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如何写SpringMVC框架

发布时间:2022-03-19 09:42:54 来源:亿速云 阅读:91 作者:iii 栏目:开发技术

本篇内容介绍了“如何写SpringMVC框架”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

    一、介绍

    在日常的 web 开发中,熟悉 java 的同学一定知道,Spring MVC 可以说是目前最流行的框架,之所以如此的流行,原因很简单:编程简洁、上手简单!

    我记得刚开始入行的时候,最先接触到的是Struts1 + Hibernate + Spring来web系统的整体开发框架,简单的描述一下当时的编程心情:超难用,各种配置项很多,而且不容易快速入手!

    之后,新的项目换成了Struts2 + hibernate + spring来作为主体开发框架,Struts2相比Struts1编程要简单很多,而且加强了对拦截器与IoC的支持,而在Struts1中,这些特性是很难做的的!

    然而随着Struts2的使用量越来越广,业界爆出关于Struts2的bug和安全漏洞却越来越多!

    如何写SpringMVC框架

    黑客们可以轻易的利用安全漏洞直接绕开安全防线,获取用的隐私数据,网名因个人信息泄露造成的经济损失高达 915 亿元!

    如何写SpringMVC框架

    至此很多开发者开始转到SpringMVC框架阵营!

    今天我们要介绍的主角就是SpringMVC框架,刚开始玩这个的时候,给我最直接的感觉就是:很容易简单!

    直接通过几个注解就可以完成方法的暴露,比起Struts2中繁琐的xml配置,SpringMVC的使用可以说更加友好!

    熟悉SpringMVC框架的同学一定清楚下面这张图,

    如何写SpringMVC框架

    这张图就是 SpringMVC 在处理 http 请求的整个流程中所做的一些事情。

    • 1、用户发送请求至前端控制器DispatcherServlet

    • 2、DispatcherServlet收到请求调用HandlerMapping处理器映射器。

    • 3、处理器映射器根据请求url找到具体的处理器,生成处理器对象及处理器拦截器(如果有则生成)一并返回给DispatcherServlet。

    • 4、DispatcherServlet通过HandlerAdapter处理器适配器调用处理器

    • 5、执行处理器(Controller,也叫后端控制器)。

    • 6、Controller执行完成返回ModelAndView

    • 7、HandlerAdapter将controller执行结果ModelAndView返回给DispatcherServlet

    • 8、DispatcherServlet将ModelAndView传给ViewReslover视图解析器

    • 9、ViewReslover解析后返回具体View

    • 10、DispatcherServlet对View进行渲染视图(即将模型数据填充至视图中)。

    • 11、DispatcherServlet响应用户。

    DispatcherServlet 主要承担接收请求、响应结果、转发等作用,剩下的就交给容器来处理!

    基于上面的流程,我们可以编写出一款简化版的Spring MVC框架,话不多说,直接撸起来!

    二、程序实践

    首先上图!

    如何写SpringMVC框架

    这个就是我们简易版的Spring MVC框架的实现流程图!

    1、首先创建一个DispatcherServlet类,在服务启动的时候,读取要扫描的包路径,然后通过反射将类信息存储到ioc容器,同时通过@Autowired注解,实现自动依赖注入,最后读取@RequestMapping注解中的方法,将映射路径与类的关系存储到映射容器中。

    2、当用户发起请求的时候,通过请求路径到映射容器中找到对应的执行类,然后调用具体的方法,发起逻辑处理,最后将处理结果返回给前端用户!

    以下是具体实践过程!

    2.1、创建扫描注解

    因为Spring MVC基本全部都是基于注解开发,因此我们事先也需要创建对应的注解,各个含义与Spring MVC一致!

    控制层注解

    /**
     * 控制层注解
     * @Controller 
     */
    @Target({ElementType.TYPE})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    public @interface Controller {
    
        String value() default "";
    }

    请求路径注解

    /**
     * 请求路径注解
     * @RequestMapping
     */
    @Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    public @interface RequestMapping {
    
        String value() default "";
    }

    参数注解

    /**
     * 参数注解
     * @RequestParam
     */
    @Target({ElementType.PARAMETER})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    public @interface RequestParam {
    
        String value() default "";
    }

    服务层注解

    /**
     * 服务层注解
     * @Controller
     */
    @Target({ElementType.TYPE})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    public @interface Service {
    
        String value() default "";
    }

    自动装载注解

    /**
     * 自动装载注解
     * @Autowrited
     */
    @Target({ElementType.FIELD})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    public @interface Autowired {
    
        String value() default "";
    }

    2.2、编写 DispatcherServlet 类

    DispatcherServlet是一个Servlet类,主要承担的任务是:接受前端用户的请求,然后进行转发,最后响应结果给前端用户!

    详细代码如下:

    /**
     * servlet跳转层
     */
    @WebServlet(name = "DispatcherServlet",urlPatterns = "/*", loadOnStartup = 1, initParams = {@WebInitParam(name="scanPackage", value="com.example.mvc")})
    public class DispatcherServlet extends HttpServlet {
    
        private static final long serialVersionUID = 1L;
    
        private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(DispatcherServlet.class);
    
        /**请求方法映射容器*/
        private static List<RequestHandler> handlerMapping = new ArrayList<>();
    
        /**
         * 服务启动的时候,进行初始化,流程如下:
         * 1、扫描指定包下所有的类
         * 2、通过反射将类实例,放入ioc容器
         * 3、通过Autowired注解,实现自动依赖注入,也就是set类中的属性
         * 4、通过RequestMapping注解,获取需要映射的所有方法,然后将类信息存放到容器中
         * @param config
         * @throws ServletException
         */
        @Override
        public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
            try {
                //1、扫描指定包下所有的类
                String scanPackage = config.getInitParameter("scanPackage");
                //1、扫描指定包下所有的类
                List<String> classNames = doScan(scanPackage);
                //2、初始化所有类实例,放入ioc容器,也就是map对象中
                Map<String, Object> iocMap = doInstance(classNames);
                //3、实现自动依赖注入
                doAutowired(iocMap);
                //5、初始化方法mapping
                initHandleMapping(iocMap);
            } catch (Exception e) {
                logger.error("dispatcher-servlet类初始化失败!",e);
                throw new ServletException(e.getMessage());
            }
        }
    
    
        /**
         * @see HttpServlet#doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
         */
        protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
            doPost(request, response);
        }
    
        /**
         * @see HttpServlet#doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
         */
        protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
            //跳转
            doDispatch(request, response);
        }
    
        /**
         * 扫描指定包下的类文件
         * @param packageName
         * @return
         */
        private List<String> doScan(String packageName){
            if(StringUtils.isBlank(packageName)){
                throw new RuntimeException("mvc配置文件中指定扫描包名为空!");
            }
            return PackageHelper.getClassName(packageName);
        }
    
        private Map<String, Object> doInstance(List<String> classNames) {
            Map<String, Object> iocMap = new HashMap<>();
            if(!CollectionUtils.isNotEmpty(classNames)){
                throw new RuntimeException("获取的类为空!");
            }
            for (String className : classNames) {
                try {
                    //通过反射机制构造对象
                    Class<?> clazz = Class.forName(className);
                    if(clazz.isAnnotationPresent(Controller.class)){
                        //将类名第一个字母小写
                        String baneName = firstLowerCase(clazz.getSimpleName());
                        iocMap.put(baneName, clazz.newInstance());
                    }else if(clazz.isAnnotationPresent(Service.class)){
                        //服务层注解判断
                        Service service = clazz.getAnnotation(Service.class);
                        String beanName = service.value();
                        //如果该注解上没有自定义类名,则默认首字母小写
                        if(StringUtils.isBlank(beanName)){
                            beanName = clazz.getName();
                        }
                        Object instance = clazz.newInstance();
                        iocMap.put(beanName, instance);
                        //如果注入的是接口,可以巧妙的用接口的类型作为key
                        Class<?>[] interfaces = clazz.getInterfaces();
                        for (Class<?> clazzInterface : interfaces) {
                            iocMap.put(clazzInterface.getName(), instance);
                        }
                    }
                } catch (Exception e) {
                    logger.error("初始化mvc-ioc容器失败!",e);
                    throw new RuntimeException("初始化mvc-ioc容器失败!");
                }
            }
            return iocMap;
        }
    
        /**
         * 实现自动依赖注入
         * @throws Exception
         */
        private void doAutowired(Map<String, Object> iocMap) {
            if(!MapUtils.isNotEmpty(iocMap)){
                throw new RuntimeException("初始化实现自动依赖失败,ioc为空!");
            }
            for(Map.Entry<String, Object> entry : iocMap.entrySet()){
                //获取对象下所有的属性
                Field[] fields = entry.getValue().getClass().getDeclaredFields();
                for (Field field : fields) {
                    //判断字段上有没有@Autowried注解,有的话才注入
                    if(field.isAnnotationPresent(Autowired.class)){
                        try {
                            Autowired autowired = field.getAnnotation(Autowired.class);
                            //获取注解上有没有自定义值
                            String beanName = autowired.value().trim();
                            if(StringUtils.isBlank(beanName)){
                                beanName = field.getType().getName();
                            }
                            //如果想要访问到私有的属性,我们要强制授权
                            field.setAccessible(true);
                            field.set(entry.getValue(), iocMap.get(beanName));
                        } catch (Exception e) {
                            logger.error("初始化实现自动依赖注入失败!",e);
                            throw new RuntimeException("初始化实现自动依赖注入失败");
                        }
                    }
                }
            }
        }
    
        /**
         * 初始化方法mapping
         */
        private void initHandleMapping(Map<String, Object> iocMap){
            if(!MapUtils.isNotEmpty(iocMap)){
                throw new RuntimeException("初始化实现自动依赖失败,ioc为空");
            }
            for(Map.Entry<String, Object> entry:iocMap.entrySet()){
                Class<?> clazz = entry.getValue().getClass();
                //判断是否是controller层
                if(!clazz.isAnnotationPresent(Controller.class)){
                    continue;
                }
                String baseUrl = null;
                //判断类有没有requestMapping注解
                if(clazz.isAnnotationPresent(RequestMapping.class)){
                    RequestMapping requestMapping = clazz.getAnnotation(RequestMapping.class);
                    baseUrl= requestMapping.value();
                }
                Method[] methods = clazz.getMethods();
                for (Method method : methods) {
                    //判断方法上有没有requestMapping
                    if(!method.isAnnotationPresent(RequestMapping.class)){
                        continue;
                    }
                    RequestMapping requestMethodMapping = method.getAnnotation(RequestMapping.class);
                    //"/+",表示将多个"/"转换成"/"
                    String regex = (baseUrl + requestMethodMapping.value()).replaceAll("/+", "/");
                    Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
                    handlerMapping.add(new RequestHandler(pattern, entry.getValue(), method));
                }
            }
        }
    
        /**
         * servlet请求跳转
         * @param request
         * @param response
         * @throws IOException
         */
        private void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
            try {
                request.setCharacterEncoding("UTF-8");
                response.setHeader("Cache-Control", "no-cache");
                response.setHeader("Pragma", "no-cache");
                response.setDateHeader("Expires", -1);
                response.setContentType("text/html");
                response.setHeader("content-type", "text/html;charset=UTF-8");
                response.setCharacterEncoding("UTF-8");
                RequestHandler handle = getHandleMapping(request);
                if(Objects.isNull(handle)){
                    //异常请求地址
                    logger.warn("异常请求地址!地址:" + request.getRequestURI());
                    response.getWriter().append("error request url");
                    return;
                }
                //获取参数列表
                Object[] paramValues = RequestParamHelper.buildRequestParam(handle, request, response);
                Object result = handle.getMethod().invoke(handle.getController(), paramValues);
                if(result != null){
                    PrintWriter out = response.getWriter();
                    out.println(result);
                    out.flush();
                    out.close();
                }
            } catch (Exception e) {
                logger.error("接口请求失败!",e);
                PrintWriter out = response.getWriter();
                out.println("请求异常,请稍后再试");
                out.flush();
                out.close();
            }
        }
    
        /**
         * 将类名第一个字母小写
         * @param clazzName
         * @return
         */
        private String firstLowerCase(String clazzName){
            char[] chars = clazzName.toCharArray();
            chars[0] += 32;
            return String.valueOf(chars);
        }
    
    
        /**
         * 获取用户请求方法名
         * 与handlerMapping中的路径名进行匹配
         * @param request
         * @return
         */
        private RequestHandler getHandleMapping(HttpServletRequest request){
            if(CollectionUtils.isNotEmpty(handlerMapping)){
                //获取用户请求路径
                String url = request.getRequestURI();
                String contextPath = request.getContextPath();
                String serviceUrl = url.replace(contextPath, "").replaceAll("/+", "/");
                for (RequestHandler handle : handlerMapping) {
                    //正则匹配请求方法名
                    Matcher matcher = handle.getPattern().matcher(serviceUrl);
                    if(matcher.matches()){
                        return handle;
                    }
                }
            }
            return null;
        }
    }

    这里要重点介绍一下初始化阶段所做的操作!

    DispatcherServlet在服务启动阶段,会调用init方法进行服务初始化,此阶段所做的事情主要有以下内容:

    • 1、扫描指定包下所有的类信息,返回的结果主要是包名 + 类名

    • 2、通过反射机制,将类进行实例化,将类实例化对象存储到ioc容器中,其中key是类名(小些驼峰),value是类对象

    • 3、通过Autowired注解找到类对象中的属性,通过小驼峰从ioc容器中寻找对应的属性值,然后进行set操作

    • 4、通过Controller和RequestMapping注解寻找需要暴露的方法,并获取对应的映射路径,最后将映射路径

    • 5、最后,当前端用户发起一个请求时,DispatcherServlet获取到请求路径之后,通过与RequestMapping中的路径进行匹配,找到对应的controller类中的方法,然后通过invoke完成方法调用,将调用结果返回给前端!

    2.3、编写 controller 类

    当DispatcherServlet编写完成之后,紧接着我们需要编写对应的controller控制类来接受前端用户请求,下面我们以用户登录为例,程序示例如下:

    编写一个LoginController控制类,接受前端用户调用

    @Controller
    @RequestMapping("/user")
    public class LoginController {
    
        @Autowired
        private UserService userService;
    
        /**
         * 用户登录
         * @param request
         * @param response
         * @param userName
         * @param userPwd
         * @return
         */
        @RequestMapping("/login")
        public String login(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
                            @RequestParam("userName") String userName,
                            @RequestParam("userPwd") String userPwd){
            boolean result = userService.login(userName, userPwd);
            if(result){
                return "登录成功!";
            } else {
                return "登录失败!";
            }
        }
    }

    编写一个UserService服务类,用于判断账户、密码是否正确

    public interface UserService {
    
        /**
         * 登录
         * @param userName
         * @param userPwd
         * @return
         */
        boolean login(String userName, String userPwd);
    }
    @Service
    public class UserServiceImpl implements UserService {
    
        @Override
        public boolean login(String userName, String userPwd) {
            if("zhangsan".equals(userName) && "123456".equals(userPwd)){
                return true;
            } else {
                return false;
            }
        }
    }

    最后,将项目打包成war,通过tomcat启动服务!

    在浏览器中访问http://localhost:8080/user/login?userName=hello&userPwd=123,结果显示如下:

    如何写SpringMVC框架

    当我们将userName和userPwd换成正确的数据,访问地址如下:http://localhost:8080/user/login?userName=zhangsan&userPwd=123456

    如何写SpringMVC框架

    可以很清晰的看到,服务调用正常!

    “如何写SpringMVC框架”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!

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