Spring MVC核心架构解析-优快云博客

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📘拥有多年一线研发和团队管理经验，研究过主流框架的底层源码(Spring、SpringBoot、SpringMVC、SpringCloud、Mybatis、Dubbo、Zookeeper)，消息中间件底层架构原理(RabbitMQ、RocketMQ、Kafka)、Redis缓存、MySQL关系型数据库、 ElasticSearch全文搜索、MongoDB非关系型数据库、Apache ShardingSphere分库分表读写分离、设计模式、领域驱动DDD、Kubernetes容器编排等。不定期分享高并发、高可用、高性能、微服务、分布式、海量数据、性能调优、云原生、项目管理、产品思维、技术选型、架构设计、求职面试、副业思维、个人成长等内容。

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一、基础架构

前端控制器模式

Spring MVC的前端控制器模式是其核心架构之一，它基于Servlet API，通过继承HttpServlet类并实现doGet和doPost方法来处理HTTP请求。DispatcherServlet作为前端控制器的实现，它负责接收所有进入应用的外部请求，并分配给相应的处理器（Controller）。

MVC组件协作流程

请求接收：用户发送HTTP请求到DispatcherServlet。
请求解析：DispatcherServlet解析请求的URL，获取请求参数，并决定是否需要处理该请求。它使用HandlerMapping来查找对应的处理器。
请求处理：处理器（Controller）负责接收请求，调用业务逻辑组件（Service），并将结果传递给视图解析器（ViewResolver）。
结果返回：视图解析器将模型数据渲染成HTML页面，并通过HttpServletResponse返回给用户。

在请求处理过程中，Spring MVC使用不同的组件和接口来管理请求的生命周期，例如HandlerInterceptor接口用于拦截请求和响应，HandlerAdapter接口用于适配不同的处理器。

RESTful支持

Spring MVC支持RESTful风格的架构，通过URL、HTTP方法和HTTP头信息来表示资源。例如，GET方法用于检索资源，POST方法用于创建资源，PUT方法用于更新资源，DELETE方法用于删除资源。

二、核心组件

控制器(Controller)

注解驱动开发：Spring MVC提供了一系列注解来简化控制器配置，如@Controller、@RequestMapping、@ResponseBody等。这些注解允许开发者直接在类和方法上指定请求映射、请求参数和返回值等。
请求映射规则：除了注解，开发者还可以通过配置文件来定义请求映射规则，如和标签。
返回值处理：控制器可以返回多种类型的返回值，包括ModelAndView、View、String、HttpEntity等。Spring MVC会根据返回值类型自动处理。

视图解析器(ViewResolver)

模板引擎集成：Spring MVC支持多种模板引擎，如Thymeleaf、Freemarker、JSP等。视图解析器负责将模型数据渲染成HTML页面。
内容协商策略：Spring MVC支持内容协商，可以根据客户端请求的Accept头信息选择合适的视图技术。
视图重定向：在需要时，视图解析器可以将请求重定向到另一个URL。

默认实现类

DispatcherServlet：作为前端控制器，负责接收和处理请求。它使用HandlerMapping和HandlerAdapter来处理请求。
HandlerMapping：默认实现为RequestMappingHandlerMapping，它根据请求的URL映射到相应的处理器。
ViewResolver：默认实现为InternalResourceViewResolver，它支持JSP、Freemarker等视图技术。

自定义映射规则

开发者可以通过实现HandlerMapping和HandlerAdapter接口来自定义请求映射规则和处理逻辑。

拦截器链

拦截器（Interceptor）用于在请求处理过程中添加额外的逻辑。Spring MVC提供了HandlerInterceptor接口，开发者可以实现该接口来创建自定义拦截器。

三、数据处理

参数绑定机制

Spring MVC使用数据绑定机制将请求参数绑定到处理器方法的参数中。它支持自动数据类型转换和格式化。

数据转换器

数据转换器（Converter）用于将请求参数转换为处理器方法参数的数据类型。Spring MVC提供了内置的数据转换器，开发者也可以自定义转换器。

表单验证

Spring MVC使用Hibernate Validator或JSR 303/349进行数据验证。它提供了丰富的验证注解，如@NotNull、@Size、@Min、@Max等。

四、文件操作

多文件上传

Spring MVC支持多文件上传，通过MultipartFile接口处理上传的文件。开发者可以自定义文件上传的逻辑，如文件大小限制、文件存储路径等。

下载响应控制

Spring MVC可以通过返回FileDownload对象来实现文件下载。开发者可以自定义下载逻辑，如文件名、内容类型等。

静态资源处理

Spring MVC可以通过配置DispatcherServlet来排除静态资源路径，由服务器默认处理，如Apache Tomcat。

五、异常处理

全局异常处理器

Spring MVC使用@ControllerAdvice或@ControllerException注解定义全局异常处理器。它可以在整个应用中处理异常，并返回自定义的错误信息。

状态码映射

全局异常处理器可以自定义异常处理逻辑，并返回相应的HTTP状态码。

错误页面定制

Spring MVC允许自定义错误页面，当发生异常时，会跳转到自定义的错误页面。

六、扩展机制

拦截器开发

开发者可以通过实现HandlerInterceptor接口来创建自定义拦截器，用于处理请求和响应。

跨域解决方案

Spring MVC提供了CORS过滤器或自定义拦截器来处理跨域请求。

异步请求处理

Spring MVC使用@Async注解或WebAsyncTask支持异步请求处理。它允许在服务器端进行长时间运行的任务，并在任务完成后返回结果。

总结来说，Spring MVC是一个功能强大的框架，它通过MVC模式提供了一种高效、灵活的方式来开发Web应用程序。从请求接收、解析到处理，再到返回结果和异常处理，Spring MVC都提供了丰富的配置和扩展机制，使得开发者能够根据自己的需求进行定制化开发。通过深入理解这些核心知识点，开发者可以更好地利用Spring MVC构建高性能的Web应用程序。

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