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spring mvc（一）：springmvc demo 与 @EnableWebMvc 注解

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注：本系列源码分析基于spring 5.2.2.RELEASE，本文的分析基于 annotation 注解方式，gitee仓库链接：gitee.com/funcy/sprin….

1. demo 准备

为了更好地分析springmvc相关源码，我们需要先准备一个springmvc的demo，这里的demo还是放在spring-learn模块。

1. 引入 tomcat 包

在 tomcat 8 之后，tomcat提供了独立的运行包，需要时直接引入相关依赖就可以了，对应的gradle依赖如下:

optional("org.apache.tomcat.embed:tomcat-embed-core")

在spring项目的build.gradle中，已经引入了tomcat-embed-core-9.0.29.jar，因此在spring-learn模块中引入时不用再指定版本。

2. 准备配置类

package org.springframework.learn.mvc.demo01;

import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.EnableWebMvc;

@Component
@ComponentScan("org.springframework.learn.mvc.demo01")
@EnableWebMvc
public class MvcConfig {

}

配置类为MvcConfig，该类指定了项目的包扫描路径，以及通过@EnableWebMvc开启mvc功能。

3. 实现WebApplicationInitializer

package org.springframework.learn.mvc.demo01;

import org.springframework.web.WebApplicationInitializer;
import org.springframework.web.context.support.AnnotationConfigWebApplicationContext;
import org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet;

import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.ServletRegistration;

public class MyWebApplicationInitializer implements WebApplicationInitializer {

    @Override
    public void onStartup(ServletContext servletContext) {
        AnnotationConfigWebApplicationContext context = new AnnotationConfigWebApplicationContext();
        context.register(MvcConfig.class);

        DispatcherServlet servlet = new DispatcherServlet(context);
        ServletRegistration.Dynamic registration = servletContext.addServlet("app", servlet);
        registration.setLoadOnStartup(1);
        registration.addMapping("/*");
    }
}

spring提供了一个接口——WebApplicationInitializer，实现该接口时，我们在onStartup(...)方法中创建spring的applicationContext，然后往servelet中注册DispatcherServlet。

4. 准备controller

package org.springframework.learn.mvc.demo01;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {

    @RequestMapping("/hello")
    public String hello() {
         System.out.println("hello!!!");
         return "hello world!";
    }
}

这里准备了一个简单的controller，返回一个字符串"hello world".

5. 主类

接下来就是主类了：

package org.springframework.learn.mvc.demo01;

import org.apache.catalina.Context;
import org.apache.catalina.LifecycleListener;
import org.apache.catalina.connector.Connector;
import org.apache.catalina.startup.Tomcat;

public class MvcDemo01Main {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Tomcat tomcat = new Tomcat();

        Connector connector = new Connector();
        connector.setPort(8080);
        connector.setURIEncoding("UTF-8");
        tomcat.getService().addConnector(connector);

        Context context = tomcat.addContext("", System.getProperty("java.io.tmpdir"));
        LifecycleListener lifecycleListener = (LifecycleListener) 
                Class.forName(tomcat.getHost().getConfigClass())
                .getDeclaredConstructor().newInstance();
        context.addLifecycleListener(lifecycleListener);
        tomcat.start();
        tomcat.getServer().await();
    }
}

在main方法中，主要处理tomcat启动逻辑。

运行，结果如下：

控制台：

spring mvc（一）：springmvc demo 与 @EnableWebMvc 注解

页面返回：

spring mvc（一）：springmvc demo 与 @EnableWebMvc 注解

可以看到，一个简单的springmvc项目就搭建完成了。

2. servlet 3.0 规范介绍

回忆下古老的springmvc项目，一般有这几个xml配置文件：

  • web.xml；servlet 配置文件，配置web启动时的操作，以及servlet/listener/filter;
  • spring.xml：spring容器的配置文件，主要用来配置spring bean.
  • spring-mvc.xml：springmvc配置文件，用来配置mvc相关的 bean，如文件上传相关的bean，视图解析bean，controller包路径等。

项目在启动时，会先加载web.xml，在web.xml中加载spring相关配置，启动spring容器。

在上面的demo中，我们发现并 没有这些配置，甚至连web.xml文件都没有！那么，上面的web项目是怎么启动的呢？

在servlet在3.0之后，提供了一个spi规范，spring对其实现如下：

  1. 在spring-web模块的/src/main/resources/META-INF/services/文件夹下，创建文件javax.servlet.ServletContainerInitializer，内容如下
org.springframework.web.SpringServletContainerInitializer

spring mvc（一）：springmvc demo 与 @EnableWebMvc 注解

  1. org.springframework.web.SpringServletContainerInitializer 实现了servlet规范：
// @HandlesTypes 注解来自于servlet规范，表示 webAppInitializerClass 为 WebApplicationInitializer.class
@HandlesTypes(WebApplicationInitializer.class)
public class SpringServletContainerInitializer implements ServletContainerInitializer {

    /*
     * 重写 ServletContainerInitializer 的 onStartup 方法
     * 在这个方法里，主要是实例化 spring 提供的 WebApplicationInitializer.class，然后执行其 onStartup 方法
     *
     * Set<Class<?>> webAppInitializerClasses 中的类型为 WebApplicationInitializer.class，
     * 这个类型由 @HandlesTypes 注解指定
     */
    @Override
    public void onStartup(@Nullable Set<Class<?>> webAppInitializerClasses, ServletContext servletContext)
            throws ServletException {

        List<WebApplicationInitializer> initializers = new LinkedList<>();

        if (webAppInitializerClasses != null) {
            for (Class<?> waiClass : webAppInitializerClasses) {
                if (!waiClass.isInterface() && !Modifier.isAbstract(waiClass.getModifiers()) &&
                        WebApplicationInitializer.class.isAssignableFrom(waiClass)) {
                    try {
                       // 使用反射实例化 WebApplicationInitializer 的实现类，添加到 initializers 中
                        initializers.add((WebApplicationInitializer)
                                ReflectionUtils.accessibleConstructor(waiClass).newInstance());
                    }
                    catch (Throwable ex) {
                        ...
                    }
                }
            }
        }

        servletContext.log(initializers.size() + " ...");
        // 排序，实现了Orderd接口，标注 @Order 注解，或实现了 PriorityOrderd 接口
        AnnotationAwareOrderComparator.sort(initializers);
        for (WebApplicationInitializer initializer : initializers) {
           // 调用 WebApplicationInitializer 实现类的onStartup方法
           initializer.onStartup(servletContext);
        }
    }

}
  1. WebApplicationInitializer 的实现 我们来看看demo中对WebApplicationInitializer 的实现：
package org.springframework.learn.mvc.demo01;

import org.springframework.web.WebApplicationInitializer;
import org.springframework.web.context.support.AnnotationConfigWebApplicationContext;
import org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet;

import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.ServletRegistration;

public class MyWebApplicationInitializer implements WebApplicationInitializer {

    /*
     * 在这里启动 spring 项目
     */
    @Override
    public void onStartup(ServletContext servletContext) {
        // 创建 spring 的 ApplicationContext
        AnnotationConfigWebApplicationContext context = new AnnotationConfigWebApplicationContext();
        context.register(MvcConfig.class);

        // 添加 DispatcherServlet 到 servlet 中
        DispatcherServlet servlet = new DispatcherServlet(context);
        ServletRegistration.Dynamic registration = servletContext.addServlet("app", servlet);
        registration.setLoadOnStartup(1);
        registration.addMapping("/*");
    }
}

最终执行过程如下：

spring mvc（一）：springmvc demo 与 @EnableWebMvc 注解

由此，spring 容器就启动了。

3. @EnableWebMvc 作用

在demo中，我们通过@EnableWebMvc来启动mvc功能，那么这个注解做了什么呢？我们进入EnableWebMvc类：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Import(DelegatingWebMvcConfiguration.class)
public @interface EnableWebMvc {
}

可以看到，这个注解通过@Import注解引入了DelegatingWebMvcConfiguration.class，我们再来看看DelegatingWebMvcConfiguration:

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
public class DelegatingWebMvcConfiguration extends WebMvcConfigurationSupport {
    ...

}

这个类标有@Configuration注解，表明这是个配置类，这个类继承的是WebMvcConfigurationSupport，从名字来看，WebMvcConfigurationSupport 为 "mvc 配置支持"，这表明这个类是用来置处理mvc相关的配置的。

为了更好地分析，这里先介绍几个类：

  1. DelegatingWebMvcConfiguration：由@EnableWebMvc引入的类，是WebMvcConfigurationSupport的子类，重写了WebMvcConfigurationSupport提供的配置方法：

    /*
 * @Configuration：表明这是个配置类
 * extends WebMvcConfigurationSupport：继承了WebMvcConfigurationSupport类
 */
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
public class DelegatingWebMvcConfiguration extends WebMvcConfigurationSupport {

    // WebMvcConfigurerComposite 是 WebMvcConfigurer 的组合，下面会提到
    private final WebMvcConfigurerComposite configurers = new WebMvcConfigurerComposite();

    /**
     * 设置configurers
     * 添加了@Autowired注解，表示将spring容器中的所有WebMvcConfigurer bean 作为
     * 参数configurers的值 ，然后调用该方法
     */
    @Autowired(required = false)
    public void setConfigurers(List<WebMvcConfigurer> configurers) {
        if (!CollectionUtils.isEmpty(configurers)) {
            this.configurers.addWebMvcConfigurers(configurers);
        }
    }

    /**
     * 配置PathMatch
     */
    @Override
    protected void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {
        // 调用 WebMvcConfigurerComposite 的方法进行配置
        this.configurers.configurePathMatch(configurer);
    }

    // 其他配置方法也是调用 WebMvcConfigurerComposite 对应的方法进行配置的
    ...

}

  2. WebMvcConfigurerComposite：WebMvcConfigurer的组合：

    /**
 * 实现了 WebMvcConfigurer
 */
class WebMvcConfigurerComposite implements WebMvcConfigurer {

    // delegates属性为 WebMvcConfigurer 的集合
    private final List<WebMvcConfigurer> delegates = new ArrayList<>();

    /*
     * 被DelegatingWebMvcConfiguration#setConfigurers调用
     * 最终是把传入的configurers添加到delegates(也就是WebMvcConfigurer集合)中
     */
    public void addWebMvcConfigurers(List<WebMvcConfigurer> configurers) {
        if (!CollectionUtils.isEmpty(configurers)) {
            this.delegates.addAll(configurers);
        }
    }

    /**
     * 配置时，会遍历delegates(也就是WebMvcConfigurer集合)，将传入的配置设置到
     * 集合中的每一个WebMvcConfigurer
     */
    @Override
    public void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {
        for (WebMvcConfigurer delegate : this.delegates) {
            delegate.configurePathMatch(configurer);
        }
    }

    // 其他配置类似，省略
    ...
}

  3. WebMvcConfigurer：springmvc的配置接口，提供了非常多的配置

    public interface WebMvcConfigurer {

    default void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {
    }

    default void configureContentNegotiation(ContentNegotiationConfigurer configurer) {
    }

    default void configureAsyncSupport(AsyncSupportConfigurer configurer) {
    }

    ...
}

  4. WebMvcConfigurationSupport：springmvc的配置支持类

    /**
 * 实现了两个aware接口
 */
public class WebMvcConfigurationSupport implements ApplicationContextAware, ServletContextAware {

    //================= 来自 XxxAware 接口的方法 =================
    @Override
    public void setApplicationContext(@Nullable ApplicationContext applicationContext) {
        this.applicationContext = applicationContext;
    }

    @Override
    public void setServletContext(@Nullable ServletContext servletContext) {
        this.servletContext = servletContext;
    }


    //================= @Bean 方法，向spring中添加 bean =================
    @Bean
    public RequestMappingHandlerMapping requestMappingHandlerMapping(...) {
        RequestMappingHandlerMapping mapping = createRequestMappingHandlerMapping();
        mapping.setOrder(0);
        // getInterceptors(...) 获取 interceptors，往下看
        mapping.setInterceptors(getInterceptors(conversionService, resourceUrlProvider));
        mapping.setContentNegotiationManager(contentNegotiationManager);
        // getCorsConfigurations(...) 获取Cors配置，往下看
        mapping.setCorsConfigurations(getCorsConfigurations());
        // getPathMatchConfigurer(...) 获取PathMatch配置，往下看
        PathMatchConfigurer configurer = getPathMatchConfigurer();

        ...

        return mapping;
    }
    ...
    //================= get xxx 配置方法，添加spring提供的默认配置，添加自定义配置 =======
    // 获取 interceptors
    protected final Object[] getInterceptors(
            FormattingConversionService mvcConversionService,
            ResourceUrlProvider mvcResourceUrlProvider) {
        if (this.interceptors == null) {
            InterceptorRegistry registry = new InterceptorRegistry();
            // 调用配置方法，添加 interceptor，往下看
            addInterceptors(registry);
            registry.addInterceptor(new ConversionServiceExposingInterceptor(mvcConversionService));
            registry.addInterceptor(new ResourceUrlProviderExposingInterceptor(mvcResourceUrlProvider));
            this.interceptors = registry.getInterceptors();
        }
        return this.interceptors.toArray();
    }

    // 获取Cors配置
    protected final Map<String, CorsConfiguration> getCorsConfigurations() {
        if (this.corsConfigurations == null) {
            CorsRegistry registry = new CorsRegistry();
            // 调用配置方法，添加 CorsMapping，往下看
            addCorsMappings(registry);
            this.corsConfigurations = registry.getCorsConfigurations();
        }
        return this.corsConfigurations;
    }

    // 获取PathMatch配置
    protected PathMatchConfigurer getPathMatchConfigurer() {
        if (this.pathMatchConfigurer == null) {
            this.pathMatchConfigurer = new PathMatchConfigurer();
            configurePathMatch(this.pathMatchConfigurer);
        }
        return this.pathMatchConfigurer;
    }

    ...

    //================= 配置方法，留待子类实现 =================
    // 添加自定义 Interceptor，待子类实现
    protected void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
    }

    // 添加自定义 CorsMapping，待子类实现
    protected void addCorsMappings(CorsRegistry registry) {
    }

    // 配置自定义 PathMatch
    protected void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {
    }
    ...

}

    可以看到，这个类的方法分为四类：

    • 来自XxxAware的方法：XxxAware接口由spring提供，bean初始化完成时处理回调；
    • 有@Bean注解的方法：往spring中添加bean，生成bean时会调用getXxx方法；
    • getXxx方法：获取配置方法，在该方法中，会添加spring提供的默认配置，以及调用addXxx/configureXxx方法添加自定义配置；
    • addXxx/configureXxx方法：由子类实现，可以向springmvc中添加自定义配置。

这里总结下这4个类的关系：

spring mvc（一）：springmvc demo 与 @EnableWebMvc 注解

理清了这四个类的关系，@EnableWebMvc 的执行流程就一目了然了，这里总结如下：

  1. @EnableWebMvc 向spring容器中引入了 DelegatingWebMvcConfiguration；

  2. DelegatingWebMvcConfiguration中有包含@Autowired注解的方法setConfigurers(List<WebMvcConfigurer>)，在spring bean的周期中会对其执行，作用为获取容器中所有WebMvcConfigurer的bean将其设置到 DelegatingWebMvcConfiguration的属性中;

  3. DelegatingWebMvcConfiguration继承了WebMvcConfigurationSupport，在spring bean的周期中会处理WebMvcConfigurationSupport中有@Bean注解的方法，这种方法比较多，如requestMappingHandlerMapping()、mvcPathMatcher等，这些都是 smvc 的功能组件；

  4. 在处理WebMvcConfigurationSupport中有@Bean注解的方法时，会调用getXxx()获取相关配置，该配置包括spring提供的默认配置及自定义配置，getXxx()由WebMvcConfigurationSupport提供；

  5. 在调用WebMvcConfigurationSupport#getXxx()获取自定义配置时，会调用addXxx()/configureXxx()，该方法在WebMvcConfigurationSupport中是空方法，具体休逻辑由子类(也就是 DelegatingWebMvcConfiguration)提供，最终调用方式是遍历执行第2步获取的WebMvcConfigurer的addXxx()/configureXxx()；

整个流程如下图所示：

spring mvc（一）：springmvc demo 与 @EnableWebMvc 注解

在启用springmvc功能，并添加自定义配置时，我们可以这么做:

  1. 方式1：使用@EnableWebMvc注解启用mvc功能，实现 WebMvcConfigurer，添加自定义配置

    // 使用@EnableWebMvc注解启用mvc功能
@Component
@EnableWebMvc
public class MvcConfig {
    ...
}

// 实现 WebMvcConfigurer，添加自定义配置
@Component
public class MyWebMvcConfigurer implements WebMvcConfigurer {

    // 重写WebMvcConfigurer方法，处理自定义配置
}

  2. 方式2：实现WebMvcConfigurationSupport类，重写其中的配置方法

    @Component
public class MyWebMvcConfigurationSupport extends WebMvcConfigurationSupport {
    // 重写配置方法，处理自定义配置

}

    不过采用这种方式后，再实现WebMvcConfigurer添加自定义配置就不生效了，自定义配置只能在WebMvcConfigurationSupport进行配置。

springmvc提供了哪些配置项呢？我们来看看WebMvcConfigurer提供的方法：

  • configurePathMatch：配置路由请求规则
  • configureContentNegotiation：内容协商配置
  • configureAsyncSupport：
  • configureDefaultServletHandling：默认静态资源处理器
  • addFormatters：注册自定义转化器
  • addInterceptors：拦截器配置
  • addResourceHandlers：资源处理
  • addCorsMappings：CORS配置
  • addViewControllers：视图跳转控制器
  • configureViewResolvers：配置视图解析
  • addArgumentResolvers：添加自定义方法参数处理器
  • addReturnValueHandlers：添加自定义返回结果处理器
  • configureMessageConverters：配置消息转换器。重载会覆盖默认注册的HttpMessageConverter
  • extendMessageConverters：配置消息转换器。仅添加一个自定义的HttpMessageConverter.
  • configureHandlerExceptionResolvers：配置异常转换器
  • extendHandlerExceptionResolvers：添加异常转化器
  • getValidator:
  • getMessageCodesResolver：

如果需要配置相关项，只需要重写相关方法 即可。

最后我们再来看看WebMvcConfigurationSupport中引入了哪些Bean，有@Bean注解的方法如下：

  • public RequestMappingHandlerMapping requestMappingHandlerMapping(...)
  • public PathMatcher mvcPathMatcher()
  • public UrlPathHelper mvcUrlPathHelper()
  • public ContentNegotiationManager mvcContentNegotiationManager()
  • public HandlerMapping viewControllerHandlerMapping(...)
  • public BeanNameUrlHandlerMapping beanNameHandlerMapping(...)
  • public RouterFunctionMapping routerFunctionMapping(...)
  • public HandlerMapping resourceHandlerMapping(...)
  • ResourceUrlProvider mvcResourceUrlProvider()
  • public HandlerMapping defaultServletHandlerMapping()
  • public RequestMappingHandlerAdapter requestMappingHandlerAdapter(...)
  • public HandlerFunctionAdapter handlerFunctionAdapter()
  • public FormattingConversionService mvcConversionService()
  • public Validator mvcValidator()
  • public CompositeUriComponentsContributor mvcUriComponentsContributor(...)
  • public HttpRequestHandlerAdapter httpRequestHandlerAdapter()
  • public SimpleControllerHandlerAdapter simpleControllerHandlerAdapter()
  • public HandlerExceptionResolver handlerExceptionResolver(...)
  • public ViewResolver mvcViewResolver(...)
  • HandlerMappingIntrospector mvcHandlerMappingIntrospector()

这些都是springmvc中用到的一些组件，具体的具体内容就不展开了。

4. 总结

本文内容比较杂，先提供了一个springmvc的demo，然后介绍了demo中0 xml配置原理(也就是servlet 3.0规范），接着介绍了@EnableWebMvc的功能，着重介绍了WebMvcConfigurationSupport的作用。

本文原文链接：my.oschina.net/funcy/blog/… ，限于作者个人水平，文中难免有错误之处，欢迎指正！原创不易，商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

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