Spring MVC学习之DispatcherServlet请求处理详析

前言

要深入理解spring mvc的工作流程，就需要先了解spring mvc的架构：

从上图可以看到 前端控制器DispatcherServlet在其中起着主导作用，理解了DispatcherServlet 就完全可以说弄清楚了spring mvc。

DispatcherServlet作为Spring用于处理web请求注册的唯一一个Servlet，所有的请求都是经由DispatcherServlet进行分发处理的。本文主要讲解DispatcherServlet是如何对请求进行分发，处理，并且生成相应的视图的。

1. 整体结构

在HttpServlet中，其对不同方式的请求进行了分发，比如对于GET请求，其提供了doGet()方法，对于POST请求，其提供了doPost()方法等等。通过这种方式，子类可以针对于当前请求的方式实现不同的方法即可。但是在DispatcherServlet中，由于需要使用同一的方式对不同的请求进行处理，因而其对各个请求方式进行了整合，如下就是DispatcherServlet针对GET和POST请求所编写的同一处理逻辑：

@Override
protected final void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
 throws ServletException, IOException {
 processRequest(request, response);
}

@Override
protected final void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
 throws ServletException, IOException {
 processRequest(request, response);
}

可以看到，无论是GET请求还是POST请求，DispatcherServlet都是委托给了processRequest()方法处理，对于其他的请求方式，其处理方式也是类似的。通过这种方式，DispatcherServlet将各个请求整合在了一起，虽然整合在了一起，但是request中也还是保存有当前请求的请求方式的，因而保存了后续对请求进行分发的能力。这里我们直接看processRequest()方法是如何处理各个请求的：

protected final void processRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
 long startTime = System.currentTimeMillis();
 Throwable failureCause = null;
 // 获取先前请求的LocaleContext
 LocaleContext previousLocaleContext = LocaleContextHolder.getLocaleContext();
 // 获取当前请求的LocaleContext，其中保存了当前请求的Locale信息
 LocaleContext localeContext = buildLocaleContext(request);

 // 获取先前请求的Attributes信息
 RequestAttributes previousAttributes = RequestContextHolder.getRequestAttributes();
 // 获取当前请求的Attributes信息，其中保存了当前请求的各个属性数据
 ServletRequestAttributes requestAttributes =
 buildRequestAttributes(request, response, previousAttributes);

 // 获取当前请求的WebAsyncManager，这只有在当前请求是请求的异步任务时才会真正用到
 WebAsyncManager asyncManager = WebAsyncUtils.getAsyncManager(request);
 // 注册异步任务的拦截器，如果请求的是异步任务，这个拦截器可以拦截异步任务的前置，后置和异常等情况
 asyncManager.registerCallableInterceptor(FrameworkServlet.class.getName(),
 new RequestBindingInterceptor());

 // 将当前请求的Locale，Attributes信息初始化到对应的ThreadLocal对象中，用于后续使用
 initContextHolders(request, localeContext, requestAttributes);

 try {
 // 对当前请求进行分发
 doService(request, response);
 } catch (ServletException | IOException ex) {
 failureCause = ex;
 throw ex;
 } catch (Throwable ex) {
 failureCause = ex;
 throw new NestedServletException("Request processing failed", ex);
 } finally {
 // 在请求完成之后，判断当前请求的Locale和Attributes信息是否需要继承，如果需要继承，
 // 则会将Locale信息设置到inheritableLocaleContextHolder中，而将Attributes
 // 信息设置到inheritableRequestAttributesHolder中；否则就会移除对应的信息，
 // 而只为当前请求的ContextHolder设置相应的属性
 resetContextHolders(request, previousLocaleContext, previousAttributes);
 if (requestAttributes != null) {
 // 调用已注册的在当前请求被销毁时的回调函数，并且更新Session中当前请求所更新的属性
 requestAttributes.requestCompleted();
 }

 if (logger.isDebugEnabled()) {
 if (failureCause != null) {
 this.logger.debug("Could not complete request", failureCause);
 } else {
 if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
 logger.debug("Leaving response open for concurrent processing");
 } else {
 this.logger.debug("Successfully completed request");
 }
 }
 }

 // 发布请求已经完成的事件，以便对该事件进行监听的程序进行相应的处理
 publishRequestHandledEvent(request, response, startTime, failureCause);
 }
}

可以看到，processRequest()方法主要是对Locale和Attributes信息进行了处理，然后就通过doService()方法对请求再次进行了分发。我们这里继续阅读doService()方法的源码：

@Override
protected void doService(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
 if (logger.isDebugEnabled()) {
 String resumed = WebAsyncUtils.getAsyncManager(request).hasConcurrentResult()
 ? " resumed" : "";
 logger.debug("DispatcherServlet with name '" + getServletName() + "'" + resumed
 + " processing " + request.getMethod() + " request for ["
 + getRequestUri(request) + "]");
 }

 // 这里主要是判断当前请求是否为include请求，如果是include请求，那么就会将当前请求中的
 // 数据都放入一个快照中，在当前请求完成之后，会从该块中中取出数据，然后将其重新加载到
 // 当前request中，以便request进行后续的处理。这里默认情况下是会对所有的属性进行处理的，
 // 因为cleanupAfterInclude默认值为true，如果将其设置为false，那么就只会对Spring框架
 // 相关的属性进行处理
 Map<String, Object> attributesSnapshot = null;
 if (WebUtils.isIncludeRequest(request)) {
 attributesSnapshot = new HashMap<>();
 Enumeration<?> attrNames = request.getAttributeNames();
 while (attrNames.hasMoreElements()) {
 String attrName = (String) attrNames.nextElement();
 if (this.cleanupAfterInclude
 || attrName.startsWith(DEFAULT_STRATEGIES_PREFIX)) {
 attributesSnapshot.put(attrName, request.getAttribute(attrName));
 }
 }
 }

 // 这里分别将ApplicationContext，LoacleResolver，ThemeResolver和ThemeSource等
 // bean添加到当前request中
 request.setAttribute(WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, getWebApplicationContext());
 request.setAttribute(LOCALE_RESOLVER_ATTRIBUTE, this.localeResolver);
 request.setAttribute(THEME_RESOLVER_ATTRIBUTE, this.themeResolver);
 request.setAttribute(THEME_SOURCE_ATTRIBUTE, getThemeSource());

 // 这里FlashMapManager主要的作用在于当请求如果是重定向的请求，那么可以将一些属性保存在FlashMap
 // 中，然后通过FlashMapManager进行管理，从而在重定向之后能够获取到重定向之前所保存的请求
 if (this.flashMapManager != null) {
 // 在当前请求中获取FlashMap数据，如果不是重定向之后的请求，那么这里获取到的就是空值
 FlashMap inputFlashMap =
 this.flashMapManager.retrieveAndUpdate(request, response);
 if (inputFlashMap != null) {
 // 将获取到的FlashMap数据保存在request中
 request.setAttribute(INPUT_FLASH_MAP_ATTRIBUTE,
 Collections.unmodifiableMap(inputFlashMap));
 }
 // 设置默认的FlashMap和FlashMapManager
 request.setAttribute(OUTPUT_FLASH_MAP_ATTRIBUTE, new FlashMap());
 request.setAttribute(FLASH_MAP_MANAGER_ATTRIBUTE, this.flashMapManager);
 }

 try {
 // 这里才是真正的对请求进行分发处理的位置
 doDispatch(request, response);
 } finally {
 // 判断当前请求不是一个异步任务的请求，但是是一个include请求，那么就会重新加载
 // 请求之前保存的快照数据
 if (!WebAsyncUtils.getAsyncManager(request).isConcurrentHandlingStarted()) {
 if (attributesSnapshot != null) {
 restoreAttributesAfterInclude(request, attributesSnapshot);
 }
 }
 }
}

这里的doService()方法也还没有对请求进行真正的处理，其首先判断了当前请求是不是一个include请求，如果是include请求，那么就将请求的属性都保存在一个快照中，以便请求完成之后能够重新进行加载；然后会判断当前是否是一个重定向之后的请求，如果是重定向之后的请求，那么其FlashMapManager就不是空的，此时会将重定向之前保存的属性重新加载到当前请求中；最后doService()方法才会调用doDispatch()方法进行请求的分发和处理。如下是doDispatch()方法的源码：

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

 // 获取当前的异步任务管理器
 WebAsyncManager asyncManager = WebAsyncUtils.getAsyncManager(request);

 try {
 ModelAndView mv = null;
 Exception dispatchException = null;

 try {
 // 这里判断当前请求是否为一个文件请求，这里的判断方式就是要求当前请求满足两点：①请求
 // 方式是POST；②判断contentType是否以multipart/开头。如果满足这两点，那么就认为当前
 // 请求是一个文件请求，此时会将当前请求的request对象封装为一个
 // MultipartHttpServletRequest对象，这也是我们在定义文件请求的Controller时
 // 能够将request参数写为MultipartHttpServletRequest的原因。这里如果不是文件请求，
 // 那么会将request直接返回。
 processedRequest = checkMultipart(request);
 // 这里判断原始request与转换后的request是否为同一个request，如果不是同一个，则说明
 // 其是一个文件请求
 multipartRequestParsed = (processedRequest != request);
 // 这里getHandler()方法就是通过遍历当前Spring容器中所有定义的HandlerMapping对象，
 // 通过调用它们的getHandler()方法，看当前的HandlerMapping能否将当前request映射
 // 到某个handler，也就是某个Controller方法上，如果能够映射到，则说明该handler能够
 // 处理当前请求
 mappedHandler = getHandler(processedRequest);
 if (mappedHandler == null) {
 // 如果每个HandlerMapping都无法找到与当前request匹配的handler，那么就认为
 // 无法处理当前请求，此时一般会返回给页面404状态码
 noHandlerFound(processedRequest, response);
 return;
 }

 // 通过找到的handler，然后在当前Spring容器中找到能够支持将当前request请求适配到
 // 找到的handler上的HandlerAdapter。这里需要找到这样的适配器的原因是，我们的handler
 // 一般都是Controller的某个方法，其是一个Java方法，而当前request则是一种符合http
 // 协议的请求，这里是无法直接将request直接应用到handler上的，因而需要使用一个适配器，
 // 也就是这里的HandlerAdapter。由于前面获取handler的时候，不同的HandlerMapping
 // 所产生的handler是不一样的，比如ReqeustMappingHandlerMapping产生的handler是一个
 // HandlerMethod对象，因而这里在判断某个HandlerAdapter是否能够用于适配当前handler的
 // 时候是通过其supports()方法进行的，比如RequestMappingHandlerAdapter就是判断
 // 当前的handler是否为HandlerMethod类型，从而判断其是否能够用于适配当前handler。
 HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
 String method = request.getMethod();
 boolean isGet = "GET".equals(method);
 // 这里判断请求方式是否为GET或HEAD请求，如果是这两种请求的一种，那么就会判断
 // 当前请求的资源是否超过了其lastModified时间，如果没超过，则直接返回，
 // 并且告知浏览器可以直接使用缓存来处理当前请求
 if (isGet || "HEAD".equals(method)) {
 long lastModified = ha.getLastModified(request,
 mappedHandler.getHandler());
 if (logger.isDebugEnabled()) {
 logger.debug("Last-Modified value for [" + getRequestUri(request)
 + "] is: " + lastModified);
 }
 if (new ServletWebRequest(request, response)
 .checkNotModified(lastModified) && isGet) {
 return;
 }
 }

 // 这里在真正处理请求之前会获取容器中所有的拦截器，也就是HandlerInterceptor对象，
 // 然后依次调用其preHandle()方法，如果某个preHandle()方法返回了false，那么就说明
 // 当前请求无法通过拦截器的过滤，因而就会直接出发其afterCompletion()方法，只有在
 // 所有的preHandle()方法都返回true时才会认为当前请求是能够使用目标handler进行处理的
 if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
 return;
 }

 // 在当前请求通过了所有拦截器的预处理之后，这里就直接调用HandlerAdapter.handle()
 // 方法来处理当前请求，并且将处理结果封装为一个ModelAndView对象。该对象中主要有两个
 // 属性：view和model，这里的view存储了后续需要展示的逻辑视图名或视图对象，而model
 // 中则保存了用于渲染视图所需要的属性
 mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());

 // 如果当前是一个异步任务，那么就会释放当前线程，等待异步任务处理完成之后才将
 // 任务的处理结果返回到页面
 if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
 return;
 }

 // 如果返回的ModelAndView对象中没有指定视图名或视图对象，那么就会根据当前请求的url
 // 来生成一个视图名
 applyDefaultViewName(processedRequest, mv);
 // 在请求处理完成之后，依次调用拦截器的postHandle()方法，对请求进行后置处理
 mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
 } catch (Exception ex) {
 dispatchException = ex;
 } catch (Throwable err) {
 // 将处理请求过程中产生的异常封装到dispatchException中
 dispatchException = new NestedServletException("Handler dispatch failed",
 err);
 }

 // 这里主要是请求处理之后生成的视图进行渲染，也包括出现异常之后对异常的处理。
 // 渲染完之后会依次调用拦截器的afterCompletion()方法来对请求进行最终处理
 processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv,
 dispatchException);
 } catch (Exception ex) {
 // 如果在上述过程中任意位置抛出异常，包括渲染视图时抛出异常，那么都会触发拦截器的
 // afterCompletion()方法的调用
 triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler, ex);
 } catch (Throwable err) {
 triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler,
 new NestedServletException("Handler processing failed", err));
 } finally {
 // 如果当前异步任务已经开始，则触发异步任务拦截器的afterConcurrentHandlingStarted()方法
 if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
 if (mappedHandler != null) {
 mappedHandler.applyAfterConcurrentHandlingStarted(processedRequest,
 response);
 }
 } else {
 // 如果当前是一个文件请求，则清理当前request中的文件数据
 if (multipartRequestParsed) {
 cleanupMultipart(processedRequest);
 }
 }
 }
}

这里doDispatch()方法是进行请求分发和处理的主干部分，其主要分为如下几个步骤：

• 判断当前是否为文件请求，如果是，则将request对象类型转换为MultipartHttpServletRequest；
• 在HandlerMapping中查找能够处理当前request的HandlerMapping，并且获取能够处理当前请求的handler；
• 根据获取到的handler，查找当前容器中支持将当前request适配到该handler的HandlerAdapter；
• 应用容器中所有拦截器的preHandle()方法，只有在所有的preHandle()方法都通过之后才会将当前请求交由具体的handler进行处理；
• 调用HandlerAdapter.handle()方法将request适配给获取到的handler进行处理；
• 应用容器中所有拦截器的postHandle()方法，以对当前请求进行后置处理；
• 根据处理后得到的ModelAndView对象对视图进行渲染；
• 应用容器中所有拦截器的afterCompletion()方法，以对当前请求进行完成处理。

2. handler获取

从前面的步骤可以看出，请求的具体处理过程主要是通过HandlerMapping根据当前request获取到对应的handler，然后交由HandlerAdapter将request适配给该handler进行处理，并将处理结果封装为一个ModelAndView对象，最后将该ModelAndView对象渲染出来。这里我们首先看HandlerMapping根据request查找具体的handler的过程：

@Nullable
protected HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
 if (this.handlerMappings != null) {
 // 遍历当前容器中所有的HandlerMapping对象，调用其getHandler()方法，如果其能够根据
 // 当前request获取一个handler，那么就直接返回。
 for (HandlerMapping hm : this.handlerMappings) {
 if (logger.isTraceEnabled()) {
 logger.trace(
  "Testing handler map [" + hm + "] in DispatcherServlet with name '"
  + getServletName() + "'");
 }
 HandlerExecutionChain handler = hm.getHandler(request);
 if (handler != null) {
 return handler;
 }
 }
 }
 return null;
}

这里的逻辑比较简单，就是遍历当前容器中所有的HandlerMapping对象，然后依次判断其是否能够根据当前request获取一个handler，如果能够获取就直接使用该handler。这里关于HandlerMapping将request映射为handler的过程可以阅读本人之前的文章：Spring MVC之RequestMappingHandlerMapping匹配。

3. HandlerAdapter获取与请求处理

在获取到具体的handler之后，Dispatcher就会根据获取到的handler查找能够将当前request适配到该handler的Adapter，这里获取HandlerAdapter的代码如下：

protected HandlerAdapter getHandlerAdapter(Object handler) throws ServletException {
 if (this.handlerAdapters != null) {
 // 遍历当前容器中所有的HandlerAdapter，通过调用其supports()方法，判断当前HandlerAdapter
 // 能否用于适配当前的handler，如果可以，则直接使用该HandlerAdapter
 for (HandlerAdapter ha : this.handlerAdapters) {
 if (logger.isTraceEnabled()) {
 logger.trace("Testing handler adapter [" + ha + "]");
 }
 if (ha.supports(handler)) {
 return ha;
 }
 }
 }

 // 如果找不到任何一个HandlerAdapter用于适配当前请求，则抛出异常
 throw new ServletException("No adapter for handler [" + handler
 + "]: The DispatcherServlet configuration needs to include a HandlerAdapter"
 + " that supports this handler");
}

这里获取HandlerAdapter的过程与HandlerMapping非常的相似，也是遍历当前容器中所有的HandlerAdapter对象，然后调用其supports()方法，判断该适配器能否应用于当前handler的适配，如果可以则直接使用该HandlerAdapter。关于HandlerAdapter进行request与handler适配的过程，读者可阅读本人之前的文章：Spring MVC之RequestMappingHandlerAdapter详解。

4. 视图渲染

在HandlerAdapter进行了请求的适配，并且调用了目标handler之后，其会返回一个ModelAndView对象，该对象中保存有用于渲染视图的模型数据和需要渲染的视图名。具体的视图渲染工作是在processDispatchResult()方法中进行的，这里我们直接阅读器源码：

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

 // 用于标记当前生成view是否是异常处理之后生成的view
 boolean errorView = false;
 if (exception != null) {
 // 如果当前的异常是ModelAndViewDefiningException类型，则说明是ModelAndView的定义
 // 异常，那么就会调用其getModelAndView()方法生成一个新的view
 if (exception instanceof ModelAndViewDefiningException) {
 logger.debug("ModelAndViewDefiningException encountered", exception);
 mv = ((ModelAndViewDefiningException) exception).getModelAndView();
 } else {
 // 如果生成的异常是其他类型的异常，就会在当前容器中查找能够处理当前异常的“拦截器”，
 // 找到之后调用这些拦截器，然后生成一个新的ModelAndView
 Object handler = (mappedHandler != null ? mappedHandler.getHandler() : null);
 mv = processHandlerException(request, response, handler, exception);
 errorView = (mv != null);
 }
 }

 // 如果得到的ModelAndView对象(无论是否为异常处理之后生成的ModelAndView)不为空，并且没有被清理，
 // 那么就会对其进行渲染，渲染的主要逻辑在render()方法中
 if (mv != null && !mv.wasCleared()) {
 render(mv, request, response);
 if (errorView) {
 // 如果当前是异常处理之后生成的视图，那么就请求当前request中与异常相关的属性
 WebUtils.clearErrorRequestAttributes(request);
 }
 } else {
 if (logger.isDebugEnabled()) {
 logger.debug("Null ModelAndView returned to DispatcherServlet with name '"
 + getServletName() + "': assuming HandlerAdapter completed request "
 + "handling");
 }
 }

 // 如果当前正在进行异步请求任务的调用，则直接释放当前线程，等异步任务处理完之后再进行处理
 if (WebAsyncUtils.getAsyncManager(request).isConcurrentHandlingStarted()) {
 return;
 }

 // 在视图渲染完成之后，依次调用当前容器中所有拦截器的afterCompletion()方法
 if (mappedHandler != null) {
 mappedHandler.triggerAfterCompletion(request, response, null);
 }
}

从上面的逻辑可以看出，在进行视图渲染时，首先会判断请求处理过程中是否抛出了异常，如果抛出了异常，则会调用相应的异常处理器，获取异常处理之后的ModelAndView对象，然后通过ModelAndView对象渲染具体的视图，最后会依次触发当前容器中所有拦截器的afterCompletion()方法。这里对视图的具体渲染工作在render()方法中，我们继续阅读其源码：

protected void render(ModelAndView mv, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
 // 获取当前请求的Locale信息，该信息在进行视图的国际化展示时将会非常有用
 Locale locale = (this.localeResolver != null
 ? this.localeResolver.resolveLocale(request) : request.getLocale());
 response.setLocale(locale);

 View view;
 String viewName = mv.getViewName();
 if (viewName != null) {
 // 如果视图名不为空，那么就会使用当前容器中配置的ViewResolver根据视图名获取一个View对象
 view = resolveViewName(viewName, mv.getModelInternal(), locale, request);
 if (view == null) {
 throw new ServletException("Could not resolve view with name '"
 + mv.getViewName() + "' in servlet with name '" + getServletName() + "'");
 }
 } else {
 // 如果ModelAndView中没有视图名，而提供的View对象，则直接使用该View对象
 view = mv.getView();
 if (view == null) {
 throw new ServletException("ModelAndView [" + mv + "] neither contains a "
 + "view name nor a View object in servlet with name '"
 + getServletName() + "'");
 }
 }

 if (logger.isDebugEnabled()) {
 logger.debug("Rendering view [" + view + "] in DispatcherServlet with name '"
 + getServletName() + "'");
 }
 try {
 // 设置响应的status属性
 if (mv.getStatus() != null) {
 response.setStatus(mv.getStatus().value());
 }

 // 调用View对象的render()方法来渲染具体的视图
 view.render(mv.getModelInternal(), request, response);
 } catch (Exception ex) {
 if (logger.isDebugEnabled()) {
 logger.debug("Error rendering view [" + view + "] in DispatcherServlet"
 + " with name '" + getServletName() + "'", ex);
 }
 throw ex;
 }
}

这里的render()方法才是进行视图渲染的真正方法，首先该方法首先通过ModelAndView对象获取所要渲染的视图名，通过ViewResolver生成一个用于视图渲染的View对象；如果ModelAndView中不是保存的视图名，而是保存的View对象，则直接使用该对象。在生成View对象之后，通过调用该对象的render()方法渲染得到具体的视图。这里关于ViewResolver如何获取到View对象，并且如何进行视图渲染的过程，读者可以阅读本人的文章：Spring MVC之视图解析。

5. 小结

本文首先从整体上讲解了DispatcherServlet是如何对请求进行聚合并且处理的，然后分别从handler获取，HandlerAdapter进行请求适配，以及视图的渲染三个方面对请求处理的整体流程进行了讲解。这里主要是对DispatcherServlet处理请求的整体流程进行讲解，其各个部分的细节读者可以阅读本人前面的文章以进行详细的了解。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对我们的支持。