DispatcherServlet 前端控制器

知识摘自:http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1602617

3.1、DispatcherServlet作用

DispatcherServlet是前端控制器设计模式的实现,提供Spring Web MVC的集中访问点,而且负责职责的分派,而且与Spring IoC容器无缝集成,从而可以获得Spring的所有好处。 具体请参考第二章的图2-1。

DispatcherServlet主要用作职责调度工作,本身主要用于控制流程,主要职责如下:

1、文件上传解析,如果请求类型是multipart将通过MultipartResolver进行文件上传解析;

2、通过HandlerMapping,将请求映射到处理器(返回一个HandlerExecutionChain,它包括一个处理器、多个HandlerInterceptor拦截器);

3、通过HandlerAdapter支持多种类型的处理器(HandlerExecutionChain中的处理器);

4、通过ViewResolver解析逻辑视图名到具体视图实现;

5、本地化解析;

6、渲染具体的视图等;

7、如果执行过程中遇到异常将交给HandlerExceptionResolver来解析。

从以上我们可以看出DispatcherServlet主要负责流程的控制(而且在流程中的每个关键点都是很容易扩展的)。

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3.2、DispatcherServlet在web.xml中的配置

<servlet>
    <servlet-name>chapter2</servlet-name>
    <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>chapter2</servlet-name>
    <url-pattern>/</url-pattern>
</servlet-mapping>

load-on-startup:表示启动容器时初始化该Servlet;

url-pattern:表示哪些请求交给Spring Web MVC处理, “/” 是用来定义默认servlet映射的。也可以如“*.html”表示拦截所有以html为扩展名的请求。

该DispatcherServlet默认使用WebApplicationContext作为上下文,Spring默认配置文件为“/WEB-INF/[servlet名字]-servlet.xml”。

DispatcherServlet也可以配置自己的初始化参数,覆盖默认配置:

摘自Spring Reference

参数

描述

contextClass

实现WebApplicationContext接口的类,当前的servlet用它来创建上下文。如果这个参数没有指定, 默认使用XmlWebApplicationContext。

contextConfigLocation

传给上下文实例(由contextClass指定)的字符串,用来指定上下文的位置。这个字符串可以被分成多个字符串(使用逗号作为分隔符) 来支持多个上下文(在多上下文的情况下,如果同一个bean被定义两次,后面一个优先)。

namespace

WebApplicationContext命名空间。默认值是[server-name]-servlet。

因此我们可以通过添加初始化参数

<servlet>
    <servlet-name>chapter2</servlet-name>
    <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
    <init-param>
        <param-name>contextConfigLocation</param-name>
        <param-value>classpath:spring-servlet-config.xml</param-value>
    </init-param>
</servlet>

如果使用如上配置,Spring Web MVC框架将加载“classpath:spring-servlet-config.xml”来进行初始化上下文而不是“/WEB-INF/[servlet名字]-servlet.xml”。
3.3、上下文关系

集成Web环境的通用配置:


contextConfigLocation

classpath:spring-common-config.xml,
classpath:spring-budget-config.xml


org.springframework.web.context.ContextLoaderListener

如上配置是Spring集成Web环境的通用配置;一般用于加载除Web层的Bean(如DAO、Service等),以便于与其他任何Web框架集成。

contextConfigLocation:表示用于加载Bean的配置文件;

contextClass:表示用于加载Bean的ApplicationContext实现类,默认WebApplicationContext。

创建完毕后会将该上下文放在ServletContext:

servletContext.setAttribute(

WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE,

this.context);

ContextLoaderListener初始化的上下文和DispatcherServlet初始化的上下文关系,如图3-1

图3-1

从图中可以看出:

ContextLoaderListener初始化的上下文加载的Bean是对于整个应用程序共享的,不管是使用什么表现层技术,一般如DAO层、Service层Bean;

DispatcherServlet初始化的上下文加载的Bean是只对Spring Web MVC有效的Bean,如Controller、HandlerMapping、HandlerAdapter等等,该初始化上下文应该只加载Web相关组件。
3.4、DispatcherServlet初始化顺序

继承体系结构如下所示:

1、HttpServletBean继承HttpServlet,因此在Web容器启动时将调用它的init方法,该初始化方法的主要作用

:::将Servlet初始化参数(init-param)设置到该组件上(如contextAttribute、contextClass、namespace、contextConfigLocation),通过BeanWrapper简化设值过程,方便后续使用;

:::提供给子类初始化扩展点,initServletBean(),该方法由FrameworkServlet覆盖。

public abstract class HttpServletBean extends HttpServlet implements EnvironmentAware{
@Override
public final void init() throws ServletException {
//省略部分代码
//1、如下代码的作用是将Servlet初始化参数设置到该组件上
//如contextAttribute、contextClass、namespace、contextConfigLocation;
try {
PropertyValues pvs = new ServletConfigPropertyValues(getServletConfig(), this.requiredProperties);
BeanWrapper bw = PropertyAccessorFactory.forBeanPropertyAccess(this);
ResourceLoader resourceLoader = new ServletContextResourceLoader(getServletContext());
bw.registerCustomEditor(Resource.class, new ResourceEditor(resourceLoader, this.environment));
initBeanWrapper(bw);
bw.setPropertyValues(pvs, true);
}
catch (BeansException ex) {
//…………省略其他代码
}
//2、提供给子类初始化的扩展点,该方法由FrameworkServlet覆盖
initServletBean();
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Servlet '" + getServletName() + "' configured successfully");
}
}
//…………省略其他代码
}

2、FrameworkServlet继承HttpServletBean,通过initServletBean()进行Web上下文初始化,该方法主要覆盖一下两件事情:

初始化web上下文;

提供给子类初始化扩展点;

public abstract class FrameworkServlet extends HttpServletBean {
@Override
protected final void initServletBean() throws ServletException {
//省略部分代码
try {
//1、初始化Web上下文
this.webApplicationContext = initWebApplicationContext();
//2、提供给子类初始化的扩展点
initFrameworkServlet();
}
//省略部分代码
}
}

protected WebApplicationContext initWebApplicationContext() {
//ROOT上下文(ContextLoaderListener加载的)
WebApplicationContext rootContext =
WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(getServletContext());
WebApplicationContext wac = null;
if (this.webApplicationContext != null) {
// 1、在创建该Servlet注入的上下文
wac = this.webApplicationContext;
if (wac instanceof ConfigurableWebApplicationContext) {
ConfigurableWebApplicationContext cwac = (ConfigurableWebApplicationContext) wac;
if (!cwac.isActive()) {
if (cwac.getParent() == null) {
cwac.setParent(rootContext);
}
configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac);
}
}
}
if (wac == null) {
//2、查找已经绑定的上下文
wac = findWebApplicationContext();
}
if (wac == null) {
//3、如果没有找到相应的上下文,并指定父亲为ContextLoaderListener
wac = createWebApplicationContext(rootContext);
}
if (!this.refreshEventReceived) {
//4、刷新上下文(执行一些初始化)
onRefresh(wac);
}
if (this.publishContext) {
// Publish the context as a servlet context attribute.
String attrName = getServletContextAttributeName();
getServletContext().setAttribute(attrName, wac);
//省略部分代码
}
return wac;
}

从initWebApplicationContext()方法可以看出,基本上如果ContextLoaderListener加载了上下文将作为根上下文(DispatcherServlet的父容器)。

最后调用了onRefresh()方法执行容器的一些初始化,这个方法由子类实现,来进行扩展。

3、DispatcherServlet继承FrameworkServlet,并实现了onRefresh()方法提供一些前端控制器相关的配置:

public class DispatcherServlet extends FrameworkServlet {
//实现子类的onRefresh()方法,该方法委托为initStrategies()方法。
@Override
protected void onRefresh(ApplicationContext context) {
initStrategies(context);
}

//初始化默认的Spring Web MVC框架使用的策略(如HandlerMapping)
protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
   initMultipartResolver(context);
   initLocaleResolver(context);
   initThemeResolver(context);
   initHandlerMappings(context);
   initHandlerAdapters(context);
   initHandlerExceptionResolvers(context);
   initRequestToViewNameTranslator(context);
   initViewResolvers(context);
   initFlashMapManager(context);
}

}

从如上代码可以看出,DispatcherServlet启动时会进行我们需要的Web层Bean的配置,如HandlerMapping、HandlerAdapter等,而且如果我们没有配置,还会给我们提供默认的配置。

从如上代码我们可以看出,整个DispatcherServlet初始化的过程和做了些什么事情,具体主要做了如下两件事情:

1、初始化Spring Web MVC使用的Web上下文,并且可能指定父容器为(ContextLoaderListener加载了根上下文);

2、初始化DispatcherServlet使用的策略,如HandlerMapping、HandlerAdapter等。

服务器启动时的日志分析(此处加上了ContextLoaderListener从而启动ROOT上下文容器):

信息: Initializing Spring root WebApplicationContext //由ContextLoaderListener启动ROOT上下文

2012-03-12 13:33:55 [main] INFO org.springframework.web.context.ContextLoader - Root WebApplicationContext: initialization started

2012-03-12 13:33:55 [main] INFO org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext - Refreshing Root WebApplicationContext: startup date [Mon Mar 12 13:33:55 CST 2012]; root of context hierarchy

2012-03-12 13:33:55 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader - Loading bean definitions

2012-03-12 13:33:55 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader - Loaded 0 bean definitions from location pattern [/WEB-INF/ContextLoaderListener.xml]

2012-03-12 13:33:55 [main] DEBUG org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext - Bean factory for Root WebApplicationContext: org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory@1c05ffd: defining beans []; root of factory hierarchy

2012-03-12 13:33:55 [main] DEBUG org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext - Bean factory for Root WebApplicationContext:

2012-03-12 13:33:55 [main] DEBUG org.springframework.web.context.ContextLoader - Published root WebApplicationContext as ServletContext attribute with name [org.springframework.web.context.WebApplicationContext.ROOT] //将ROOT上下文绑定到ServletContext

2012-03-12 13:33:55 [main] INFO org.springframework.web.context.ContextLoader - Root WebApplicationContext: initialization completed in 438 ms //到此ROOT上下文启动完毕

2012-03-12 13:33:55 [main] DEBUG org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet - Initializing servlet 'chapter2'

信息: Initializing Spring FrameworkServlet 'chapter2' //开始初始化FrameworkServlet对应的Web上下文

2012-03-12 13:33:55 [main] INFO org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet - FrameworkServlet 'chapter2': initialization started

2012-03-12 13:33:55 [main] DEBUG org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet - Servlet with name 'chapter2' will try to create custom WebApplicationContext context of class 'org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext', using parent context [Root WebApplicationContext: startup date [Mon Mar 12 13:33:55 CST 2012]; root of context hierarchy]

//此处使用Root WebApplicationContext作为父容器。

2012-03-12 13:33:55 [main] INFO org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext - Refreshing WebApplicationContext for namespace 'chapter2-servlet': startup date [Mon Mar 12 13:33:55 CST 2012]; parent: Root WebApplicationContext

2012-03-12 13:33:55 [main] INFO org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader - Loading XML bean definitions from ServletContext resource [/WEB-INF/chapter2-servlet.xml]

2012-03-12 13:33:55 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader - Loading bean definitions

2012-03-12 13:33:55 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.xml.BeanDefinitionParserDelegate - Neither XML 'id' nor 'name' specified - using generated bean name[org.springframework.web.servlet.handler.BeanNameUrlHandlerMapping#0] //我们配置的HandlerMapping

2012-03-12 13:33:55 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.xml.BeanDefinitionParserDelegate - Neither XML 'id' nor 'name' specified - using generated bean name[org.springframework.web.servlet.mvc.SimpleControllerHandlerAdapter#0] //我们配置的HandlerAdapter

2012-03-12 13:33:55 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.xml.BeanDefinitionParserDelegate - Neither XML 'id' nor 'name' specified - using generated bean name [org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver#0] //我们配置的ViewResolver

2012-03-12 13:33:55 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.xml.BeanDefinitionParserDelegate - No XML 'id' specified - using '/hello' as bean name and [] as aliases

//我们的处理器(HelloWorldController)

2012-03-12 13:33:55 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader - Loaded 4 bean definitions from location pattern [/WEB-INF/chapter2-servlet.xml]

2012-03-12 13:33:55 [main] DEBUG org.springframework.web.context.support.XmlWebApplicationContext - Bean factory for WebApplicationContext for namespace 'chapter2-servlet': org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory@1372656: defining beans [org.springframework.web.servlet.handler.BeanNameUrlHandlerMapping#0,org.springframework.web.servlet.mvc.SimpleControllerHandlerAdapter#0,org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver#0,/hello]; parent: org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory@1c05ffd

//到此容器注册的Bean初始化完毕

2012-03-12 13:33:56 [main] DEBUG org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet - Unable to locate MultipartResolver with name 'multipartResolver': no multipart request handling provided

2012-03-12 13:33:56 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory - Creating instance of bean 'org.springframework.web.servlet.i18n.AcceptHeaderLocaleResolver'

//默认的LocaleResolver注册

2012-03-12 13:33:56 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory - Creating instance of bean 'org.springframework.web.servlet.theme.FixedThemeResolver'

//默认的ThemeResolver注册

2012-03-12 13:33:56 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory - Returning cached instance of singleton bean 'org.springframework.web.servlet.handler.BeanNameUrlHandlerMapping#0'

//发现我们定义的HandlerMapping 不再使用默认的HandlerMapping。

2012-03-12 13:33:56 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory - Returning cached instance of singleton bean 'org.springframework.web.servlet.mvc.SimpleControllerHandlerAdapter#0'

//发现我们定义的HandlerAdapter 不再使用默认的HandlerAdapter。

2012-03-12 13:33:56 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory - Creating instance of bean 'org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.AnnotationMethodHandlerExceptionResolver'

//异常处理解析器ExceptionResolver

2012-03-12 13:33:56 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory - Creating instance of bean 'org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.AnnotationMethodHandlerExceptionResolver'

2012-03-12 13:33:56 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory - Returning cached instance of singleton bean 'org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver#0'

2012-03-12 13:33:56 [main] DEBUG org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet - Published WebApplicationContext of servlet 'chapter2' as ServletContext attribute with name [org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.CONTEXT.chapter2]

//绑定FrameworkServlet初始化的Web上下文到ServletContext

2012-03-12 13:33:56 [main] INFO org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet - FrameworkServlet 'chapter2': initialization completed in 297 ms

2012-03-12 13:33:56 [main] DEBUG org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet - Servlet 'chapter2' configured successfully

//到此完整流程结束

从如上日志我们也可以看出,DispatcherServlet会进行一些默认的配置。接下来我们看一下默认配置吧。

3.5、DispatcherServlet默认配置

DispatcherServlet的默认配置在DispatcherServlet.properties(和DispatcherServlet类在一个包下)中,而且是当Spring配置文件中没有指定配置时使用的默认策略:

org.springframework.web.servlet.LocaleResolver=org.springframework.web.servlet.i18n.AcceptHeaderLocaleResolver

org.springframework.web.servlet.ThemeResolver=org.springframework.web.servlet.theme.FixedThemeResolver

org.springframework.web.servlet.HandlerMapping=org.springframework.web.servlet.handler.BeanNameUrlHandlerMapping,\

org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.DefaultAnnotationHandlerMapping

org.springframework.web.servlet.HandlerAdapter=org.springframework.web.servlet.mvc.HttpRequestHandlerAdapter,\

org.springframework.web.servlet.mvc.SimpleControllerHandlerAdapter,\

org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.AnnotationMethodHandlerAdapter

org.springframework.web.servlet.HandlerExceptionResolver=org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.AnnotationMethodHandlerExceptionResolver,\

org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.ResponseStatusExceptionResolver,\

org.springframework.web.servlet.mvc.support.DefaultHandlerExceptionResolver

org.springframework.web.servlet.RequestToViewNameTranslator=org.springframework.web.servlet.view.DefaultRequestToViewNameTranslator

org.springframework.web.servlet.ViewResolver=org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver

org.springframework.web.servlet.FlashMapManager=org.springframework.web.servlet.support.SessionFlashMapManager

从如上配置可以看出DispatcherServlet在启动时会自动注册这些特殊的Bean,无需我们注册,如果我们注册了,默认的将不会注册。

因此如第二章的BeanNameUrlHandlerMapping、SimpleControllerHandlerAdapter是不需要注册的,DispatcherServlet默认会注册这两个Bean。

从DispatcherServlet.properties可以看出有许多特殊的Bean,那接下来我们就看看Spring Web MVC主要有哪些特殊的Bean。
3.6、DispatcherServlet中使用的特殊的Bean

DispatcherServlet默认使用WebApplicationContext作为上下文,因此我们来看一下该上下文中有哪些特殊的Bean:

1、Controller:处理器/页面控制器,做的是MVC中的C的事情,但控制逻辑转移到前端控制器了,用于对请求进行处理;

2、HandlerMapping:请求到处理器的映射,如果映射成功返回一个HandlerExecutionChain对象(包含一个Handler处理器(页面控制器)对象、多个HandlerInterceptor拦截器)对象;如BeanNameUrlHandlerMapping将URL与Bean名字映射,映射成功的Bean就是此处的处理器;

3、HandlerAdapter:HandlerAdapter将会把处理器包装为适配器,从而支持多种类型的处理器,即适配器设计模式的应用,从而很容易支持很多类型的处理器;如SimpleControllerHandlerAdapter将对实现了Controller接口的Bean进行适配,并且掉处理器的handleRequest方法进行功能处理;

4、ViewResolver:ViewResolver将把逻辑视图名解析为具体的View,通过这种策略模式,很容易更换其他视图技术;如InternalResourceViewResolver将逻辑视图名映射为jsp视图;

5、LocalResover:本地化解析,因为Spring支持国际化,因此LocalResover解析客户端的Locale信息从而方便进行国际化;

6、ThemeResovler:主题解析,通过它来实现一个页面多套风格,即常见的类似于软件皮肤效果;

7、MultipartResolver:文件上传解析,用于支持文件上传;

8、HandlerExceptionResolver:处理器异常解析,可以将异常映射到相应的统一错误界面,从而显示用户友好的界面(而不是给用户看到具体的错误信息);

9、RequestToViewNameTranslator:当处理器没有返回逻辑视图名等相关信息时,自动将请求URL映射为逻辑视图名;

10、FlashMapManager:用于管理FlashMap的策略接口,FlashMap用于存储一个请求的输出,当进入另一个请求时作为该请求的输入,通常用于重定向场景,后边会细述。

到此DispatcherServlet我们已经了解了,接下来我们就需要把上边提到的特殊Bean挨个击破,那首先从控制器开始吧。

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