Spring MVC 框架解析

📕我是廖志伟，一名Java开发工程师、《Java项目实战——深入理解大型互联网企业通用技术》（基础篇）、（进阶篇）、（架构篇）、《解密程序员的思维密码——沟通、演讲、思考的实践》作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN博客专家、阿里云专家博主、51CTO专家博主、产品软文专业写手、技术文章评审老师、技术类问卷调查设计师、幕后大佬社区创始人、开源项目贡献者。

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💡在这个美好的时刻，笔者不再啰嗦废话，现在毫不拖延地进入文章所要讨论的主题。接下来，我将为大家呈现正文内容。

一、基础架构

前端控制器模式

Spring MVC采用的前端控制器模式，其实是一种将应用程序的输入、处理和输出分离的架构。在这种模式下，Controller不仅接收请求并返回响应，它还负责将用户请求映射到对应的处理程序。其设计理念来源于GoF的“设计模式”一书中提到的“命令模式”，其中命令模式可以将发送者和接收者解耦，而前端控制器模式则是在这个基础上增加了请求映射和响应返回的机制。

MVC组件协作流程

Spring MVC组件之间的协作流程涉及多个组件和类，下面将逐一详细介绍：

1. 前端控制器（DispatcherServlet）：它是一个Servlet组件，是整个框架的心脏，负责拦截请求、请求处理以及返回响应。DispatcherServlet通过调用HandlerMapping来识别请求对应的Controller。

2. HandlerMapping：它是一个接口，用于将请求映射到相应的Controller。Spring MVC提供了多种实现类，例如RequestMappingHandlerMapping，它通过读取类上或方法上的@RequestMapping注解来决定由哪个Controller处理请求。

3. Controller：这是Spring MVC中的处理类，它接收用户请求并处理逻辑。在Spring MVC中，可以使用@Controller注解来标记一个类为Controller，Controller通常包含多个方法，每个方法通过@RequestMapping等注解指定它处理哪些HTTP请求。

4. 视图解析器（ViewResolver）：它的作用是根据Controller返回的视图名和Model来解析并选择具体的视图。在Spring MVC中，默认的ViewResolver是通过链式方式实现的，每个ViewResolver负责将视图名解析为一个具体的View对象。

5. 视图：它是一个接口，代表了MVC中的View部分，它负责渲染模型数据为最终用户看到的视图。Spring MVC支持多种视图技术，如JSP、Thymeleaf、FreeMarker等。

RESTful支持

Spring MVC的RESTful支持允许开发者构建遵循REST原则的Web服务。在RESTful架构中，资源的表示和交互通过URL、HTTP方法和请求头进行，Spring MVC通过注解如@RestController和@RequestMapping(method = "GET")来简化RESTful服务的创建。

二、核心组件

控制器(Controller)

• 注解驱动开发：Spring MVC允许开发者通过使用诸如@Controller、@RestController、@RequestMapping等注解来声明Controller、处理方法和参数。
• 请求映射规则：映射规则不仅可以通过URL模式指定，还可以基于参数、请求头、Cookie和Session等信息。
• 返回值处理：除了字符串和ModelAndView，Controller还可以返回其他类型的响应，例如重定向到另一个URL或返回HttpEntity或ResponseEntity对象。

视图解析器(ViewResolver)

• 模板引擎集成：Spring MVC支持多种模板引擎，例如Thymeleaf、FreeMarker、JSTL等。模板引擎提供了模板和静态内容之间的动态替换能力。
• 内容协商策略：根据客户端请求头中的Accept、Content-Type等信息，视图解析器可以选择最适合客户端的视图技术。
• 视图重定向：Spring MVC中的重定向可以使用redirect：前缀在@RequestMapping注解中指定。
• 处理器映射(HandlerMapping)：Spring MVC提供了多种处理器映射器实现，除了RequestMappingHandlerMapping，还有SimpleUrlHandlerMapping、BeanNameUrlHandlerMapping等。

拦截器链

• Interceptor：Spring MVC允许拦截器链对请求和响应进行处理，例如身份验证、日志记录和性能监控。
• 自定义拦截器：开发者可以通过实现HandlerInterceptor接口来创建自定义拦截器，并在拦截器链中注册它们。

三、数据处理

参数绑定机制

Spring MVC通过ParameterNameMethodArgumentResolver自动将请求参数绑定到方法参数。如果参数是一个简单的数据类型，Spring会直接将其值设置给对应的方法参数。

数据转换器

• Converter：Spring MVC中的Converter负责将请求参数转换为目标类型，例如将请求参数转换为一个实体对象。
• Formatter：Formatter与Converter类似，但是专注于将类型转换为字符串（格式化），或者将字符串转换为目标类型（解析）。

表单验证

Spring MVC利用JSR-303/JSR-349和JSR-380提供的注解来进行表单验证。@Valid注解可以添加到Controller方法参数上，而约束注解则可以用来指定字段的验证规则，如@NotNull、@Size、@Email等。

四、文件操作

多文件上传

Spring MVC通过MultipartFile接口提供了文件上传的功能。当文件上传请求到来时，Spring MVC会将上传的文件包装成MultipartFile对象，并传递给Controller。

下载响应控制

当需要提供文件下载服务时，Spring MVC可以通过设置HttpServletResponse的Content-Disposition头部来指定下载文件的名称，以及设置适当的MIME类型来控制文件下载的格式。

静态资源处理

为了不干扰到Spring MVC的请求处理流程，静态资源如CSS、JavaScript和图片等可以通过配置StaticResourceHandlerMapping来由Web容器（如Tomcat）直接处理。

五、异常处理

全局异常处理器

全局异常处理器通过@ControllerAdvice注解来实现，它可以捕获整个Spring MVC应用的异常。@ExceptionHandler注解可以用来标记一个方法，它负责处理特定的异常。

状态码映射

在全局异常处理方法中，可以返回特定的HTTP状态码来反映异常类型，如404表示找不到请求的资源，500表示服务器内部错误。

错误页面定制

可以通过配置web.xml或使用注解@ExceptionHandler来定义错误页面的URL。

六、扩展机制

拦截器开发

拦截器可以捕获请求的生命周期中的事件，实现例如身份验证、权限检查等逻辑。

跨域解决方案

Spring MVC允许通过添加一个CORS Filter到Web应用的过滤器链中来支持跨域请求。这个过滤器会检查请求头，如果需要的话，会设置适当的响应头以允许跨域请求。

异步请求处理

Spring MVC通过@Async注解提供了异步请求处理的能力。在支持异步处理的配置中，异步方法会被自动异步执行，其返回值会被封装在DeferredResult或Future对象中。

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