跟我一起造轮子手写springmvc

　　作为java程序员，项目中使用到的主流框架多多少少和spring有关联，在面试的过程难免会问一些spring springmvc spring boot的东西，比如设计模式的使用、怎么实现springioc 怎么实现springmvc诸如此类的问题，今天我们就来探寻spring mvc的实现，然后自己实现一个简单的spring mvc

一.了解spring mvc的基本运行流程

　ps: 网上一大堆关于springmvc的详细讲解，在这里就不累赘了

　　小结：spring mvc的核心是DispatcherServlet，DispatcherServlet继承于HttpServlet，可以说spring mvc是基于Servlet的一个实现，DispatcherServlet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。

二. 梳理简单SpringMVC的设计思路

1. 初始化容器

1.1 读取配置文件

　　　　　　　　　　1.1.1.加载配置文件信息到DispatcherServlet

1.2 根据配置扫描包、初始化容器和组件

　　　　　　　　　　1.2.1.根据配置信息递归扫描包

　　　　　　　　　　1.2.2.把包下的类实例化并且扫描注解

　　　　　　　　　　1.2.3.根据类的方法和注解，初始化HandlerMapping

2. 处理业务请求

2.1 处理请求业务

2.2.1 首先拿到请求URI

　　　　　　　　 2.2.2 根据URI，在HandlerMapping中查找和URI对应的Handler

　　　　　　　 2.2.3 根据Handler里面的method中的参数名称和http中的请求参数匹配，填充method参数，反射调用

三. 没时间解释了，快上车

　ps ：环境基于maven idea tomat（端口8080） servlet

　　1.搭建一个基本web项目，并导入idea配置servlet 和javassist pom依赖如下

创建命令: mvn archetype:generate -DgroupId=com.adminkk -DartifactId=adminkk-mvc -DpackageName=com.adminkk -Dversion=1.0

pom依赖

4.0.0 com.adminkk adminkk-mvc 1.0-SNAPSHOT org.apache.maven.plugins maven-compiler-plugin 8 8 war adminkk-mvc http://maven.apache.org</url> UTF-8 junit junit 3.8.1 test javax.servlet javax.servlet-api 3.0.1 provided asm asm 3.3.1 org.javassist javassist 3.23.1-GA

2.创建mvc的注解 Controller RequestMapping 和统一异常处理类、方法参数工具类ParameterNameUtils　　

package com.adminkk.annotation;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)public@interface Controller {

publicString value()default"";

publicString description()default"";

}

package com.adminkk.annotation;import java.lang.annotation.ElementType;import java.lang.annotation.Retention;import java.lang.annotation.RetentionPolicy;import java.lang.annotation.Target;

@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)public@interface RequestMapping {

publicString value()default"";

publicString method()default"";

publicString description()default"";

}

package com.adminkk.exception;

public final class MvcException extends RuntimeException{

public MvcException() {

super();

}

public MvcException(String message) {

super(message);

}

package com.adminkk.tools;importjavassist.*;import javassist.bytecode.CodeAttribute;import javassist.bytecode.LocalVariableAttribute;import javassist.bytecode.MethodInfo;import java.lang.reflect.Method;publicfinalclass ParameterNameUtils {

publicfinalstaticString[] getParameterNamesByJavassist(finalClass clazz,final Method method) {

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();

try {

CtClass ctClass = pool.get(clazz.getName());

CtMethod ctMethod = ctClass.getDeclaredMethod(method.getName());

// 使用javassist的反射方法的参数名MethodInfo methodInfo = ctMethod.getMethodInfo();

CodeAttribute codeAttribute = methodInfo.getCodeAttribute();

LocalVariableAttribute attr = (LocalVariableAttribute) codeAttribute

.getAttribute(LocalVariableAttribute.tag);

if(attr !=null) {

String[] rtv =new String[ctMethod.getParameterTypes().length];

intlen = ctMethod.getParameterTypes().length;

// 非静态的成员函数的第一个参数是thisintpos = Modifier.isStatic(ctMethod.getModifiers()) ? 0 : 1;

for(inti = 0; i < len; i++) {

rtv[i] = attr.variableName(i + pos);

}

return rtv;

}

} catch (NotFoundException e) {

System.out.println("获取异常"+ e.getMessage());

}

returnnewString[0];

}

3.创建 HandlerMapping类主要是两个方法 doInit初始化 doService处理请求相关代码如下

package com.adminkk.handler;import com.adminkk.scan.FileScaner;import com.adminkk.scan.Scaner;import com.adminkk.scan.XmlScaner;import com.adminkk.tools.ParameterNameUtils;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;import java.io.PrintWriter;import java.lang.reflect.Method;import java.util.ArrayList;import java.util.HashMap;import java.util.List;import java.util.Map;publicfinalclass HandlerMapping {

privatestaticfinalMap handlerMapping =newHashMap();

privatestaticfinalList scaners =newArrayList<>(2);

static {

scaners.add(new XmlScaner());

scaners.add(new FileScaner());

}

publicstaticvoidscanPackage(String scanUrl)throws RuntimeException, IllegalAccessException, InstantiationException, ClassNotFoundException {

for (Scaner scaner : scaners) {

scaner.doScane(scanUrl);

}

publicstaticvoiddoInit(String scanUrl)throws IllegalAccessException, ClassNotFoundException, InstantiationException {

scanPackage(scanUrl);

}

publicstaticvoid doService(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {

String requestURI = request.getRequestURI();

System.out.println("请求地址是="+ requestURI);

Handler handler = handlerMapping.get(requestURI);

if(handler ==null){

System.out.println("请求地址是="+ requestURI+" 没有配置改路径");

return;

}

Method method = handler.getMethod();

Object instance = handler.getInstance();

response.setCharacterEncoding("UTF-8");

//response.setContentType("application/json; charset=utf-8");PrintWriter writer =null;

try {

//这里是简单的解析可以像springmvc那样解析处理Map parameterMap = request.getParameterMap();

String[] parameters = ParameterNameUtils.getParameterNamesByJavassist(instance.getClass(),method);

Object[] parameter =new Object[parameters.length];

if(parameters !=null&& parameters.length > 0){

for(inti = 0; i < parameters.length; i++) {

finalString simpleName = parameters[i];

StringBuilder parameterSb =new StringBuilder();

finalString[] parameterStr = parameterMap.get(simpleName);

if(parameterStr !=null){

for(intj = 0; j < parameterStr.length; j++) {

parameterSb.append(parameterStr[j]);

}

parameter[i] = parameterSb.toString();

}

writer = response.getWriter();

String result = (String) method.invoke(instance,parameter);

writer.print(result);

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

System.out.println("请求地址是="+ requestURI+" 执行异常");

writer.print("业务执行异常");

}finally {

writer.flush();

writer.close();

}

publicstatic Handler addHandlerMapping(String url,Handler handler) {

return handlerMapping.put(url,handler);

}

publicstatic Handler getHandlerMapping(String url) {

return handlerMapping.get(url);

}

扫描包

package com.adminkk.scan;publicinterface Scaner {

voiddoScane(String scanUrl)throws IllegalAccessException, InstantiationException, ClassNotFoundException;

}

package com.adminkk.scan;

import com.adminkk.exception.MvcException;

import com.adminkk.factory.BeanPostProcessor;

import com.adminkk.factory.MvcBeanPostProcessor;

import com.adminkk.factory.ServiceBeanPostProcessor;

import com.adminkk.handler.HandlerMapping;

import javassist.ClassClassPath;

import javassist.ClassPool;

import java.io.File;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public final class FileScaner implements Scaner{

public FileScaner() {

}

public static final List beanPostProcessorList = new ArrayList<>();

static {

beanPostProcessorList.add(new MvcBeanPostProcessor());

beanPostProcessorList.add(new ServiceBeanPostProcessor());

}

@Override

public void doScane(String scanUrl) throws IllegalAccessException, InstantiationException, ClassNotFoundException {

if(scanUrl == null || scanUrl.length() == 0){

throw new MvcException("容器基础扫描路径为空，请检查参数配置");

}

String baseUrl = HandlerMapping.class.getResource("/").getPath();

String codeUrl = scanUrl.replaceAll("\\.", "/");

String path = baseUrl + codeUrl;

File file = new File(path);

if(file == null || !file.exists()){

throw new MvcException("找不到对应扫描路径，请检查参数配置");

}

recursionRedFile(scanUrl,file);

}

//递归读取文件

private void recursionRedFile(String scanUrl,File file) throws MvcException, ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {

if(!file.exists()){

return;

}

//读取java文件

if(file.isFile()){

String beanName = scanUrl.replaceAll(".class","");

Class forName = Class.forName(beanName);

//放到Javassist容器里面

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();

ClassClassPath classPath = new ClassClassPath(forName);

pool.insertClassPath(classPath);

if(forName.isAnnotation() || forName.isEnum() || forName.isInterface() ){

return;

}

Object newInstance = forName.newInstance();

//前置执行

for (int i = 0; i < beanPostProcessorList.size() ; i++) {

BeanPostProcessor beanPostProcessor = beanPostProcessorList.get(i);

beanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization(newInstance,beanName);

}

//后置执行

for (int i = beanPostProcessorList.size()-1; i > 0 ; i++) {

BeanPostProcessor beanPostProcessor = beanPostProcessorList.get(i);

beanPostProcessor.postProcessAfterInitialization(newInstance,beanName);

}

return;

}

//文件夹下面的文件都递归处理

if(file.isDirectory()){

File[] files = file.listFiles();

if(files != null && files.length >0){

for (int i = 0; i < files.length; i++) {

File targetFile = files[i];

recursionRedFile(scanUrl+"."+targetFile.getName(),targetFile);

}

package com.adminkk.scan;

public final class XmlScaner implements Scaner{

public XmlScaner() {

}

@Override

public void doScane(String scanUrl) {

//可自行扩展

}

　　扫描bean

package com.adminkk.factory;import com.adminkk.exception.MvcException;publicinterface BeanPostProcessor {

Object postProcessBeforeInitialization(Object object, String beanName) throws MvcException;

Object postProcessAfterInitialization(Object object, String beanName) throws MvcException;

}

package com.adminkk.factory;import com.adminkk.annotation.Controller;import com.adminkk.annotation.RequestMapping;import com.adminkk.exception.MvcException;import com.adminkk.handler.Handler;import com.adminkk.handler.HandlerMapping;import java.lang.reflect.Method;publicclassMvcBeanPostProcessorimplements BeanPostProcessor{

//扫描Controller业务 @Override

publicObject postProcessBeforeInitialization(Object object, String beanName)throws MvcException {

Class objectClass = object.getClass();

if(objectClass.getAnnotation(Controller.class) !=null){

RequestMapping calssRequestMappingAnnotation = objectClass.getAnnotation(RequestMapping.class);

StringBuilder urlSb =new StringBuilder();

if(calssRequestMappingAnnotation !=null){

urlSb.append(calssRequestMappingAnnotation.value());

}

Method[] methods = objectClass.getMethods();

if(methods !=null&& methods.length > 0 ){

for(inti = 0; i < methods.length; i++) {

Method method = methods[i];

RequestMapping methodAnnotation = method.getAnnotation(RequestMapping.class);

if(methodAnnotation !=null){

String methodValue = methodAnnotation.value();

String url =new StringBuilder().append(urlSb).append(methodValue).toString();

Handler handler = HandlerMapping.getHandlerMapping(url);

if(handler ==null){

handler =new Handler();

handler.setMethod(method);

handler.setInstance(object);

HandlerMapping.addHandlerMapping(url,handler);

}else {

thrownewMvcException("请求路径"+ url + "已经存在容器中");

}

return object;

}

@Override

publicObject postProcessAfterInitialization(Object object, String beanName)throws MvcException {

returnnull;

}

package com.adminkk.factory;

import com.adminkk.exception.MvcException;

public class ServiceBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

@Override

public Object postProcessBeforeInitialization(Object object, String beanName) throws MvcException {

//可自行扩展

return null;

}

@Override

public Object postProcessAfterInitialization(Object object, String beanName) throws MvcException {

//可自行扩展

return null;

}

5.创建 DispatcherServlet

package com.adminkk.servlet;

import com.adminkk.handler.HandlerMapping;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.annotation.WebServlet;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import java.io.IOException;

@WebServlet(name = "DispatcherServlet",loadOnStartup=1,urlPatterns={"/"})

public final class DispatcherServlet extends HttpServlet {

public static final String BASE_SCAN_URL = "com.adminkk";

//初始化容器

@Override

public void init() throws ServletException {

doInit();

}

//处理业务请求

@Override

protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {

doService(req,resp);

}

private void doService(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException {

try {

HandlerMapping.doService(req,resp);

}catch (Exception e){

e.printStackTrace();

throw new ServletException(e.getMessage());

}

private void doInit() throws ServletException {

try {

HandlerMapping.doInit(this.BASE_SCAN_URL);

}catch (Exception e){

e.printStackTrace();

throw new ServletException(e.getMessage());

}

　好了，目前为止我们就写好了简版的springmvc 下面开始测试

package com.adminkk.controller;

import com.adminkk.annotation.Controller;

import com.adminkk.annotation.RequestMapping;

@Controller

@RequestMapping("/mvc")

public class MvcController {

@RequestMapping("/index")

public String index(){

return "adminkk-mvc system is running";

}

@RequestMapping("/arg")

public String parameter(String argOne, String argTwo){

return "argOne = " + argOne + " argTwo = " + argTwo;

}

　　　　　　访问地址 http://localhost:8080/mvc/index

　　　　　　访问地址: http://localhost:8080/mvc/arg?argOne=argOne&argTwo=argTwo

总结：整体实现简单的springmvc，设计上还可以扩展更多，难点在于method 获取方法上的参数名称，由于jdk1.8以前是不支持的，需要借用第三方工具比如 asm javassist黑科技工具包来帮助实现，spring-core使用的是LocalVariableTableParameterNameDiscoverer底层是调用asm,我们这里使用的是javassist。延用这套思路还可以和spring项目结合，写一个基于spring的springmvc项目

源代码： https://gitee.com/chenchenche/mvc

写博客不容易，希望大家多多提建议

下一篇预告跟我一起造轮子手写分布式IM系统（上）

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