自我表扬:《Dubbo 实现原理与源码解析 —— 精品合集》
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上一篇文章《SpringMVC源码剖析(一)- 从抽象和接口说起》中,我介绍了一次典型的SpringMVC请求处理过程中,相继粉墨登场的各种核心类和接口。我刻意忽略了源码中的处理细节,只列出最简单的类甚至是接口类,目的就是让大家先从最高层次的抽象意义上来审视SpringMVC这个框架;我也刻意将SpringMVC和Struts2做对比,目的是让大家看到,SpringMVC究竟吸取了Sturts2设计思想中的哪些精华,又弥补了它的哪些遗憾。

DispatcherServlet作为SpringMVC的核心之中的核心类,再怎么强调它的重要性也不为过。SpringMVC所有的核心类和接口,都密集地出现在DispatcherServlet的源码中,SpringMVC源码剖析,很大程度上可以说也是在剖析DispatcherServlet这一个类。这一篇文章里,我先说几点关于DispatcherServlet的前世今生,希望能帮助你更好的理解它。

1.对扩展开放,对修改封闭

SpringMVC是一个基于著名的Open-Closed,即开闭原则进行设计的框架。在Spring官方文档里面关于SpringMVC的介绍开宗明义地进行了说明:

A key design principle in Spring Web MVC and in Spring in general is the “Open for extension,closed for modification” principle.

开闭原则是一个很宽泛的原则,具体体现到DispatcherServlet的源码中,我们可以大致摸得到一些线索:

  • 类中所有的变量声明,几乎都以接口的形式给出,并没有绑定在具体的实现类上。
  • 使用模版方法模式,在父类中对基础行为进行定义,让子类实现模版方法扩展行为。

其中第一点,在一个框架的设计中尤为重要,也是贯彻开闭原则最重要的一点。因为当你通过一些高层次的接口或者抽象类,将一个类完成的逻辑或流程编写完成后(具体点说,是通过一个接口的引用调用接口方法),整个逻辑或流程的功能就被确实的在源码中固定下来了。可是这时,这些接口或抽象类的具体实现者是谁,还没有固定!这就给了你的系统或框架近乎无限的扩展性,因为你可以任意安排和实现这些类。

我认为,面向对象设计的精髓,是对现实世界中“行为和契约”的描述。这个“行为和契约”,体现在接口和抽象类的方法声明中。软件设计师要用面向对象的眼光去观察和抽象这个世界中的事物,这里的事物可以是一些商业逻辑、可以是一些处理流程,然后用高层次的接口去描述这些行为和契约。当你在越抽象的层次上将这些行为和契约描述清楚后,你所设计的系统就是越符合开闭原则的。

SpringMVC框架在面向对象设计上,做出了绝佳的示范。它通过高度抽象的接口,描述出了一次请求处理的流程,从而让整个框架从一开始就是符合开闭原则的。同时它也提供了这些接口的一系列默认实现类,让你不需要很复杂的配置,就能很好的使用SpringMVC进行开发。抽象的确是个利器,但是框架绝不能运行在空中楼阁中,SpringMVC提供的的这一系列默认实现类必须要有容身之所。聪明的你可能早已想到:Spring IOC容器。这就引出了我要说的第二点。

2.配置元素的对象化

所有的框架,都需要有这样一个功能,叫做:配置元素的对象化。因为几乎所有的框架,都将配置元素集中到外部的xml配置文件中,然后在框架的初始化流程中,对这些配置文件进行解析,再变成java世界中的一个个对象供框架使用,这整个过程,可以被称为配置元素的对象化。为什么要有配置文件呢?这个问题的回答也是很简单,因为没有人会想要使用一个配置散布在框架中各个java类源码里面的框架。框架也不允许使用者这样子做,因为框架在发布的时候,提供的是一个个jar包文件,jar包内是已经编译好的class文件。配置文件由使用者外部提供,框架对它进行解析,使用者能得到集中配置的好处,框架也乐于这样子,可以说是合情合理。

那么作为Spring产品族的新成员,SpringMVC在设计的时候,相信设计者们不做它想,这一个“配置元素的对象化”功能既然不可避免,那么使用Spring IOC容器,通过bean配置文件来配置SpringMVC,绝对是不二之选。不可能像Struts2一样,内部再搞一个别的容器,因为Spring容器本身已经是被高度设计,而且已经在java世界获得巨大成功。从推广的角度上来说,如果对spring容器的所有知识,都可以完整的应用到SpringMVC,那么对于开发者无疑是一个极大的吸引力。

剩下的问题就只有:到底该如何将Spring容器和SpringMVC的初始化过程整合起来呢?

答案就是WebApplicationContext接口,更具体点说,是XmlWebApplicationContext这个Spring上下文实现类。SpringMVC也使用了这一个为了将Spring容器和Web环境整合而特意设计的Spring上下文类。我们打开WebApplicationContext的源码:

package org.springframework.web.context;

import javax.servlet.ServletContext;

import org.springframework.context.ApplicationContext;

public interface WebApplicationContext extends ApplicationContext {

String ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE = WebApplicationContext.class.getName() + ".ROOT";

String SCOPE_REQUEST = "request";

String SCOPE_SESSION = "session";

String SCOPE_GLOBAL_SESSION = "globalSession";

String SCOPE_APPLICATION = "application";

String SERVLET_CONTEXT_BEAN_NAME = "servletContext";

String CONTEXT_PARAMETERS_BEAN_NAME = "contextParameters";

String CONTEXT_ATTRIBUTES_BEAN_NAME = "contextAttributes";

ServletContext getServletContext();

}

发现它是继承于ApplicationContext这个普通Spring容器所使用的上下文接口类,除了一些常量的声明,只多了一个可以获取到ServletContext的getServletContext()方法。回到上面提到的“行为和契约的描述”上,我们可以大胆的断言,Spring容器和Web环境的整合,是在ServletContext上做文章。

打开所有使用了Spring的Web项目的web.xml文件,必定有这样一段配置:

<listener>
<listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
</listener>

ContextLoaderListener实现了ServletContextListener接口,在Servlet容器启动的时候,会初始化一个WebApplicationContext的实现类,并将其作为ServletContext的一个属性设置到Servlet环境中,摘抄源码如下:

servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, this.context);

WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE的值,在上面WebApplicationContext的源码中的第一个常量中就被声明,是WebApplicationContext.class.getName() + “.ROOT”,更直接一点,它是“org.springframework.web.context.WebApplicationContext.ROOT”。ContextLoaderListener所初始化的这个Spring容器上下文,被称为根上下文。

SpringMVC在DispatcherServlet的初始化过程中,同样会初始化一个WebApplicationContext的实现类,作为自己独有的上下文,这个独有的上下文,会将上面的根上下文作为自己的父上下文,来存放SpringMVC的配置元素,然后同样作为ServletContext的一个属性,被设置到ServletContext中,只不过它的key就稍微有点不同,key和具体的DispatcherServlet注册在web.xml文件中的名字有关,从这一点也决定了,我们可以在web.xml文件中注册多个DispatcherServlet,因为Servlet容器中注册的Servlet名字肯定不一样,设置到Servlet环境中的key也肯定不同。

由于在Spring容器中,子上下文可以访问到所有父上下文中的信息,而父上下文访问不到子上下文的信息,这个根上下文,就很适合作为多个子上下文配置的集中点。以官方文档中的图来说明:

img

3.前端控制器

前端控制器,即所谓的Front Controller,体现的是设计模式中的前端控制器模式。前端控制器处理所有从用户过来的请求。所有用户的请求都要通过前端控制器。SpringMVC框架和其他请求驱动的表示层框架一样,也是围绕一个将请求分发到相应控制器的核心Servlet来设计的。DispatcherServlet和其他框架中的Servlet不一样的地方在于,它和Spring容器无缝整合在了一起,因此你可以在SpringMVC中使用Spring容器所有的特性。

DispatcherServlet这个前端控制器,在SpringMVC中的作用,以官方文档中的配图来说明:

img

整个流程可以被大致描述为:一个http请求到达服务器,被DispatcherServlet接收。DispatcherServlet将请求委派给合适的处理器Controller,此时处理控制权到达Controller对象。Controller内部完成请求的数据模型的创建和业务逻辑的处理,然后再将填充了数据后的模型即model和控制权一并交还给DispatcherServlet,委派DispatcherServlet来渲染响应。DispatcherServlet再将这些数据和适当的数据模版视图结合,向Response输出响应。

可以看到Model-View-Controller这三样东西协同合作,共同体现出MVC的设计理念,三个层次可以分别独立演化,整个系统架构又清晰又简洁。这是SpringMVC为我们描述的美好愿景,后面我们也将看到,SpringMVC为了实现这一承诺,究竟做出了什么样的努力。

666. 彩蛋

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