理解拦截器 Interceptor
拦截器 Interceptor 在 Spring MVC 中的地位等同于 Servlet 规范中的过滤器 Filter,拦截的是处理器的执行,由于是全局行为,因此常用于做一些通用的功能,如请求日志打印、权限控制等。
再把 Spring MVC DispatcherServlet 请求处理流程这张图拿出来。如果不理解可以参见前面文章《5 分钟彻底理解 Spring MVC》。
当浏览器发起的请求到达 Servlet 容器,DispatcherServlet 先根据处理器映射器 HandlerMapping 获取处理器,这时候获取到的是一个包含处理器和拦截器的处理器执行链,处理器执行之前将会先执行拦截器。
不包含拦截器的情况下,DispatcherServlet 处理请求的流程可以简化如下。
添加了拦截器做登录检查后,DispatcherServlet 请求处理的流程可以简化如下。
拦截器 Interceptor 定义
事实上拦截器的执行流程远比上述 DispatcherServelt 简化后的流程图复杂,它不仅可以在处理器之前执行,还可以在处理器之后执行。先看拦截器 Interceptor 在 Spring MVC 中的定义。
public interface HandlerInterceptor { default boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { return true; } default void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, @Nullable ModelAndView modelAndView) throws Exception { } default void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, @Nullable Exception ex) throws Exception { } }
拦截器在 Spring MVC 中使用接口 HandlerInterceptor 表示,这个接口包含了三个方法:preHandle、postHandle、afterCompletion,这三个方法都有的 handler 参数表示处理器,通常情况下可以表示我们使用注解 @Controller 定义的控制器。
对上面的流程图继续细化。
三个方法具体的执行流程如下。
preHandle:处理器执行之前执行,如果返回 false 将跳过处理器、拦截器 postHandle 方法、视图渲染等,直接执行拦截器 afterCompletion 方法。
postHandle:处理器执行后,视图渲染前执行,如果处理器抛出异常,将跳过该方法直接执行拦截器 afterCompletion 方法。
afterCompletion:视图渲染后执行,不管处理器是否抛出异常,该方法都将执行。
注意:自从前后端分离之后,Spring MVC 中的处理器方法执行后通常不会再返回视图,而是返回表示 json 或 xml 的对象,@Controller 方法返回值类型如果为 ResponseEntity 或标注了 @ResponseBody 注解,此时处理器方法一旦执行结束,Spring 将使用 HandlerMethodReturnValueHandler 对返回值进行处理,具体来说会将返回值转换为 json 或 xml,然后写入响应,后续也不会进行视图渲染,这时postHandle 将没有机会修改响应体内容。
如果需要更改响应内容,可以定义一个实现 ResponseBodyAdvice 接口的类,然后将这个类直接定义到 RequestMappingHandlerAdapter 中的 requestResponseBodyAdvice 或通过 @ControllerAdvice 注解添加到 RequestMappingHandlerAdapter。
拦截器 Interceptor 使用及配置
使用拦截器需要实现 HandlerInterceptor 接口,为了避免实现该接口的所有方法,Spring 5 之前提供了一个抽象的实现 HandlerInterceptorAdapter,Java 8 接口默认方法新特性出现后,我们直接实现 HandlerInterceptor 接口即可。
示例如下。
public class LogInterceptor implements HandlerInterceptor { @Override public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { System.out.println("请求来了"); return true; } } public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor { @Override public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { System.out.println("已登录"); return true; } }
Spring 配置通常有三种方式,分别是传统的 xml 、最新的注解配置以及通过 API 配置,拦截器也不例外。
xml 文件配置
xml 配置方式如下。
<mvc:interceptors > <bean class="com.zzuhkp.mvc.interceptor.LogInterceptor"/> <mvc:interceptor> <mvc:mapping path="/**"/> <mvc:exclude-mapping path="/login"/> <bean class="com.zzuhkp.mvc.interceptor.LoginInterceptor"/> </mvc:interceptor> </mvc:interceptors>
bean:mvc:interceptors 标签下的拦截器 bean 将应用到所有的处理器。
mvc:interceptor:这个标签下的子标签可以指定拦截器应用到哪些请求路径。
mvc:mapping:指定处理的请求路径。
mvc:exclude-mapping:指定排除的请求路径。
bean:指定应用到给定路径的拦截器 bean。
注解配置
对于注解配置来说,需要将 MappedInterceptor 配置为 Spring 的 bean,和上述 xml 配置等价的注解配置如下。
@Configuration public class MvcConfig { @Bean public MappedInterceptor logInterceptor() { return new MappedInterceptor(null, new LoginInterceptor()); } @Bean public MappedInterceptor loginInterceptor() { return new MappedInterceptor(new String[]{"/**"}, new String[]{"/login"}, new LoginInterceptor()); } }
API 配置
拦截器与 Spring MVC 环境紧密结合,并且是作用范围通常是全局性的,因此大多数情况建议使用这种方式配置。
与 xml 配置对应的 API 配置如下。
@Configuration @EnableWebMvc public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer { @Override public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) { registry.addInterceptor(new LogInterceptor()); registry.addInterceptor(new LoginInterceptor()).addPathPatterns("/**").excludePathPatterns("/login"); } }
这里在配置类上添加了@EnableWebMvc注解开启了 Spring MVC 中的某些特性,然后就可以实现 WebMvcConfigurer 接口中的 addInterceptors 方法向 Spring MVC 中添加拦截器。如果你使用了 spring-boot-starter-web,不再需要手工添加 @EnableWebMvc 注解。
拦截器 Interceptor 执行顺序
通常情况下,我们并不需要关心多个拦截器的执行顺序,然而,如果一个拦截器依赖于另一个拦截器的执行结果,那么就需要注意了。使用多个拦截器后的 DispatcherServlet 请求处理流程可以简化为如下的流程图。
多个拦截器方法执行顺序如下。
preHandle 按照拦截器的顺序先后执行。如果任意一次调用返回 false 则直接跳到拦截器的 afterCompletion 执行。
postHandle 按照拦截器的逆序先后执行,也就说后面的拦截器先执行 postHandle。
afterCompletion 也按照拦截器的逆序先后执行,后面的拦截器先执行 afterCompletion。
那么拦截器的顺序是如何指定的呢?
对于 xml 配置来说,Spring 将记录 bean 声明的顺序,先声明的拦截器将排在前面。
对于注解配置来说,由于通过反射读取方法无法保证顺序,因此需要在方法上添加@Order注解指定 bean 的声明顺序。
对应API配置来说,拦截器的顺序并非和添加顺序完全保持一致,为了控制先后顺序,需要自定义的拦截器实现Ordered接口。
注解配置指定顺序示例如下。
@Configuration public class MvcConfig { @Order(2) @Bean public MappedInterceptor loginInterceptor() { return new MappedInterceptor(new String[]{"/**"}, new String[]{"/login"}, new LoginInterceptor()); } @Order(1) @Bean public MappedInterceptor logInterceptor() { return new MappedInterceptor(null, new LoginInterceptor()); } }
此时虽然登录拦截器写在前面,但因为 @Order 注解指定的值较大,因此将排在日志拦截器的后面。
API配置指定顺序示例如下。
public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor, Ordered { @Override public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { System.out.println("已登录"); return true; } @Override public int getOrder() { return 2; } } public class LogInterceptor implements HandlerInterceptor, Ordered { @Override public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { System.out.println("请求来了"); return true; } @Override public int getOrder() { return 1; } }
LogInterceptor 指定的排序号较 LoginInterceptor 来说比较小,因此 LogInterceptor 将排在前面。
拦截器 Interceptor 原理分析
DispatcherServlet 处理请求的代码位于 DispatcherServlet#doDispatch 方法,关于处理器和拦截器简化后的代码如下。
protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception { HttpServletRequest processedRequest = request; HandlerExecutionChain mappedHandler = null; try { ModelAndView mv = null; Exception dispatchException = null; // 从 HandlerMapping 获取处理器链 mappedHandler = getHandler(processedRequest); // 处理器适配 HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler()); // 拦截器 preHandle 执行 if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) { return; } // 处理器执行 mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler()); // 拦截器 postHandle 执行 mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv); // 视图渲染 processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, dispatchException); } catch (Exception ex) { // 拦截器 afterCompletion 执行 triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler, ex); } catch (Throwable err) { // 拦截器 afterCompletion 执行 triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler, new NestedServletException("Handler processing failed", err)); } }
可以看到,整体流程和我们前面描述是保持一致的,以拦截器预执行 preHandle 为例,看一下处理器链是怎么调用拦截器方法的。
public class HandlerExecutionChain { boolean applyPreHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception { HandlerInterceptor[] interceptors = getInterceptors(); if (!ObjectUtils.isEmpty(interceptors)) { for (int i = 0; i < interceptors.length; i++) { // 循环调用拦截器方法 HandlerInterceptor interceptor = interceptors[i]; if (!interceptor.preHandle(request, response, this.handler)) { // 返回 false 则直接执行 afterCompletion triggerAfterCompletion(request, response, null); return false; } this.interceptorIndex = i; } } return true; } }
处理器链拿到拦截器列表后按照顺序调用了拦截器的 preHandle 方法,如果返回 false 则跳到 afterCompletion 执行。那处理器链中的拦截器的列表从哪来的呢?继续跟踪获取处理器链的方法DispatcherServlet#getHandler,可以发现获取处理器链的核心代码如下。
public abstract class AbstractHandlerMapping extends WebApplicationObjectSupport implements HandlerMapping, Ordered, BeanNameAware { protected HandlerExecutionChain getHandlerExecutionChain(Object handler, HttpServletRequest request) { HandlerExecutionChain chain = (handler instanceof HandlerExecutionChain ? (HandlerExecutionChain) handler : new HandlerExecutionChain(handler)); String lookupPath = this.urlPathHelper.getLookupPathForRequest(request, LOOKUP_PATH); for (HandlerInterceptor interceptor : this.adaptedInterceptors) { // 拦截器添加到处理器链 if (interceptor instanceof MappedInterceptor) { MappedInterceptor mappedInterceptor = (MappedInterceptor) interceptor; if (mappedInterceptor.matches(lookupPath, this.pathMatcher)) { chain.addInterceptor(mappedInterceptor.getInterceptor()); } } else { chain.addInterceptor(interceptor); } } return chain; } }
Spring 创建处理器链 HandlerExecutionChain 后将 AbstractHandlerMapping 中拦截器列表 adaptedInterceptors 中的拦截器添加到了处理器链,那 AbstractHandlerMapping 中的拦截器列表中的拦截器又从哪来呢?
public abstract class AbstractHandlerMapping extends WebApplicationObjectSupport implements HandlerMapping, Ordered, BeanNameAware { private final List<Object> interceptors = new ArrayList<>(); private final List<HandlerInterceptor> adaptedInterceptors = new ArrayList<>(); @Override protected void initApplicationContext() throws BeansException { extendInterceptors(this.interceptors); detectMappedInterceptors(this.adaptedInterceptors); initInterceptors(); } // 从容器中获取拦截器 protected void detectMappedInterceptors(List<HandlerInterceptor> mappedInterceptors) { mappedInterceptors.addAll( BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors( obtainApplicationContext(), MappedInterceptor.class, true, false).values()); } // 拦截器适配 protected void initInterceptors() { if (!this.interceptors.isEmpty()) { for (int i = 0; i < this.interceptors.size(); i++) { Object interceptor = this.interceptors.get(i); if (interceptor == null) { throw new IllegalArgumentException("Entry number " + i + " in interceptors array is null"); } this.adaptedInterceptors.add(adaptInterceptor(interceptor)); } } } }
各种 HandlerMapping 的实现都继承了 AbstractHandlerMapping,HandlerMapping 被容器创建时将回调#initApplicationContext方法,这个方法回调时会从容器中查找类型为 MappedInterceptor 的拦截器,然后对拦截器进行适配。Spring MVC 中如果使用了 @EnableWebMvc ,HandlerMapping bean 被创建时会回调WebMvcConfigurer#addInterceptors方法直接将拦截器设置到 AbstractHandlerMapping 中的 interceptors。
总结
总结 Spring MVC 整个拦截器相关的流程如下。
HandlerMapping 被容器实例化并初始化。
初始化时默认从容器中查找类型为 MappedInterceptor 的拦截器添加到 HandlerMapping 中的拦截器列表,这种默认行为支持了 xml 和注解配置拦截器。
使用 @EnableWebMvc 注解后,Spring 通过 @Bean 创建 HandlerMapping bean,实例化后回调 WebMvcConfigurer#addInterceptors 将拦截器提前设置到 HandlerMapping 中的拦截器列表,这种行为支持了 API 配置拦截器。
客户端发起请求,DispatcherServlet 使用 HandlerMapping 查找处理器执行链,将 HandlerMapping 中的拦截器添加到处理器执行链 HandlerExecutionChain 中的拦截器列表。
DispatcherServlet 按照拦截器的顺序依次调用拦截器中的回调方法。