前言

Spring MVC是当前web应用使用最为广泛的框架，本文将会从源码角度详细分析Spring MVC实现原理。

Spring MVC基本流程

在具体讲解之前，我们先从宏观上简单介绍Spring MVC的处理流程，了解用户从发起请求到获得响应的完整流程。

流程简介：

用户发起请求到DispatcherServlet（前端控制器）
DispatcherServlet通过HandlerMapping（处理映射器）寻找用户要请求的Handler
HandlerMapping返回执行链，包含两部分内容：
- 处理器对象：Handler
- HandlerInterceptor（拦截器）的集合
前端控制器通过HandlerAdapter（处理器适配器）对Handler进行适配包装
调用包装后的Handler中的方法，处理业务
处理业务完成，返回ModelAndView对象，包含两部分
- Model：模型数据
- View：视图名称，不是真正的视图
DispatcherServlet获取处理得到的ModelAndView对象
DispatcherServlet将视图名称交给ViewResolver（视图解析器），查找视图
ViewResolver返回真正的视图对象给DispatcherServlet
DispatcherServlet把Model（数据模型）交给视图对象进行渲染
返回渲染后的视图
将最终的视图返回用户，产生响应

Spring MVC九大组件

HandlerMapping

HandlerMapping是用来查找Handler的，也就是处理器，具体表现形式可以是类也可以是方法。比如，标注了@RequestMapping的每个method都可以看成是一个Handler，由Handler来负责实际的请求处理。HandlerMapping在请求到达之后，它的作用便是找到请求相应的处理器Handler和Interceptors。

HandlerAdapter

从名字上看，这是一个适配器。因为Spring MVC中Handler可以是任意形式的，只要能够处理请求就行。但是把请求交给 Servlet的时候，由于Servlet的方法结构都是如doService(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)这样的形式，让固定的Servlet处理方法调用Handler来进行处理，这一步工作便是HandlerAdapter要做的事。

HandlerExceptionResolver

从这个组件的名字上看，这个就是用来处理Handler过程中产生的异常情况的组件。具体来说，此组件的作用是根据异常设置 ModelAndView, 之后再交给render()方法进行渲染，而render()便将ModelAndView渲染成页面。不过有一点，HandlerExceptionResolver只是用于解析对请求做处理阶段产生的异常，而渲染阶段的异常则不归他管了，这也是Spring MVC组件设计的一大原则（分工明确互不干涉）。

ViewResolver

视图解析器，相信大家对这个应该都很熟悉了。因为通常在Spring MVC的配置文件中，都会配上一个该接口的实现类来进行视图的解析。这个组件的主要作用，便是将String类型的视图名和Locale解析为View类型的视图。这个接口只有一个 resolveViewName()方法。从方法的定义就可以看出，Controller层返回的String类型的视图名viewName，最终会在这里被解析成为View。View是用来渲染页面的，也就是说，它会将程序返回的参数和数据填入模板中，最终生成html 文件。ViewResolver在这个过程中，主要做两件大事，即ViewResolver会找到渲染所用的模板(使用什么模板来渲染?)和所用的技术(其实也就是视图的类型，如 JSP等)填入参数。默认情况下，Spring MVC 会为我们自动配置一个 InternalResourceViewResolver，这个是针对 JSP 类型视图的。

RequestToViewNameTranslator

这个组件的作用，在于从Request中获取viewName. 因为ViewResolver是根据ViewName查找View, 但有的 Handler处理完成之后，没有设置View也没有设置ViewName，便要通过这个组件来从Request中查找viewName。

LocaleResolver

在上面我们有看到ViewResolver的resolveViewName()方法，需要两个参数。那么第二个参数Locale是从哪来的呢，这就是LocaleResolver要做的事了。 LocaleResolver用于从request中解析出Locale, 在中国大陆地区，Locale当然就会是zh-CN之类，用来表示一个区域。这个类也是i18n的基础。

ThemeResolver

从名字便可看出，这个类是用来解析主题的。主题就是样式，图片以及它们所形成的显示效果的集合。

MultipartResolver

其实这是一个大家很熟悉的组件，MultipartResolver用于处理上传请求，通过将普通的Request包装成 MultipartHttpServletRequest来实现。MultipartHttpServletRequest可以通过getFile()直接获得文件，如果是多个文件上传，还可以通过调用getFileMap得到Map这样的结构。MultipartResolver的作用就是用来封装普通的request，使其拥有处理文件上传的功能。

FlashMapManager

FlashMap用于重定向Redirect时的参数数据传递, 只需要在redirect之前，将要传递的数据写入request(可以通过 ServletRequestAttributes.getRequest() 获得) 的属性OUTPUT_FLASH_MAP_ATTRIBUTE中，这样在 redirect之后的handler中，Spring就会自动将其设置到Model中，后续就可以直接从Model中取得数据了。而 FlashMapManager就是用来管理FlashMap的。

Spring MVC源码分析

初始化阶段

对于Spring-MVC来说，最核心的类是DispatcherServlet，它负责将请求转发给各个Controller进行处理。类图如下：

通过类图可以发现，DispatcherServlet实际上最终继承了HttpServlet，而HttpServlet是web容器启动的核心类，它有一个init()方法来做一些初始化操作。在HttpServletBean重写了init()，具体代码如下：

可以看到，在init()方法中，真正完成初始化容器动作的逻辑其实在initServletBean()方法中，而该方法的具体实现在其子类FrameworkServlet中。

从上面的代码可以明显看出，真正初始化web IoC容器是在initWebApplicationContext()方法中实现的。具体代码如下：

在这个方法中，建立了父子容器的关联关系，并最终调用了configureAndRefreshWebApplicationContext(cwac)方法来初始化IoC容器。方法最终调用了AbstractApplicationContext的refresh()方法。

父容器（Root
WebApplicationContext）：对三层架构中的service层、dao层进行配置，如业务bean，数据源(DataSource)等。通常情况下，配置文件的名称为applicationContext.xml。在web应用中，其一般通过ContextLoaderListener来加载。

子容器（Servlet WebApplicationContext）：对三层架构中的web层进行配置，如控制器(controller)、视图解析器(view resolvers)等相关的bean。通过spring mvc中提供的DispatchServlet来加载配置，通常情况下，配置文件的名称为spring-servlet.xml。

IoC容器初始化以后，最后调用了 DispatcherServlet的onRefresh()方法，在onRefresh()方法中又是直接调用 initStrategies()方法初始化 SpringMVC 的九大组件。

运行调用阶段

当前置的初始化完成之后，Spring MVC就可以接受并处理请求了。下面，我们从发起一个请求为例，详细介绍其执行过程。对于Spring MVC而言，所有请求都会经过DispatcherServlet的doService()方法。而doService()中的核心逻辑由 doDispatch()实现，源代码如下:

从源码可以看出，请求处理的核心步骤如下：

确定当前请求的处理器
获取当前请求的处理适配器
拦截器前置处理
真正调用处理器
拦截器后置处理

下面我们一个一个步骤进行分析。

确定当前请求的处理器

getHandler(HttpServletRequest request)源码如下：

从源码可以看出，直接遍历handlerMappings，第一个匹配中的HandlerMapping对象，再从HandlerMapping对象获取处理器。因此问题的关键就是handlerMappings有哪些？它们在实例化的时候又做了哪些准备。
我们知道，在初始化阶段会初始化九大组件，其中就有HandlerMapping。也就是在这个时刻，handlerMappings准备好了。HandlerMapping是一个接口，它有很多个实现，但在实际应用中，我们更常见的是RequestMappingHandlerMapping。下面我们就以RequestMappingHandlerMapping为例进行分析，其类图如下：

RequestMappingHandlerMapping本身也是Spring容器的一个Bean实例。从类图中可以看到，其抽象父类实现了AbstractHandlerMethodMapping实现了InitializingBean接口，因此可以肯定在它的afterPropertiesSet()实现中做了一些初始化处理。

在detectHandlerMethods(beanName)方法中实现了检测并注册处理器方法的方逻辑。在这里，建立了url和handler人以及method的映射关系。
继续回到HandlerMapping，在匹配到HandlerMapping，调用了它的getHandler()方法，具体实现在它的抽象父类AbstractHandlerMapping中，源码如下：

可以看到，最关键的步骤有2个：

第一步是根据request查找出具体的Handler（这里实际上是方法法处理器），这个很好理解。简单来说就是根据url查找前面注册好的Method和Handler(这里是指Controller实例)，并包装成HandlerMethod返回。
第二步就是根据request查找对应的拦截器实例，并将处理器、拦截器包装成处理器执行链HandlerExecutionChain返回。

至此，已经确定了当前请求的处理器，它包含了方法处理器以及拦截器链。

获取当前请求的处理适配器

获取处理request的处理器适配器handler adapter。对于本例来说获取的是RequestMappingHandlerAdapter，不做过多赘述。

拦截器前置处理

执行拦截器HandlerInterceptor的前置处理方法preHandle()。

真正调用处理器

执行调用适配器AbstractHandlerMethodAdapter的handle()方法，进行真正的调用逻辑处理，该方法直接调用了子类的handleInternal()方法。

可以看到，最关键的是调用了invokeHandlerMethod()方法。

在invocableMethod.invokeAndHandle()中完成了Request中的参数和方法参数上数据的绑定。Spring MVC中提供两种Request参数到方法中参数的绑定方式:通过注解@RequestParam进行绑定、通过参数名称进行绑定。
使用注解进行绑定，我们只要在方法参数前面声明@RequestParam(“name”)，就可以将request中参数name的值绑定到方法的该参数上。使用参数名称进行绑定的前提是必须要获取方法中参数的名称。Spring基于ASM技术实现了运行时获取参数的实现。

到这里,方法的参数值列表也获取到了,方法反射调用也结束了，并且方法返回值也拿到了。后面就需要对返回结果进行处理了，继续跟进handleReturnValue()方法，对于常见的json响应体返回，实际调用了RequestResponseBodyMethodProcessor的实现方法：

这里根据实际的消息转换器，将方法返回值写入到response中，在执行完后续操作之后，直接将结果输出。

在执行真正的消息转换器写入之前，会先调用ResponseBodyAdvice的beforeBodyWrite()方法一些前置处理，在这里我们可以改写返回的body数据。

拦截器后置处理

执行拦截器HandlerInterceptor的后置处理方法postHandle()。

总结

总的来说，Spring MVC做的事情还是比较清晰的，在初始化阶段，主要会建立请求url与执行实例和执行方法的映射关系。在调用阶段，根据前面的映射关系，找到对应的方法执行，并将返回结果写入response中。当然，在这个过程中，为了解决各种复杂性的问题，引入了非常的设计来应对。但我们只要理解其核心实现即可，过于细节的内容可以先不管。