从零基础手写Spring MVC框架,准备好进阶程序员了吗?

本文涉及的产品
全局流量管理 GTM,标准版 1个月
公共DNS(含HTTPDNS解析),每月1000万次HTTP解析
云解析 DNS,旗舰版 1个月
简介: 我们程序员大部分人都是野路子,不懂什么叫代码规范。写了一个月的代码,最后还得其他老司机花3天时间重构,相信大部分老司机都很头疼看新手的代码。

我们程序员大部分人都是野路子,不懂什么叫代码规范。写了一个月的代码,最后还得其他老司机花3天时间重构,相信大部分老司机都很头疼看新手的代码。

废话不多说,我们进入今天的正题,在Web应用程序设计中,MVC模式已经被广泛使用。SpringMVC以DispatcherServlet为核心,负责协调和组织不同组件以完成请求处理并返回响应的工作,实现了MVC模式。点击这里学习 Spring MVC 常用注解

想要实现自己的SpringMVC框架,需要从以下几点入手:

1.了解SpringMVC运行流程及九大组件

2.梳理自己的SpringMVC的设计思路

3.实现自己的SpringMVC框架

一、了解SpringMVC运行流程及九大组件

1、SpringMVC的运行流程

在这里插入图片描述
⑴ 用户发送请求至前端控制器DispatcherServlet

⑵ DispatcherServlet收到请求调用HandlerMapping处理器映射器。

⑶ 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。

⑷ DispatcherServlet通过HandlerAdapter处理器适配器调用处理器

⑸ 执行处理器(Controller,也叫后端控制器)。

⑹ Controller执行完成返回ModelAndView

⑺ HandlerAdapter将controller执行结果ModelAndView返回给DispatcherServlet

⑻ DispatcherServlet将ModelAndView传给ViewReslover视图解析器

⑼ ViewReslover解析后返回具体View

⑽ DispatcherServlet对View进行渲染视图(即将模型数据填充至视图中)。

⑾ DispatcherServlet响应用户。从上面可以看出,DispatcherServlet有接收请求,响应结果,转发等作用。有了DispatcherServlet之后,可以减少组件之间的耦合度。

2、SpringMVC的九大组件

protected void initStrategies(ApplicationContext context) {  
//用于处理上传请求。处理方法是将普通的request包装成            MultipartHttpServletRequest,后者可以直接调用getFile方法获取File.
 initMultipartResolver(context);  
//SpringMVC主要有两个地方用到了Locale:一是ViewResolver视图解析的时候;二是用到国际化资源或者主题的时候。
 initLocaleResolver(context); 
//用于解析主题。SpringMVC中一个主题对应 一个properties文件,里面存放着跟当前主题相关的所有资源、//如图片、css样式等。SpringMVC的主题也支持国际化, 
 initThemeResolver(context);  
//用来查找Handler的。
 initHandlerMappings(context);  
//从名字上看,它就是一个适配器。Servlet需要的处理方法的结构却是固定的,都是以request和response为参数的方法。//如何让固定的Servlet处理方法调用灵活的Handler来进行处理呢?这就是HandlerAdapter要做的事情
 initHandlerAdapters(context);  
//其它组件都是用来干活的。在干活的过程中难免会出现问题,出问题后怎么办呢?//这就需要有一个专门的角色对异常情况进行处理,在SpringMVC中就是HandlerExceptionResolver。
 initHandlerExceptionResolvers(context);  
//有的Handler处理完后并没有设置View也没有设置ViewName,这时就需要从request获取ViewName了,//如何从request中获取ViewName就是RequestToViewNameTranslator要做的事情了。
 initRequestToViewNameTranslator(context);
//ViewResolver用来将String类型的视图名和Locale解析为View类型的视图。//View是用来渲染页面的,也就是将程序返回的参数填入模板里,生成html(也可能是其它类型)文件。
 initViewResolvers(context);  
//用来管理FlashMap的,FlashMap主要用在redirect重定向中传递参数。
 initFlashMapManager(context); 
}

二、梳理SpringMVC的设计思路

本文只实现自己的@Controller、@RequestMapping、@RequestParam注解起作用,其余SpringMVC功能读者可以尝试自己实现。

1、读取配置

在这里插入图片描述
从图中可以看出,SpringMVC本质上是一个Servlet,这个 Servlet 继承自 HttpServlet。FrameworkServlet负责初始化SpringMVC的容器,并将Spring容器设置为父容器。因为本文只是实现SpringMVC,对于Spring容器不做过多讲解。点击这里学习 Spring MVC 常用注解。

为了读取web.xml中的配置,我们用到ServletConfig这个类,它代表当前Servlet在web.xml中的配置信息。通过web.xml中加载我们自己写的MyDispatcherServlet和读取配置文件。

2、初始化阶段

在前面我们提到DispatcherServlet的initStrategies方法会初始化9大组件,但是这里将实现一些SpringMVC的最基本的组件而不是全部,按顺序包括:

加载配置文件

1.扫描用户配置包下面所有的类

2.拿到扫描到的类,通过反射机制,实例化。并且放到ioc容器中(Map的键值对 beanName-bean) beanName默认是首字母小写

3.初始化HandlerMapping,这里其实就是把url和method对应起来放在一个k-v的Map中,在运行阶段取出

3、运行阶段

每一次请求将会调用doGet或doPost方法,所以统一运行阶段都放在doDispatch方法里处理,它会根据url请求去HandlerMapping中匹配到对应的Method,然后利用反射机制调用Controller中的url对应的方法,并得到结果返回。按顺序包括以下功能:

1.异常的拦截

2.获取请求传入的参数并处理参数

3.通过初始化好的handlerMapping中拿出url对应的方法名,反射调用。

三、实现自己的SpringMVC框架

工程文件及目录:

在这里插入图片描述
首先,新建一个maven项目,在pom.xml中导入以下依赖:

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
 <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
 <groupId>com.liugh</groupId>
 <artifactId>liughMVC</artifactId>
 <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
 <packaging>war</packaging>
   <properties>
   <project.build.sourceEncoding>UTF- 8</project.build.sourceEncoding>
   <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
   <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
   <java.version>1.8</java.version>
 </properties>

 <dependencies>
      <dependency>
        <groupId>javax.servlet</groupId> 
      <artifactId>javax.servlet-api</artifactId> 
      <version>3.0.1</version> 
      <scope>provided</scope>
   </dependency>
      </dependencies>
</project>

接着,我们在WEB-INF下创建一个web.xml,如下配置:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xmlns:web="http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd"
 xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"
 version="3.0">
 <servlet>
   <servlet-name>MySpringMVC</servlet-name>
   <servlet-class>com.liugh.servlet.MyDispatcherServlet</servlet-class>
   <init-param>
     <param-name>contextConfigLocation</param-name>
     <param-value>application.properties</param-value>
   </init-param>
   <load-on-startup>1</load-on-startup>
 </servlet>
 <servlet-mapping>
   <servlet-name>MySpringMVC</servlet-name>
   <url-pattern>/*</url-pattern>
 </servlet-mapping></web-app>

application.properties文件中只是配置要扫描的包到SpringMVC容器中。

scanPackage=com.liugh.core

创建自己的Controller注解,它只能标注在类上面:

package com.liugh.annotation;

import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface MyController {
 /**
    * 表示给controller注册别名
    * @return
    */
   String value() default "";

}

RequestMapping注解,可以在类和方法上:

RequestParam注解,只能注解在参数上

package com.liugh.annotation;

import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.PARAMETER)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface MyRequestParam {
 /**
    * 表示参数的别名,必填
    * @return
    */
   String value();

}

然后创建MyDispatcherServlet这个类,去继承HttpServlet,重写init方法、doGet、doPost方法,以及加上我们第二步分析时要实现的功能:

package com.liugh.servlet;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Properties;

import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import com.liugh.annotation.MyController;
import com.liugh.annotation.MyRequestMapping;

public class MyDispatcherServlet extends HttpServlet{

private Properties properties = new Properties();

private List<String> classNames = new ArrayList<>();

private Map<String, Object> ioc = new HashMap<>();

private Map<String, Method> handlerMapping = new  HashMap<>();

private Map<String, Object> controllerMap  =new HashMap<>();


@Override
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {

  //1.加载配置文件
  doLoadConfig(config.getInitParameter("contextConfigLocation"));

  //2.初始化所有相关联的类,扫描用户设定的包下面所有的类
  doScanner(properties.getProperty("scanPackage"));

  //3.拿到扫描到的类,通过反射机制,实例化,并且放到ioc容器中(k-v  beanName-bean) beanName默认是首字母小写
  doInstance();

  //4.初始化HandlerMapping(将url和method对应上)
  initHandlerMapping();


}



@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
  this.doPost(req,resp);
}

@Override
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
  try {
    //处理请求
    doDispatch(req,resp);
  } catch (Exception e) {
    resp.getWriter().write("500!! Server Exception");
  }

}


private void doDispatch(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws Exception {
  if(handlerMapping.isEmpty()){
    return;
  }

  String url =req.getRequestURI();
  String contextPath = req.getContextPath();

  url=url.replace(contextPath, "").replaceAll("/+", "/");

  if(!this.handlerMapping.containsKey(url)){
    resp.getWriter().write("404 NOT FOUND!");
    return;
  }

  Method method =this.handlerMapping.get(url);

  //获取方法的参数列表
  Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();

  //获取请求的参数
  Map<String, String[]> parameterMap = req.getParameterMap();

  //保存参数值
  Object [] paramValues= new Object[parameterTypes.length];

  //方法的参数列表
      for (int i = 0; i<parameterTypes.length; i++){  
          //根据参数名称,做某些处理  
          String requestParam = parameterTypes[i].getSimpleName();  


          if (requestParam.equals("HttpServletRequest")){  
              //参数类型已明确,这边强转类型  
            paramValues[i]=req;
              continue;  
          }  
          if (requestParam.equals("HttpServletResponse")){  
            paramValues[i]=resp;
              continue;  
          }
          if(requestParam.equals("String")){
            for (Entry<String, String[]> param : parameterMap.entrySet()) {
             String value =Arrays.toString(param.getValue()).replaceAll("\[|\]", "").replaceAll(",\s", ",");
             paramValues[i]=value;
           }
          }
      }  
  //利用反射机制来调用
  try {
    method.invoke(this.controllerMap.get(url), paramValues);//第一个参数是method所对应的实例 在ioc容器中
  } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
  }
}



private void  doLoadConfig(String location){
  //把web.xml中的contextConfigLocation对应value值的文件加载到流里面
  InputStream resourceAsStream = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(location);
  try {
    //用Properties文件加载文件里的内容
    properties.load(resourceAsStream);
  } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
  }finally {
    //关流
    if(null!=resourceAsStream){
      try {
        resourceAsStream.close();
      } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }

}

private void doScanner(String packageName) {
  //把所有的.替换成/
  URL url  =this.getClass().getClassLoader().getResource("/"+packageName.replaceAll("\.", "/"));
  File dir = new File(url.getFile());
  for (File file : dir.listFiles()) {
    if(file.isDirectory()){
      //递归读取包
      doScanner(packageName+"."+file.getName());
    }else{
      String className =packageName +"." +file.getName().replace(".class", "");
      classNames.add(className);
    }
  }
}



private void doInstance() {
  if (classNames.isEmpty()) {
    return;
  }  
  for (String className : classNames) {
    try {
      //把类搞出来,反射来实例化(只有加@MyController需要实例化)
      Class<?> clazz =Class.forName(className);
       if(clazz.isAnnotationPresent(MyController.class)){
        ioc.put(toLowerFirstWord(clazz.getSimpleName()),clazz.newInstance());
      }else{
        continue;
      }


    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
      continue;
    }
  }
}


private void initHandlerMapping(){
  if(ioc.isEmpty()){
    return;
  }
  try {
    for (Entry<String, Object> entry: ioc.entrySet()) {
      Class<? extends Object> clazz = entry.getValue().getClass();
      if(!clazz.isAnnotationPresent(MyController.class)){
        continue;
      }

      //拼url时,是controller头的url拼上方法上的url
      String baseUrl ="";
      if(clazz.isAnnotationPresent(MyRequestMapping.class)){
        MyRequestMapping annotation = clazz.getAnnotation(MyRequestMapping.class);
        baseUrl=annotation.value();
      }
      Method[] methods = clazz.getMethods();
      for (Method method : methods) {
        if(!method.isAnnotationPresent(MyRequestMapping.class)){
          continue;
        }
        MyRequestMapping annotation = method.getAnnotation(MyRequestMapping.class);
        String url = annotation.value();

        url =(baseUrl+"/"+url).replaceAll("/+", "/");
        handlerMapping.put(url,method);
        controllerMap.put(url,clazz.newInstance());
        System.out.println(url+","+method);
      }

    }

  } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
  }

}


/**
 * 把字符串的首字母小写
 * @param name
 * @return
 */
private String toLowerFirstWord(String name){
  char[] charArray = name.toCharArray();
  charArray[0] += 32;
  return String.valueOf(charArray);
}

}

这里我们就开发完了自己的SpringMVC,现在我们测试一下:

package com.liugh.core.controller;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import com.liugh.annotation.MyController;
import com.liugh.annotation.MyRequestMapping;
import com.liugh.annotation.MyRequestParam;

@MyController
@MyRequestMapping("/test")
public class TestController {

  @MyRequestMapping("/doTest")
   public void test1(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
       @MyRequestParam("param") String param){
    System.out.println(param);
     try {
           response.getWriter().write( "doTest method success! param:"+param);
       } catch (IOException e) {
           e.printStackTrace();
       }
   }


  @MyRequestMapping("/doTest2")
   public void test2(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
       try {
           response.getWriter().println("doTest2 method success!");
       } catch (IOException e) {
           e.printStackTrace();
       }
   }
}
相关文章
|
1月前
|
数据采集 监控 前端开发
二级公立医院绩效考核系统源码,B/S架构,前后端分别基于Spring Boot和Avue框架
医院绩效管理系统通过与HIS系统的无缝对接,实现数据网络化采集、评价结果透明化管理及奖金分配自动化生成。系统涵盖科室和个人绩效考核、医疗质量考核、数据采集、绩效工资核算、收支核算、工作量统计、单项奖惩等功能,提升绩效评估的全面性、准确性和公正性。技术栈采用B/S架构,前后端分别基于Spring Boot和Avue框架。
|
2月前
|
Java API 数据库
构建RESTful API已经成为现代Web开发的标准做法之一。Spring Boot框架因其简洁的配置、快速的启动特性及丰富的功能集而备受开发者青睐。
【10月更文挑战第11天】本文介绍如何使用Spring Boot构建在线图书管理系统的RESTful API。通过创建Spring Boot项目,定义`Book`实体类、`BookRepository`接口和`BookService`服务类,最后实现`BookController`控制器来处理HTTP请求,展示了从基础环境搭建到API测试的完整过程。
50 4
|
2月前
|
JavaScript 安全 Java
如何使用 Spring Boot 和 Ant Design Pro Vue 实现动态路由和菜单功能,快速搭建前后端分离的应用框架
本文介绍了如何使用 Spring Boot 和 Ant Design Pro Vue 实现动态路由和菜单功能,快速搭建前后端分离的应用框架。首先,确保开发环境已安装必要的工具,然后创建并配置 Spring Boot 项目,包括添加依赖和配置 Spring Security。接着,创建后端 API 和前端项目,配置动态路由和菜单。最后,运行项目并分享实践心得,包括版本兼容性、安全性、性能调优等方面。
163 1
|
2月前
|
Java API 数据库
Spring Boot框架因其简洁的配置、快速的启动特性及丰富的功能集而备受开发者青睐
本文通过在线图书管理系统案例,详细介绍如何使用Spring Boot构建RESTful API。从项目基础环境搭建、实体类与数据访问层定义,到业务逻辑实现和控制器编写,逐步展示了Spring Boot的简洁配置和强大功能。最后,通过Postman测试API,并介绍了如何添加安全性和异常处理,确保API的稳定性和安全性。
40 0
|
2月前
|
前端开发 Java 数据库连接
Spring 框架:Java 开发者的春天
Spring 框架是一个功能强大的开源框架,主要用于简化 Java 企业级应用的开发,由被称为“Spring 之父”的 Rod Johnson 于 2002 年提出并创立,并由Pivotal团队维护。
63 1
Spring 框架:Java 开发者的春天
|
2月前
|
人工智能 Java API
阿里云开源 AI 应用开发框架:Spring AI Alibaba
近期,阿里云重磅发布了首款面向 Java 开发者的开源 AI 应用开发框架:Spring AI Alibaba(项目 Github 仓库地址:alibaba/spring-ai-alibaba),Spring AI Alibaba 项目基于 Spring AI 构建,是阿里云通义系列模型及服务在 Java AI 应用开发领域的最佳实践,提供高层次的 AI API 抽象与云原生基础设施集成方案,帮助开发者快速构建 AI 应用。本文将详细介绍 Spring AI Alibaba 的核心特性,并通过「智能机票助手」的示例直观的展示 Spring AI Alibaba 开发 AI 应用的便利性。示例源
1024 10
|
1月前
|
JavaScript 安全 Java
如何使用 Spring Boot 和 Ant Design Pro Vue 构建一个前后端分离的应用框架,实现动态路由和菜单功能
本文介绍了如何使用 Spring Boot 和 Ant Design Pro Vue 构建一个前后端分离的应用框架,实现动态路由和菜单功能。首先,确保开发环境已安装必要的工具,然后创建并配置 Spring Boot 项目,包括添加依赖和配置 Spring Security。接着,创建后端 API 和前端项目,配置动态路由和菜单。最后,运行项目并分享实践心得,帮助开发者提高开发效率和应用的可维护性。
60 2
|
2月前
|
人工智能 开发框架 Java
总计 30 万奖金,Spring AI Alibaba 应用框架挑战赛开赛
Spring AI Alibaba 应用框架挑战赛邀请广大开发者参与开源项目的共建,助力项目快速发展,掌握 AI 应用开发模式。大赛分为《支持 Spring AI Alibaba 应用可视化调试与追踪本地工具》和《基于 Flow 的 AI 编排机制设计与实现》两个赛道,总计 30 万奖金。
|
1月前
|
消息中间件 NoSQL Java
springboot整合常用中间件框架案例
该项目是Spring Boot集成整合案例,涵盖多种中间件的使用示例,每个案例项目使用最小依赖,便于直接应用到自己的项目中。包括MyBatis、Redis、MongoDB、MQ、ES等的整合示例。
98 1
|
2月前
|
Java 数据库连接 开发者
Spring 框架:Java 开发者的春天
【10月更文挑战第27天】Spring 框架由 Rod Johnson 在 2002 年创建,旨在解决 Java 企业级开发中的复杂性问题。它通过控制反转(IOC)和面向切面的编程(AOP)等核心机制,提供了轻量级的容器和丰富的功能,支持 Web 开发、数据访问等领域,显著提高了开发效率和应用的可维护性。Spring 拥有强大的社区支持和丰富的生态系统,是 Java 开发不可或缺的工具。