(wù)邏輯與請求處理分離，便于維護(hù)和擴(kuò)展。

(1) Controller 的類型

注解驅(qū)動的控制器：

• 使用 @Controller 和 @RequestMapping 注解來定義控制器類和處理方法。
• 是當(dāng)前 Spring MVC 中最常用的控制器類型。
• 支持多種注解來處理請求參數(shù)、路徑變量、請求體等。

傳統(tǒng)的控制器接口：

• 實現(xiàn) Controller 接口的類。
• 在早期的 Spring MVC 中使用較多，現(xiàn)在多被注解驅(qū)動的控制器所取代。

(2) Controller 的工作流程

• 接收請求：控制器方法通過 @RequestMapping 注解指定的路徑接收特定的請求。
• 處理請求參數(shù)：使用注解如 @RequestParam、@PathVariable、@RequestBody 等來處理請求參數(shù)和請求體。
• 調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯：控制器通常會調(diào)用服務(wù)層或業(yè)務(wù)邏輯層的方法來處理請求數(shù)據(jù)。
• 返回結(jié)果：控制器方法可以返回一個 ModelAndView 對象、視圖名稱字符串，或者直接返回數(shù)據(jù)（如 JSON、XML）。
• 異常處理：控制器可以通過 @ExceptionHandler 注解來處理方法中拋出的異常。

視圖的渲染

在視圖渲染階段，視圖對象根據(jù)Model中的數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，生成最終的輸出結(jié)果。視圖的類型可以多種多樣，如HTML、JSON、XML等。常見的視圖技術(shù)包括：

• JSP：傳統(tǒng)的Java Server Pages，用于生成動態(tài)HTML。
• Thymeleaf：現(xiàn)代的模板引擎，支持更強(qiáng)的HTML5功能。
• FreeMarker：另一種流行的模板引擎，支持復(fù)雜的模板語法。

總結(jié)

本文，我們分析了 Spring MVC的原理，因為其涉及的內(nèi)容比較多，所以在面試過程中，我們要抓大放小，先掌握其High Level的設(shè)計思想，Spring MVC的核心思想是通過控制器來處理請求，將請求數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)邏輯分離，并將最終的響應(yīng)結(jié)果交給視圖層進(jìn)行展示。

在掌握了High Level的設(shè)計思想之后，我們再去分析它的幾個核心組件，如 DispatcherServlet、HandlerMapping、Controller、ViewResolver等。

另外，在日常工作中，除了應(yīng)付面試，我們應(yīng)該更多地去了解 SpringMVC的底層原理，可以毫不夸張地說，只要是和業(yè)務(wù)的 CRUD打交道，幾乎離不開 Spring MVC，所以多了解其原理，可以幫助我們更深入地掌握它，在日常使用中才能更加的游刃有余！