HTTP执行流程，SpringMVC执行流程，Java一次HTTP请求容器做了哪些事情，过滤器、拦截器、AOP执行流程

一、流程图

1-1、全流程图
1-2、SpringMVC 流程图
1-3、各种拦截时机图

二、方法详解

2-1、io.undertow.servlet.handlers.FilterHandler#handleRequest
2-2、io.undertow.servlet.handlers.FilterHandler.FilterChainImpl#doFilter
2-3、io.undertow.servlet.handlers.ServletHandler#handleRequest
2-4、javax.servlet.http.HttpServlet#service(ServletRequest, ServletResponse)
2-5、javax.servlet.http.HttpServlet#service(HttpServletRequest, HttpServletResponse)
2-6、org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet#doPost
2-7、org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet#processRequest
2-8、org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#doService
2-9、org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#doDispatch
2-10、org.springframework.web.servlet.mvc.method.AbstractHandlerMethodAdapter#handle
2-11、org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#processDispatchResult
2-12、org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#render
2-13、org.springframework.web.servlet.view.AbstractView#render

刚开始找工作的时候总有面试官问：Servlet的生命周期，SpringMVC的执行流程，我一直觉得这是个傻Ⅹ问题，都20年了，谁还不用SpringBoot了？还问这些古老的技术干嘛？（当然为了面试、吃饭，我还是每次面试前都背了这些）。

最近在机缘巧合下又研究了一下HTTP请求流程，这才发现它举足轻重的地位。

PS：当然现在虽然很清楚了，但面试还是得背，因为过一段时间还是会忘记。

一、流程图

下面是基于undertow 服务器画的流程图，你可以理解 undertow 和 tomcat 一样都是一个服务器，有兴趣的可以自行百度一下。（虽然我们都听过tomcat的大名，但你又真的理解什么是tomcat吗？所以不必纠结这个服务器的东西）

整个请求就是一个链式的，当用户发起一个请求的时候服务器就会分一个线程给当前请求，然后链式的去依次执行下面的链。

最重要的当属 org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#doDispatch 方法，它就是SpringMVC流程的核心了。

1-1、全流程图

HTTP执行流程，SpringMVC执行流程，Java一次HTTP请求容器做了哪些事情，过滤器、拦截器、AOP执行流程 — 在这里插入图片描述

1-2、SpringMVC 流程图

1-3、各种拦截时机图

二、方法详解

2-1、io.undertow.servlet.handlers.FilterHandler#handleRequest

这个方法就是产生 ServletRequest 、ServletResponse ，和Filter 链式调用的开始

public void handleRequest(final HttpServerExchange exchange) throws Exception {
     final ServletRequestContext servletRequestContext = exchange.getAttachment(ServletRequestContext.ATTACHMENT_KEY);
     // 获取 ServletRequest 和 ServletResponse
     ServletRequest request = servletRequestContext.getServletRequest();
     ServletResponse response = servletRequestContext.getServletResponse();
     DispatcherType dispatcher = servletRequestContext.getDispatcherType();
     Boolean supported = asyncSupported.get(dispatcher);
     if(supported != null && ! supported) {
         servletRequestContext.setAsyncSupported(false);
     }

     final List<ManagedFilter> filters = this.filters.get(dispatcher);

     if(filters == null) {
         // 如果filter为空就直接开始后面的执行
         next.handleRequest(exchange);
     } else {
         // 开启filter链式调用
         final FilterChainImpl filterChain = new FilterChainImpl(exchange, filters, next, allowNonStandardWrappers);
         filterChain.doFilter(request, response);
     }
 }

2-2、io.undertow.servlet.handlers.FilterHandler.FilterChainImpl#doFilter

这里就是链式调用的具体地方了，如果调用完后，也会从这里跳到下一步。这里我只复制出精简的代码

public void doFilter(final ServletRequest request, final ServletResponse response) throws IOException, ServletException {
     int index = location++;
     if (index >= filters.size()) {
       // 所有的filter执行完成了，下一步
         next.handleRequest(exchange);
     } else {
       // 调用下一个 doFilter
         filters.get(index).doFilter(request, response, this);
     }
}

2-3、io.undertow.servlet.handlers.ServletHandler#handleRequest

这里给一个建议，当我们从发现一个接口有很多实现类的时候，不知道具体会是哪一个实现类，我们可以挑选一个最为接近的然后断点看看。

这个方法里面主要就是去调用具体的 service 方法

public void handleRequest(final HttpServerExchange exchange) throws IOException, ServletException {
 // ...
    servlet.getInstance().service(request, response);
    // ...
}

2-4、javax.servlet.http.HttpServlet#service(ServletRequest, ServletResponse)

这个service 方法主要是把 ServletRequest 转成HttpServletRequest， ServletResponse 转成 HttpServletResponse

public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException {
    HttpServletRequest request;
    HttpServletResponse response;

    if (!(req instanceof HttpServletRequest && res instanceof HttpServletResponse)) {
        throw new ServletException("non-HTTP request or response");
    }

    request = (HttpServletRequest) req;
    response = (HttpServletResponse) res;

    service(request, response);
}

2-5、javax.servlet.http.HttpServlet#service(HttpServletRequest, HttpServletResponse)

这个 service 方法的意义是找到对应的 doGet、doPost …

protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
    String method = req.getMethod();

    if (method.equals(METHOD_GET)) {
        long lastModified = getLastModified(req);
        if (lastModified == -1) {
            // servlet doesn't support if-modified-since, no reason
            // to go through further expensive logic
            doGet(req, resp);
        } else {
            long ifModifiedSince = req.getDateHeader(HEADER_IFMODSINCE);
            if (ifModifiedSince < lastModified) {
                // If the servlet mod time is later, call doGet()
                // Round down to the nearest second for a proper compare
                // A ifModifiedSince of -1 will always be less
                maybeSetLastModified(resp, lastModified);
                doGet(req, resp);
            } else {
                resp.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_MODIFIED);
            }
        }

    } else if (method.equals(METHOD_HEAD)) {
        long lastModified = getLastModified(req);
        maybeSetLastModified(resp, lastModified);
        doHead(req, resp);

    } else if (method.equals(METHOD_POST)) {
        doPost(req, resp);

    } else if (method.equals(METHOD_PUT)) {
        doPut(req, resp);

    } else if (method.equals(METHOD_DELETE)) {
        doDelete(req, resp);

    } else if (method.equals(METHOD_OPTIONS)) {
        doOptions(req, resp);

    } else if (method.equals(METHOD_TRACE)) {
        doTrace(req, resp);

    } else {
        //
        // Note that this means NO servlet supports whatever
        // method was requested, anywhere on this server.
        //

        String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
        Object[] errArgs = new Object[1];
        errArgs[0] = method;
        errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);

        resp.sendError(HttpServletResponse.SC_NOT_IMPLEMENTED, errMsg);
    }
}

2-6、org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet#doPost

这个方法没有执行任何逻辑，只是执行下一步

protected final void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
  throws ServletException, IOException {

 processRequest(request, response);
}

2-7、org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet#processRequest

这个方法做了一些初始化工作后就去执行 doService 方法

protected final void processRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
  throws ServletException, IOException {
 // ...
 doService(request, response);
 // ...
}

2-8、org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#doService

这个方法给 request 里面封装了一些参数，使框架对象可用于处理程序和视图对象。

protected void doService(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
 logRequest(request);

 // Keep a snapshot of the request attributes in case of an include,
 // to be able to restore the original attributes after the include.
 Map<String, Object> attributesSnapshot = null;
 if (WebUtils.isIncludeRequest(request)) {
  attributesSnapshot = new HashMap<>();
  Enumeration<?> attrNames = request.getAttributeNames();
  while (attrNames.hasMoreElements()) {
   String attrName = (String) attrNames.nextElement();
   if (this.cleanupAfterInclude || attrName.startsWith(DEFAULT_STRATEGIES_PREFIX)) {
    attributesSnapshot.put(attrName, request.getAttribute(attrName));
   }
  }
 }

 // Make framework objects available to handlers and view objects.
 request.setAttribute(WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, getWebApplicationContext());
 request.setAttribute(LOCALE_RESOLVER_ATTRIBUTE, this.localeResolver);
 request.setAttribute(THEME_RESOLVER_ATTRIBUTE, this.themeResolver);
 request.setAttribute(THEME_SOURCE_ATTRIBUTE, getThemeSource());

 if (this.flashMapManager != null) {
  FlashMap inputFlashMap = this.flashMapManager.retrieveAndUpdate(request, response);
  if (inputFlashMap != null) {
   request.setAttribute(INPUT_FLASH_MAP_ATTRIBUTE, Collections.unmodifiableMap(inputFlashMap));
  }
  request.setAttribute(OUTPUT_FLASH_MAP_ATTRIBUTE, new FlashMap());
  request.setAttribute(FLASH_MAP_MANAGER_ATTRIBUTE, this.flashMapManager);
 }

 try {
  doDispatch(request, response);
 }
 finally {
  if (!WebAsyncUtils.getAsyncManager(request).isConcurrentHandlingStarted()) {
   // Restore the original attribute snapshot, in case of an include.
   if (attributesSnapshot != null) {
    restoreAttributesAfterInclude(request, attributesSnapshot);
   }
  }
 }
}

2-9、org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#doDispatch

这就是 SpringMVC 的核心流程了

先来看一下官方的解释
处理实际分派给处理程序。处理程序将通过按顺序应用servlet的HandlerMappings来获得。HandlerAdapter将通过查询servlet安装的HandlerAdapter来获得，以找到第一个支持处理程序类的HandlerAdapter。所有HTTP方法都由该方法处理。由HandlerAdapter或处理程序自己决定哪些方法是可以接受的。

SpringMVC 执行流程图

protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
 HttpServletRequest processedRequest = request;
 HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
 boolean multipartRequestParsed = false;

 WebAsyncManager asyncManager = WebAsyncUtils.getAsyncManager(request);

 try {
  ModelAndView mv = null;
  Exception dispatchException = null;

  try {
   processedRequest = checkMultipart(request);
   multipartRequestParsed = (processedRequest != request);

   // 通过 handlerMappings（处理器映射器） 找到对应的 handler
   mappedHandler = getHandler(processedRequest);
   // 找不到对应的 handler 就直接返回错误
   if (mappedHandler == null) {
    noHandlerFound(processedRequest, response);
    return;
   }

   // 通过 handler 找到对应的 HandlerAdapter（处理器适配器） 
   HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());

   // Process last-modified header, if supported by the handler.
   String method = request.getMethod();
   boolean isGet = "GET".equals(method);
   if (isGet || "HEAD".equals(method)) {
    long lastModified = ha.getLastModified(request, mappedHandler.getHandler());
    if (new ServletWebRequest(request, response).checkNotModified(lastModified) && isGet) {
     return;
    }
   }
   // 执行前置拦截器，如果被拦截那就结束了
   if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
    return;
   }

   // 执行真正的handler并返回 ModelAndView
   // 这里其实就说代理去执行我们真正的方法， AOP 就是在这里面去执行的
   mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());

   if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
    return;
   }

   applyDefaultViewName(processedRequest, mv);
   // 执行拦截器后置处理
   mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
  }
  catch (Exception ex) {
   dispatchException = ex;
  }
  catch (Throwable err) {
   // As of 4.3, we're processing Errors thrown from handler methods as well,
   // making them available for @ExceptionHandler methods and other scenarios.
   dispatchException = new NestedServletException("Handler dispatch failed", err);
  }
  // 1、将ModelAndView传给ViewResolver视图解析器进行解析  
  // 2、ViewResolver（视图解析器）解析后返回具体View
  // 3、渲染视图将mode 数据转成respone响应返回
  processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, dispatchException);
 }
 catch (Exception ex) {
  triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler, ex);
 }
 catch (Throwable err) {
  triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler,
    new NestedServletException("Handler processing failed", err));
 }
 finally {
  if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
   // Instead of postHandle and afterCompletion
   if (mappedHandler != null) {
    mappedHandler.applyAfterConcurrentHandlingStarted(processedRequest, response);
   }
  }
  else {
   // Clean up any resources used by a multipart request.
   if (multipartRequestParsed) {
    cleanupMultipart(processedRequest);
   }
  }
 }
}

2-10、org.springframework.web.servlet.mvc.method.AbstractHandlerMethodAdapter#handle

public final ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
  throws Exception {

 return handleInternal(request, response, (HandlerMethod) handler);
}

后续方法的调用就是一些个处理，然后通过反射生成代理对象去执行，然后返回 ModelAndView 有兴趣的可以根据全流程图去打断点查看。

2-11、org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#processDispatchResult

这个方法会先去判断异常，如果没有异常就执行数据的渲染

private void processDispatchResult(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
  @Nullable HandlerExecutionChain mappedHandler, @Nullable ModelAndView mv,
  @Nullable Exception exception) throws Exception {

 // ...
 if (mv != null && !mv.wasCleared()) {
  render(mv, request, response);
  if (errorView) {
   WebUtils.clearErrorRequestAttributes(request);
  }
 }
 // ...
}

2-12、org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet#render

ViewResolver（视图解析器）解析后得到具体的 View

protected void render(ModelAndView mv, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
 // ...
 View view;
 // ...
 view = mv.getView();
 // ...
 if (mv.getStatus() != null) {
  response.setStatus(mv.getStatus().value());
 }
 view.render(mv.getModelInternal(), request, response);
 // ...
}

2-13、org.springframework.web.servlet.view.AbstractView#render

渲染视图将mode 数据转成respone响应返回

public void render(@Nullable Map<String, ?> model, HttpServletRequest request,
  HttpServletResponse response) throws Exception {

 if (logger.isDebugEnabled()) {
  logger.debug("View " + formatViewName() +
    ", model " + (model != null ? model : Collections.emptyMap()) +
    (this.staticAttributes.isEmpty() ? "" : ", static attributes " + this.staticAttributes));
 }

 Map<String, Object> mergedModel = createMergedOutputModel(model, request, response);
 prepareResponse(request, response);
 renderMergedOutputModel(mergedModel, getRequestToExpose(request), response);
}