JavaWeb开发常用模式——MVC以及SpringMVC源码分析

1.MVC的介绍

介绍的是 MVC 模型，它包含了 Model（模型）,View（视图）和 Controller（控制器）。
其中 Model，通常指的就是 JavaBean。
View，通常指的是 JSP 或者 HTML（即用于展示数据的资源，包括静态资源和动态资源）。
Controller，通常指的是 Servlet 或者 Filter，以及框架中封装的各类控制器。

1.1表现层模型MVC的由来

1.1.1 Model1模型

Model1 模型是很早以前项目开发的一种常见模型，只有 jsp 和 JavaBean 两部分组成。
它的优点是：结构简单。开发小型项目时效率高。
他的缺点也同样明显的：
1.JSP的职责兼顾于展示数据和处理数据（也就是干了控制器和视图的事）
2.所有的逻辑代码都是写在JSP中的，导致代码的重用性很低。
3.由于展示数据的代码和部分的业务代码交织在一起，维护非常不便。
所以，结论是此种设计模型已经被淘汰没人使用了。
下图展示了Model1模型的执行过程：

1.1.2 Model2模型

Model2 模型是在 Model1 的基础上进行改良，它是 MVC 的模型的一个经典应用。它把处理请求和展示数据进
行分离，让每个部分各司其职。此时的 JSP 已经就是纯粹的展示数据了，而处理请求的事情交由控制器来完成，使
每个组件充分独立，提高了代码可重用性和易维护性。下图展示的就是 Model2 模型：

1.2MVC模型的优劣分析

1.2.1 MVC模型的优势

第一：清晰的职责划分。
第二：每个组件作用独立。有利于代码的重用。
第三：由于可重用性强，所以后期维护起来方便。
第四：任何项目都适用（现在没必要照本宣科的说什么适用于大型项目，其实中小型项目的表现层也可以采用
此种模型来开发，并且更易于后期的扩展，即二次开发）

1.2.2 MVC模型的弊端

任何事情都是有其两面性，MVC 模型也并不是全方位优秀的设计模型。它的弊端体现在：
第一：展示数据响应速度慢（这里讨论的是 JSP。因为 jsp 要经过翻译成 java,编译成 class，然后展示）
第二：对开发人员的要求高，需要合理的设计和严谨的架构。
第三：异步交互并不方便（因为响应回 ajax 引擎之后的数据处理，需要有dom的功底）

1.2.3 基于异步请求的MVVM模式

它全称是 Model View VielModel。是针对 mvc 模型的再次改良，不过只改良了展示数据的部分。（Controller 的再次优化交给了框架，Model 部分已经无需优化了）。
在上一小节，我们提出了异步交互不变的弊端，这主要是在异步展示数据时，javascript 的逻辑处理和数据
显示交织在了一起，当我们想进行调整时，需要阅读大量的代码，给后期维护造成了影响。而 MVVM 它把 javascript
的逻辑处理和数据展示分开，可以让使用者在后期维护时，针对不同的需求进行调整。例如：如果是逻辑部分需要
处理，则修改逻辑部分代码。如果是数据显示位置需要调整，则修改展示部分的代码，使前端展示更加灵活，也更
加合理。

2.基于MVC模型的框架：SpringMVC

2.1 SpringMVC源码分析

2.1.1 SpringMVC执行过程分析

下边是一张SpringMVC官方提供的框架执行图：

通过此图，我们可以看到其实都是由前端控制器负责找到要执行的控制器方法。这个前端控制器就是
SpringMVC 的核心控制器 DispatcherServlet。
接下来，我们通过一个图来看一下SpringMVC请求的全流程：

代码的实现：

1.代码：导入maven支持

包括spring容器的支持，springmvc的支持，以及servlet和jsp的支持.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<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.zhou</groupId>
  <artifactId>SpringMVC_detail</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>
  <packaging>war</packaging>

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-context</artifactId>
      <version>5.0.14.RELEASE</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
      <version>5.0.14.RELEASE</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>javax.servlet</groupId>
      <artifactId>servlet-api</artifactId>
      <version>2.5</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>javax.servlet.jsp</groupId>
      <artifactId>jsp-api</artifactId>
      <version>2.0</version>
    </dependency>
  </dependencies>
</project>

2.配置前端控制器

在web.xml中配置DispatcherServlet前端控制器

<?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"
         xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd"
         version="2.5">

  <!--配置前端控制器 -->
  <servlet>
    <servlet-name>dispatcherServlet</servlet-name>
    <!--配置读取SpringMVC文件的位置 -->
    <init-param>
      <param-name>contextConfigLocation</param-name>
      <param-value>classpath:springmvc.xml</param-value>
    </init-param>
    <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
    <!-- 配置初始参数，启动应用时创建servlet对象-->
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>dispatcherServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</web-app>

3.配置视图解析器

在springmvc配置文件中配置InternalViewResolver视图解析器.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/mvc
        http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
    <!--配置创建时要扫描的包路径-->
    <context:component-scan base-package="com.zhou"></context:component-scan>
    <!-- 配置视图解析器 -->
    <bean id="viewResolver" class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver">
        <property name="prefix" value="/WEB-INF/pages/"></property>
        <property name="suffix" value=".jsp"></property>
    </bean>
    <!-- 开启注解支持 -->
    <mvc:annotation-driven enable-matrix-variables="true"/>
</beans>

4.编写控制器类

@Controller
public class ControllerDemo1 {
    @RequestMapping("/hello")
    public String helloSpringMVC(){
        System.out.println("mvc:success!");
        return "success";
    }
}

5.编写响应页面

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <title>成功页面</title>
</head>
<body>
页面成功开启!
</body>
</html>

成功跳转：

实现流程代码解析

1) 请求被前端控制器的doService方法捕获，并执行其中的doDispatch()方法

2)doDispatch()方法调用控制器方法handle()

3)控制器类RequestMappingHandlerAdapter中的方法执行

4) RequestMappingHandlerAdapter中的invokeHandlerMethod方法调用ServletInvokableHandlerMethod中的方法

5)InvocableHandlerMethod类中的方法最终使用反射调用

2.1.2 SpringMVC 中三大组件详解

2.1.2.1 处理器映射器

它指的是：RequestMappingHandlerMapping
是在 Spring 的 3.1 版本之后加入的。它的出现，可以让使用者更加轻松的去配置 SpringMVC 的请求路径映
射。去掉了早期繁琐的 xml 的配置（关于这个内容，请见 2.1.8 小节）。
它的配置有两种方式：都是在 springmvc.xml 中加入配置。
第一种方式：

<bean class="org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerMapping"/>

第二种方式：

   <mvc:annotation-driven></mvc:annotation-driven>

在这两种方式中，第二种方式更加的完善，它可以帮我们在容器中添加很多的 bean(更多说明请看 2.1.9 小节)。
它 起 的 作 用 是 为我们 建立起 @RequestMapping 注 解 和 控 制 器 方 法 的 对 应 关 系 。 并 且 存 在 于MappingRegistry 对象中的 mappingLookup 的 Map 中，该 Map 是个 LinkedHashMap。对应关系的建立时机是在应用加载的时候，也就是当服务器启动完成后，这些对应关系已经建立完成了。从而做到在我们访问的时候，只是从 Map 中获取对应的类和方法的信息，并调用执行。

2.1.2.2 处理器适配器

要清晰的认识 SpringMVC 的处理器适配器，就先必须知道适配器以及它的作用。我们先通过下图，直观的了解一下：

通过上面三张图，我们可以直观的感受到，它是把不同的接口都转换成了 USB 接口。
带入到我们 SpringMVC 中，就是把不同的控制器，最终都可以看成是适配器类型，从而执行适配器中定义的方法。更深层次的是，我们可以把公共的功能都定义在适配器中，从而减少每种控制器中都有的重复性代码。就如上图中所显示的，像公共数据交换都可以在 USB 接口中定义，而无需在三种不同接口中重复定义。
我们通过 2.1.1 小节，学习了 SpringMVC 的执行过程，最终调用的是前端控制器 DispatcherServlet 的doDispatch 方法，而该方法中的 HandlerAdapter 的 handle 方法实际调用了我们自己写的控制器方法。而我们写的控制方法名称各不一样，它是通过 handle 方法反射调用的。但是我们不知道的是，其实 SpringMVC 中处理器适配器也有多个。

第一个：org.springframework.web.servlet.mvc.SimpleControllerHandlerAdapter

使用此适配器，适用的控制器写法：要求实现 Controller 接口：

public class ControllerDemo2 implements Controller {


    public ModelAndView handleRequest(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse) throws Exception {
        ModelAndView mv = new ModelAndView();
        mv.setViewName("success");
        return mv;
    }
}

同时要求我们在 springmvc.xml 中添加：

<bean id="simpleControllerHandlerAdapter" class="org.springframework.web.servlet.mvc.SimpleControllerHandlerAdapter">
    </bean>

    <bean name="/sayhello2"
          class="com.zhou.controller.ControllerDemo2">

启动：

第二个：org.springframework.web.servlet.mvc.HttpRequestHandlerAdapter

使用此适配器的控制器写法：要求实现 HttpRequestHandler 接口

public class ControllerDemo3 implements HttpRequestHandler {
    public void handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        request.getRequestDispatcher("/WEB-INF/pages/success.jsp").forward(request,response);
    }
}

<bean name="/sayhello3"
          class="com.zhou.controller.ControllerDemo3"></bean>
    <bean id=" httpRequestHandlerAdapter "
          class="org.springframework.web.servlet.mvc.HttpRequestHandlerAdapter">
    </bean>

启动：

第三个：org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.AnnotationMethodHandlerAdapter

这种方式也是我们实际开发中采用最多的。它的要求是我们用注解@Controller 配置控制器

@Controller
public class ControllerDemo1 {

    @RequestMapping("/hello")
    public String helloSpringMVC(){
        System.out.println("mvc:success!");
        return "success";
    }
}

同时要求我们在 springmvc.xml 中配置：

<bean id="requestMappingHandlerAdapter" 
class="org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingH
andlerAdapter">
</bean>

不过通常情况下我们都是直接配置:

<mvc:annotation-driven></mvc:annotation-driven>

2.1.2.3 视图解析器

首先，我们得先了解一下 SpringMVC 中的视图。视图的作用是渲染模型数据，将模型里的数据以某种形式呈现给客户。
为了实现视图模型和具体实现技术的解耦，Spring 在org.springframework .web.servlet 包中定义了一个高度抽象的 View 接口。
我们的视图是无状态的，所以他们不会有线程安全的问题。无状态是指对于每一个请求，都会创建一个 View对象。
在 SpringMVC 中常用的视图类型：

接下来就是了解视图解析器的作用。View Resolver负责将处理结果生成View视图，View Resolver首 先根据逻辑视图名解析成物理视图名即具体的页面地址，再生成View视图对象，最后对View进行渲染将处理结果通过页面展示给用户。视图对象是由视图解析器负责实例化。
视图解析器的作用是将逻辑视图转为物理视图，所有的视图解析器都必须实现ViewResolver接口。
SpringMVC为逻辑视图名的解析提供了不同的策略，可以在Spring WEB上下文中配置一种或多种解析策略，并指定他们之间的先后顺序。每一种映射策略对应一个具体的视图解析器实现类。程序员可以选择一种视图解析器 或混用多种视图解析器。可以通过order属性指定解析器的优先顺序，order越小优先级越高，SpringMVC会按视图解析器顺序的优先顺序对逻辑视图名进行解析，直到解析成功并返回视图对象，否则抛出ServletException 异常。

2.1.3 不需要视图解析器的场景分析

在分析之前，我们先需要回顾下控制器方法的返回值，此处我们都是以注解@Controller 配置控制器为例，
控制器的方法返回值其实支持三种方式：

• 第一种：String 类型。借助视图解析器，可以在指定位置为我们找到指定扩展名的视图。视图可以是 JSP，HTML 或者其他的控制器方法上的 RequestMapping 映射地址。前往指定视图的方式，默认是请求转发，可以通过redirect:前缀控制其使用重定向。
• 第二种：void，即没有返回值。因为我们在控制器方法的参数中可以直接使用原始 SerlvetAPI 对象HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 对象，所以无论是转发还是重定向都可以轻松实现，而无需使用返回值。
• 第三种：ModelAndView 类型。其实我们跟踪源码可以发现在 DispatcherServlet 中的 doDispatch 方
  法执行时，HandlerAdapter 的 handle 方法的返回值就是 ModelAndView，只有我们的控制器方法定义为 void
  时，才不会返回此类型。当返回值是 String 的时候也会创建 ModelAndView 并返回。
  通过上面三种控制器方法返回值，我们可以再深入的剖析一下我们请求之后接收响应的方式，其实无外乎就三种。
  第一种：请求转发
  第二种：重定向
  第三种：直接使用 Response 对象获取流对象输入。可以是字节流也可以是字符流。
  接下来我们就分析，这三种方式的本质区别。
  其中请求转发和重定向的区别相信大家已经很熟悉了。但是它们的共同点呢？就是都会引发页面的跳转。
  在我们的实际开发中，如果我们不需要页面跳转，即基于 ajax 的异步请求，用 json 数据交互时，即可不配置任何视图解析器。前后端交互是通过 json 数据的，利用@RequestBody 和@ResponseBody 实现数据到 java对象的绑定（当然还要借助 Jackson 开源框架）。

2.1.4 请求参数封装的实现原理

在使用 SpringMVC 实现请求参数封装时，它支持基本类型，POJO 类型和集合类型。其封装原理其实就是使用我们原始的 ServletAPI 中的方法，并且配合反射实现的封装。
此处先以最简单的 String 和 Integer 两个方法为例，带着大家把整个执行过程走一圈。
先来看控制器的方法：

@Controller
public class HelloControler {
	@RequestMapping("hello")
	public String sayHello(String name,Integer age) {
		System.out.println("控制器方法执行了"+name+","+age);
		return "success";
	}
}

它的执行过程如下图所示：

他调用的是当前类的方法：

2.1.5 常用注解的使用场景及实现思路分析

2.1.5.1 RequestParam

首先我们要明确，我们的请求参数体现形式是什么样的。
在请求体的 MIME 类型为 application/x-www-form-urlencoded 或者 application/json 的情况下，无论 get/post/put/delete 请求方式，参数的体现形式都是 key=value。
再来，通过上一小节我们知道，SpringMVC 是使用我们控制器方法的形参作为参数名称，再使用 request 的getParameterValues 方法获取的参数。所以才会有请求参数的 key 必须和方法形参变量名称保持一致的要求。
但是如果形参变量名称和请求参数的 key 不一致呢？此时，参数将无法封装成功。
此时 RequestParam 注解就会起到作用，它会把该注解 value 属性的值作为请求参数的 key 来获取请求参数的值，并传递给控制器方法。

@Controller
public class ParamController1 {
/**
* 处理请求的控制器方法
* @return
*/
@RequestMapping("hello")
	public String sayHello(@RequestParam("username")String name,Integer age) {
		System.out.println("控制器方法执行了"+name+","+age);
		return "success";
	}

2.1.5.2 RequestBody

在 2.1.4 小节，我们通过源码分析得知，SpringMVC 在封装请求参数的时候，默认只会获取参数的值，而不会把参数名称一同获取出来，这在我们使用表单提交的时候没有任何问题。因为我们的表单提交，请求参数是key=value 的。但是当我们使用 ajax 进行提交时，请求参数可能是 json 格式的：{key:value}，在此种情况下，要想实现封装以我们前面的内容是无法实现的。此时需要我们使用@RequestBody 注解。
JSP 代码片段：

<script src="${pageContext.request.contextPath}/js/jquery.min.js"></script>
<script type="text/javascript">
$(function(){
	$("#ajaxBtn").click(function(){
		$.ajax({
				type:"POST",
				url:"${pageContext.request.contextPath}/hello2",
				dataType:"text",
				data:"{'name':'test','age':18}",
				contentType:"application/json",
				success:function(data){
				alert(data);
			}
		});
	
	});
})
</script>
<title>SpringMVC</title>
</head>
<body>
<button id="ajaxBtn">异步请求</button>
</body>
</html>

控制器代码片段:

@Controller
public class ParamController {
/**
* 处理请求的控制器方法
* @return
*/
@RequestMapping("hello2")
	public String sayHello2(@RequestBody String body) {
		System.out.println("控制器方法执行了 2"+body);
		return "success";
	}
}

它的执行过程如下图：首先前面的执行和 2.1.4 小节是一致的，在下图红框中进行参数解析时：


接下来执行的是：

通过最后这个方法，我们可以看出，它是先获取的请求参数 MIME 类型MediaType，然后再把整个内容获取出来，并传递给我们的控制器方法。
需要注意的是，此注解并不能为我们提供封装到 pojo 的操作，它只能把请求体中全部内容获取出来，仅此而已，要想实现封装，需要借助 jackson 开源框架。

2.1.6 拦截器的 AOP 思想

AOP 思想是 Spring 框架的两大核心之一，是解决方法调用依赖以及提高方便后期代码维护的重要思想。它是把我们代码中高度重复的部分抽取出来，并在适当的时机，通过代理机制来执行，从而做到不修改源码对已经写好的方法进行增强。
而拦截器正式这种思想的具体实现。
拦截器代码：

public class MyInterceptor1 implements HandlerInterceptor{
	@Override
	public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse 
	response, Object handler)throws Exception {
		System.out.println("拦截器执行了");
		return false;
	}
	@Override
	public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler,ModelAndView modelAndView) throws Exception {
		System.out.println("执行了 postHandle 方法");
	}
	@Override
	public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex)throws Exception {
		System.out.println("执行了 afterCompletion 方法");
	}
}

它是在 DispatcherServlet 的：

去执行了 HandlerExecutionChain 类中的：

而此时还没有执行我们的控制器方法，所以此时为前置增强。
在执行完调用控制方法，

2.1.8 为什么不使用 XML 配置 SpringMVC

我们先来看基于 XML 的 SpringMVC 配置：
第一步：配置 web.xml
第二步：编写控制器
第三步：编写 springmvc.xml
第四步：配置控制器
第五步：配置处理器映射器，处理器适配器。
第六步：配置视图解析器。
其中，前 3 步和第六步基于注解配置时也都有，而第四第五步注解配置只需：

<mvc:annotation-driven></mvc:annotation-driven>

而 XML 配置则需：

<!-- 实现 Controller 接口-->
 <bean class="org.springframework.web.servlet.mvc.SimpleControllerHandlerAdapter"/>
<bean name="/sayhello2" class="com.itheima.web.controller.HelloController2"/>
<!-- 继承 HttpRequestHandler 类-->
<bean name="/sayhello3" class="com.itheima.web.controller.HelloController3"/>
<bean class="org.springframework.web.servlet.mvc.HttpRequestHandlerAdapter"/>

而对比注解配置只需一个 Controller 注解和一个 RequestMapping 注解来比，显然注解来的更方便。

2.1.9 mvc:annotation-driven 的说明

它就相当于在 xml 中配置了：
<!-- Begin -->
<!-- HandlerMapping -->
<bean
class="org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerM
apping"></bean>
<bean
class="org.springframework.web.servlet.handler.BeanNameUrlHandlerMapping"></bean>
<!-- HandlerAdapter -->
<bean
class="org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerA
dapter"></bean>
<bean
class="org.springframework.web.servlet.mvc.HttpRequestHandlerAdapter"></bean>
<bean
class="org.springframework.web.servlet.mvc.SimpleControllerHandlerAdapter"></bean>
<!-- HadnlerExceptionResolvers -->
<bean
class="org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ExceptionHandlerExcept
ionResolver"></bean>
<bean
class="org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.ResponseStatusExceptionResolv
er"></bean>
<bean
class="org.springframework.web.servlet.mvc.support.DefaultHandlerExceptionResolver"
></bean>
<!-- End -->