SpringMVC底层机制简单实现-01

主要完成:核心分发控制器+Controller和Service注入容器+对象自动装配+控制器方法获取参数+视图解析+返回JSON格式数据

1.搭建开发环境

  1. 创建 Maven 项目,File-New-Project-Maven



  2. 将 pom.xml 文件中的编译版本改为1.8

  3. 在 src 目录下创建以下目录:

    java 代码放在 java 目录下,相关的资源文件放在 resource 目录下,对 maven 的 web 项目而言,resource 就是类路径。前端页面放在 webapp 下,该目录对应之前的 web 目录。test/java 目录用于存放测试文件,测试需要的资源文件放在 test/resource 目录下。

  4. 在 pom.xml 中引入基本的 jar 包

    <dependencies>
    <dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.11</version>
    <scope>test</scope>
    </dependency> <!--引入原生servlet依赖的jar包-->
    <dependency>
    <groupId>javax.servlet</groupId>
    <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
    <version>3.1.0</version>
    <!--
    1.scope表示引入jar包的作用范围,
    2.provided表示项目在打包放到生产环境时,不需要打上servlet-api.jar
    3.因为 tomcat本身就有该jar包,使用tomcat的即可,防止版本冲突
    -->
    <scope>provided</scope>
    </dependency> <!--引入dom4j,用于解析xml-->
    <dependency>
    <groupId>dom4j</groupId>
    <artifactId>dom4j</artifactId>
    <version>1.6.1</version>
    </dependency> <!--引入常用的工具类jar包,该jar含有很多常用的类-->
    <dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-lang3</artifactId>
    <version>3.5</version>
    </dependency>
    </dependencies>

2.任务1-开发MyDispatcherServlet

说明:编写 MyDispatcherServlet,充当原生的 DispatcherServlet(即核心控制器)

2.1分析

2.2代码实现

  1. 创建 src/main/java/com/li/myspringmvc/servlet/MyDispatcherServlet.java,充当原生的前端控制器。

    package com.li.myspringmvc.servlet;
    
    import javax.servlet.ServletException;
    import javax.servlet.http.HttpServlet;
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
    import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
    import java.io.IOException; /**
    * @author 李
    * @version 1.0
    * 1.MyDispatcherServlet 充当原生的 DispatcherServlet,它的本质就是一个Servlet
    * 因此继承 HttpServlet
    */
    public class MyDispatcherServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
    System.out.println("MyDispatcherServlet doGet() 被调用..");
    } @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
    System.out.println("MyDispatcherServlet doPost() 被调用..");
    }
    }
  2. 创建 src/main/resources/myspringmvc.xml,充当原生的 applicationContext-mvc.xml(即 spring 容器配置文件)

  3. 配置 src/main/webapp/WEB-INF/web.xml

    <!DOCTYPE web-app PUBLIC
    "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
    "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" > <web-app>
    <display-name>Archetype Created Web Application</display-name>
    <servlet>
    <servlet-name>MyDispatcherServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.li.myspringmvc.servlet.MyDispatcherServlet</servlet-class>
    <!--给前端控制器指定配置参数,指定要操作的spring容器文件-->
    <init-param>
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>
    <param-value>classpath:myspringmvc.xml</param-value>
    </init-param>
    <!--要求该对象在tomcat启动时就自动加载-->
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
    <servlet-name>MyDispatcherServlet</servlet-name>
    <!--作为前端控制器,拦截所有请求-->
    <url-pattern>/</url-pattern>
    </servlet-mapping> </web-app>
  4. 配置 Tomcat,进行测试

  5. 浏览器访问 http://localhost:8080/li_springmvc/aaa

3.任务2-实现客户端/浏览器可以请求控制层

3.1分析

任务2的总目标是:

实现自己的 @Controller 注解和 @RequestMapping 注解,当浏览器访问指定的 URL 时,由前端控制器,找到 Controller 的某个方法,然后通过 tomcat 将数据返回给浏览器。

3.2代码实现

步骤一:两个注解和测试Controller

(1)Controller 注解

package com.li.myspringmvc.annotation;

import java.lang.annotation.*;

/**
* @author 李
* @version 1.0
* 该注解用于标识一个控制器组件
* 1.@Target(ElementType.TYPE) 指定自定义注解可修饰的类型
* 2.@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 作用范围,RUNTIME使得可以通过反射获取自定义注解
* 3.@Documented 在生成文档时,可以看到自定义注解
*/
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Controller {
String value() default "";
}

(2)RequestMapping 注解

package com.li.myspringmvc.annotation;

import java.lang.annotation.*;

/**
* @author 李
* @version 1.0
* RequestMapping 注解用于指定控制器-方法的映射路径
*/
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface RequestMapping {
String value() default "";
}

(3)用于测试的控制器 MonsterController.java

package com.li.controller;

import com.li.myspringmvc.annotation.Controller;
import com.li.myspringmvc.annotation.RequestMapping; import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter; /**
* @author 李
* @version 1.0
*/
@Controller
public class MonsterController {
//编写方法,可以列出妖怪列表
//springmvc支持原生的servlet api,为了看到底层机制,这里直接放入两个参数
@RequestMapping(value = "/list/monster")
public void listMonster(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
//设置编码
response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
//获取writer,返回提示信息
try {
PrintWriter printWriter = response.getWriter();
printWriter.print("<h1>妖怪列表信息</h1>");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

步骤二:配置容器文件 springmvc.xml,指定扫描的包

指定扫描的包是为了之后使用注解获取需要反射的类

如果需要添加新的扫描包,在base-package添加包路径,用逗号表示间隔。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<beans>
<!--指定要扫描的包及其子包的java类-->
<component-scan base-package="com.li.controller,com.li.service"/>
</beans>

步骤三:编写 XMLParse 工具类,用于解析 springmvc.xml,得到要扫描的包

package com.li.myspringmvc.xml;

import org.dom4j.Attribute;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.DocumentException;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader; import java.io.InputStream;
import java.util.List; /**
* @author 李
* @version 1.0
* XMLParse用于解析spring配置文件
*/
public class XMLParse {
public static String getBasePackage(String xmlFile) {
SAXReader saxReader = new SAXReader(); //maven的类路径是在target/li-springmvc/WEB-INF/classes/目录下
//通过类的加载路径-->获取到spring配置文件[对应的资源流]
InputStream inputStream =
XMLParse.class.getClassLoader().getResourceAsStream(xmlFile);
try {
//得到配置文件的文档
Document document = saxReader.read(inputStream);
Element rootElement = document.getRootElement();
Element componentScanElement = rootElement.element("component-scan");
Attribute attribute = componentScanElement.attribute("base-package");
String basePackage = attribute.getText();
return basePackage;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return "";
}
}

步骤四:开发MyWebApplicationContext,充当原生Spring容器,得到扫描类的全路径列表

即把指定目录包括子目录下的 java 类的全路径扫描到 ArrayList 集合中,以便之后反射。是否需要反射,还要取决于类中是否添加了@Controller注解

(1)MyWebApplicationContext.java 实现自定义的 spring 容器,目前先完成扫描工作

package com.li.myspringmvc.context;

import com.li.myspringmvc.xml.XMLParse;

import java.io.File;
import java.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List; /**
* @author 李
* @version 1.0
* MyWebApplicationContext 是我们自定义的spring容器
*/
public class MyWebApplicationContext {
//属性classFullPathList用于保存扫描包/子包的类的全路径
private List<String> classFullPathList = new ArrayList<>(); //该方法完成对自己的 spring容器的初始化
public void init() {
//返回的是我们在容器文件中配置的base-package的value
String basePackage = XMLParse.getBasePackage("myspringmvc.xml");
//这时你的 basePackage是像 com.li.controller,com.li.service 这样子的
//通过逗号进行分割包
String[] basePackages = basePackage.split(",");
if (basePackages.length > 0) {
//遍历这些包
for (String pack : basePackages) {
scanPackage(pack);
}
}
System.out.println("扫描后的路径classFullPathList=" + classFullPathList);
} /**
* 该方法完成对包的扫描
* @param pack 表示要扫描的包,如 "com.li.controller"
*/
public void scanPackage(String pack) {
//得到包所在的工作路径[绝对路径]
// (1)通过类的加载器,得到指定包的工作路径[绝对路径]
// (2)然后用斜杠代替点=>如 com.li.controller=>com/li/controller
URL url =
this.getClass().getClassLoader()
.getResource("/" + pack.replaceAll("\\.", "/"));
// url=file:/D:/IDEA-workspace/li-springmvc/target/li-springmvc
// /WEB-INF/classes/com/li/controller/
//System.out.println("url=" + url); //根据得到的路径,对其进行扫描,把类的全路径保存到 classFullPathList属性中
String path = url.getFile();
System.out.println("path=" + path);
//在io中,把目录也视为一个文件
File dir = new File(path);
//遍历 dir目录,因为可能会有[多个文件/子目录]
File[] files = dir.listFiles();
for (File file : files) {
if (file.isDirectory()) {
//如果是目录,需要递归扫描
//pack加上下一级的目录名继续下一层的扫描
scanPackage(pack + "." + file.getName());
} else {
//这时得到的文件可能是.class文件,也可能是其他文件
//就算是class文件,还需要考虑是否要注入到容器的问题
//目前先把所有文件的全路径都保存到集合中,后面注入对象到spring容器时再考虑过滤
String classFullPath =
pack + "." + file.getName().replaceAll(".class", "");
classFullPathList.add(classFullPath);
}
}
}
}

(2)通过 MyDispatcherServlet 前端控制器来调用并初始化 spring 容器

//添加init方法,用于初始化spring容器
@Override
public void init() throws ServletException {
MyWebApplicationContext myWebApplicationContext = new MyWebApplicationContext();
myWebApplicationContext.init();
}

(3)启动tomcat,后台成功获取到了路径,测试成功。

tomcat启动--加载了MyDispatcherServlet--通过该Servlet的init()生命周期方法初始化自定义的 spring 容器,同时调用自定义 spring 容器的 init 方法去扫描包


步骤五:完善MyWebApplicationContext(自定义 spring 容器),实例化对象到容器中

将扫描到的类,在满足添加了注解的情况下,通过反射注入到 ioc 容器

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