Spring MVC 是如何建立在 Servlet API 之上的？

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我们来探讨一下 Spring MVC 是如何建立在 Servlet API 之上的，看看它是怎样利用 Servlet API 的组件和机制来运作的：

核心入口点：DispatcherServlet 就是一个 HttpServlet
- 这是最根本的联系。Spring MVC 的核心控制器 DispatcherServlet 直接或间接继承自 javax.servlet.http.HttpServlet。
- 这意味着 DispatcherServlet 拥有标准 Servlet 的所有生命周期方法（init(), service(), destroy()）并且可以被 Servlet 容器（如 Tomcat）管理。
- 如何集成：
  - web.xml (传统方式): 需要在 web.xml 文件中声明 DispatcherServlet 并为其配置 URL 映射（<servlet> 和 <servlet-mapping> 标签）。Servlet 容器启动时会读取这个配置，实例化 DispatcherServlet，并在匹配的 URL 请求到达时调用其 service() 方法。
  - Java 配置 : 通过实现 WebApplicationInitializer 接口（通常是继承 AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer），我们可以以编程方式向 ServletContext 注册 DispatcherServlet 实例及其映射。这利用了 Servlet 3.0+ 规范提供的 ServletContainerInitializer 机制，在容器启动时自动发现并执行你的配置类。这本质上是使用 Servlet API 提供的编程接口来替代 web.xml。
- 关键点： 无论哪种方式，最终都是 Servlet 容器根据 Servlet API 规范来加载、初始化并调用 DispatcherServlet。
请求处理流程始于 Servlet API 对象
- 当一个 HTTP 请求到达 Servlet 容器并被映射到 DispatcherServlet 时，容器会：
  - 创建 HttpServletRequest 对象，封装所有关于这个 HTTP 请求的信息（URL, 方法, 头, 参数, 请求体等）。
  - 创建 HttpServletResponse 对象，用于构建将要发送回客户端的 HTTP 响应。
  - 调用 DispatcherServlet 的 service() 方法（或者根据 HTTP 方法调用 doGet(), doPost() 等），并将这两个 Servlet API 对象作为参数传入。
- Spring MVC 的接管： DispatcherServlet 接收到这两个原始对象后，不会直接在自身代码中处理业务逻辑。它扮演的是**前端控制器（Front Controller）**的角色。
封装与抽象 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse
- DispatcherServlet 内部会将原始的 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 传递给它的协作组件（HandlerMapping, HandlerAdapter 等）。
- 参数提取与绑定： Spring MVC 提供了强大的数据绑定机制。它会检查 Controller 方法的参数签名，并使用内部的 HandlerMethodArgumentResolver 实现来从 HttpServletRequest 中提取数据（如请求参数、路径变量、请求头、请求体）并将其转换、绑定到方法参数上（如 @RequestParam, @PathVariable, @RequestHeader, @RequestBody, 或直接绑定到 POJO）。这个过程隐藏了直接操作 HttpServletRequest.getParameter() 或 request.getInputStream() 的复杂性。
- 响应构建： 同样，Controller 方法的返回值（如 String 代表视图名, ModelAndView, 或带有 @ResponseBody 的对象）会被 HandlerMethodReturnValueHandler 处理。最终，这些处理器会利用传入的 HttpServletResponse 来设置状态码、响应头，并将响应体（渲染后的 HTML、JSON/XML 数据等）写入 response.getOutputStream() 或 response.getWriter()。Spring MVC 提供了视图解析、消息转换等机制，简化了构建响应的过程。
- 直接访问（可选）： 尽管 Spring MVC 提供了抽象，但如果你确实需要原始的 Servlet API 对象，可以直接在 Controller 方法参数中声明 HttpServletRequest 或 HttpServletResponse，Spring 会自动将它们注入。
利用 ServletContext 存储应用上下文
- Spring 框架（不仅仅是 Spring MVC）通常需要一个全局的应用上下文 (ApplicationContext) 来管理 Bean（如 Service, Repository 等）。对于 Web 应用，这通常是 WebApplicationContext。
- ContextLoaderListener： 这是一个标准的 javax.servlet.ServletContextListener。通常配置在 web.xml 或通过 WebApplicationInitializer 注册。当 Servlet 容器初始化 Web 应用（创建 ServletContext）时，会触发这个 Listener 的 contextInitialized() 方法。
- 作用： ContextLoaderListener 在 contextInitialized() 方法中创建 Spring 的根应用上下文 (Root WebApplicationContext)，并将其存储为 ServletContext 的一个属性（通常使用 WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE 作为键）。
- 共享： 这样，DispatcherServlet（以及应用中的其他 Servlet 或 Filter）就可以通过 ServletContext.getAttribute() 方法访问到这个共享的根上下文，从而访问到整个应用共享的 Bean。
- DispatcherServlet 通常还会创建自己的子上下文，包含与 Web 相关的 Bean（Controller, ViewResolver 等），这个子上下文可以访问根上下文中的 Bean。
利用 Servlet Filter 机制
- Servlet API 提供了 Filter (javax.servlet.Filter) 机制，允许在请求到达 Servlet 之前或响应离开 Servlet 之后进行拦截和处理。
- Spring 大量使用 Filter 来实现横切关注点：
  - CharacterEncodingFilter: 统一请求和响应的字符编码。
  - HiddenHttpMethodFilter: 支持在 HTML 表单中使用 PUT, DELETE 等方法。
  - Spring Security: 安全认证和授权的核心就是通过一系列 Filter Chain 实现的。
- 这些 Filter 是标准的 Servlet Filter，它们的配置和生命周期管理都遵循 Servlet API 规范。它们在 DispatcherServlet 之前或之后处理 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse。

总结来说，Spring MVC 建立在 Servlet API 之上的方式体现在：

核心组件是 Servlet: DispatcherServlet 是一个标准的 HttpServlet。
遵循 Servlet 生命周期: DispatcherServlet 的加载、初始化和销毁由 Servlet 容器管理。
接收 Servlet API 对象: DispatcherServlet 通过其 service 方法接收容器传入的 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse。
基于 Servlet API 对象进行抽象: Spring MVC 提供了更高级的 API 来访问请求数据和构建响应，但底层操作的仍然是 Servlet API 对象。
利用 ServletContext: 通过 ServletContextListener 和 ServletContext 属性来管理和共享 Spring 的 WebApplicationContext。
集成 Servlet Filter: 使用标准的 Servlet Filter 实现各种横切功能。