实现SpringMVC底层机制（一）

文章目录

    • 1.环境配置
        • 1.创建maven项目
        • 2.创建文件目录
        • 3.导入jar包
    • 2.开发核心控制器
        • 文件目录
        • 1.流程图
        • 2.编写核心控制器SunDispatcherServlet.java
        • 3.类路径下编写spring配置文件sunspringmvc.xml
        • 4.配置中央控制器web.xml
        • 5.配置tomcat，完成测试
          • 1.配置发布方式
          • 2.配置热加载
          • 3.修改SunDispatcherServlet.java
          • 4.完成测试
    • 3.完成客户端/浏览器可以请求控制层
        • 文件目录
        • 1.思路分析
        • 2.编写MonsterController.java
        • 3.自定义注解
          • 1.Controller.java
          • 2.RequestMapping.java
        • 4.自定义容器（1），在tomcat启动时读取配置文件，获取要扫描的包的工作路径
          • 1.SunWebApplicationContext.java
          • 2.修改SunDispatcherServlet.java
          • 3.单元测试，启动tomcat
        • 5.自定义容器（2），在tomcat启动的时候完成对指定包的扫描
          • 1.修改SunWebApplicationContext.java
          • 2.debug测试
        • 6.将自定义容器（3），符合要求的类反射创建对象，放到单例池
          • 1.修改SunWebApplicationContext.java增加方法，添加属性
          • 2.debug查看单例池
        • 7.完成url和控制器方法映射
          • 1.创建映射bean，SunHandler.java
          • 2.修改中央控制器SunWebApplicationContext.java添加方法和属性
          • 3.debug查看映射对象列表
        • 8.完成请求分发到目标方法
          • 1.修改SunDispatcherServlet.java，添加两个方法并在dopost中请求分发
          • 2.单元测试
    • 4.当前阶段完成的功能
        • 1.初始化阶段
        • 2.完成请求分发

1.环境配置

1.创建maven项目

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2.创建文件目录

image-20240227085226577

3.导入jar包
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>org.example</groupId><artifactId>sun-springmvc</artifactId><packaging>war</packaging><version>1.0-SNAPSHOT</version><name>sun-springmvc Maven Webapp</name><url>http://maven.apache.org</url><dependencies><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>3.8.1</version><scope>test</scope></dependency><!--servlet原生api--><dependency><groupId>javax.servlet</groupId><artifactId>javax.servlet-api</artifactId><version>3.1.0</version><!--在项目打包时不会带上这个jar--><scope>provided</scope></dependency><!--解析xml--><dependency><groupId>dom4j</groupId><artifactId>dom4j</artifactId><version>1.6.1</version></dependency><!--常用工具类--><dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-lang3</artifactId><version>3.5</version></dependency></dependencies><build><finalName>sun-springmvc</finalName></build>
</project>

2.开发核心控制器

文件目录

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1.流程图

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2.编写核心控制器SunDispatcherServlet.java
package com.Sun.sunspringmvc.servlet;import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;/*** 充当中央控制器** @author 孙显圣* @version 1.0*/
public class SunDispatcherServlet extends HttpServlet {@Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {super.doGet(req, resp);}@Overrideprotected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {super.doPost(req, resp);}
}
3.类路径下编写spring配置文件sunspringmvc.xml
4.配置中央控制器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><!--配置中央控制器--><servlet><servlet-name>SunDispatcherServlet</servlet-name><servlet-class>com.Sun.sunspringmvc.servlet.SunDispatcherServlet</servlet-class><!--init—param设置spring配置文件的位置--><init-param><param-name>contextConfigLocation</param-name><param-value>classpath:sunspringmvc.xml</param-value></init-param><!--服务器启动时实例化servlet,将其放到容器中，并且调用init方法--><load-on-startup>1</load-on-startup></servlet><servlet-mapping><servlet-name>SunDispatcherServlet</servlet-name><!--拦截所有请求--><url-pattern>/</url-pattern></servlet-mapping></web-app>
5.配置tomcat，完成测试
1.配置发布方式

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2.配置热加载

image-20240227092725037

3.修改SunDispatcherServlet.java

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4.完成测试

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3.完成客户端/浏览器可以请求控制层

文件目录

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1.思路分析

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2.编写MonsterController.java
package com.Sun.controller;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;/*** @author 孙显圣* @version 1.0*/
public class MonsterController {public void listMonster(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {//设置mine类型response.setContentType("text/html;charset=utf-8");try {PrintWriter writer = response.getWriter();writer.write("<h1>妖怪列表信息</h1>");} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}
3.自定义注解
1.Controller.java
package com.Sun.sunspringmvc.annotation;import java.lang.annotation.*;/*** 用于标识一个Controller** @author 孙显圣* @version 1.0*/
@Target(ElementType.TYPE) //作用于类型
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) //作用范围
@Documented
public @interface Controller {
}
2.RequestMapping.java
package com.Sun.sunspringmvc.annotation;import java.lang.annotation.*;/*** 用于指定映射路径** @author 孙显圣* @version 1.0*/
@Target(ElementType.METHOD) //作用于方法
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) //作用范围
@Documented
public @interface RequestMapping {
}
4.自定义容器（1），在tomcat启动时读取配置文件，获取要扫描的包的工作路径
1.SunWebApplicationContext.java
package com.Sun.sunspringmvc.context;import com.Sun.sunspringmvc.xml.XmlParser;import java.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** @author 孙显圣* @version 1.0*/
public class SunWebApplicationContext {//存放所有要扫描的包下的class文件的全路径private List<String> classFullPathList = new ArrayList<String>();//初始化容器public void init() {//读取spring配置文件，获取要扫描的包的信息String basePage = XmlParser.getBasePage("sunspringmvc.xml");//完成对指定包的扫描scanPage(basePage);}//创建方法，完成对指定包的扫描，获取所有class文件的全路径public void scanPage(String packFullName) {//将包的全类名中的点替换为斜杠String packPath = packFullName.replaceAll("\\.", "/");//通过类加载器来获取这个包的工作路径，就是获取工作路径下的类路径下的文件路径URL resource = SunWebApplicationContext.class.getClassLoader().getResource(packPath);System.out.println(resource);}
}
2.修改SunDispatcherServlet.java
package com.Sun.sunspringmvc.servlet;import com.Sun.sunspringmvc.context.SunWebApplicationContext;import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;/*** 充当中央控制器** @author 孙显圣* @version 1.0*/
public class SunDispatcherServlet extends HttpServlet {@Overridepublic void init(ServletConfig config) throws ServletException {//初始化容器SunWebApplicationContext sunWebApplicationContext = new SunWebApplicationContext();sunWebApplicationContext.init();}@Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {System.out.println("doGet");}@Overrideprotected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {System.out.println("doPost");}
}
3.单元测试，启动tomcat

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5.自定义容器（2），在tomcat启动的时候完成对指定包的扫描
1.修改SunWebApplicationContext.java
package com.Sun.sunspringmvc.context;import com.Sun.sunspringmvc.xml.XmlParser;import java.io.File;
import java.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** @author 孙显圣* @version 1.0*/
public class SunWebApplicationContext {//存放所有要扫描的包下的class文件的全路径private List<String> classFullPathList = new ArrayList<String>();//初始化容器public void init() {//读取spring配置文件，获取要扫描的包的信息String basePage = XmlParser.getBasePage("sunspringmvc.xml");//初始化容器//根据逗号进行分割，得到多个要扫描的包的全路径，遍历将里面的class文件全路径放到列表中String[] split = basePage.split(",");for (String packPath : split) {scanPage(packPath);}}//创建方法，完成对指定包的扫描，获取所有class文件的全路径public void scanPage(String packFullName) {//将包的全类名中的点替换为斜杠String packPath = packFullName.replaceAll("\\.", "/");//通过类加载器来获取这个包的工作路径，就是获取工作路径下的类路径下的文件路径URL url = SunWebApplicationContext.class.getClassLoader().getResource(packPath);//得到路径String file = url.getFile();//根据这个文件夹来创建一个file对象，从而遍历里面所有的class文件得到所有class文件的全路径File packDirectory = new File(file);if (packDirectory.isDirectory()) {//如果是文件夹则列出里面的所有文件对象File[] files = packDirectory.listFiles();//遍历这些文件对象，实际上就那个包下的所有class文件对象for (File classFile : files) {//如果这里的文件对象还是文件夹，则进行递归扫描if (classFile.isDirectory()) {scanPage(packFullName + "." + classFile.getName());} else {//如果这里的文件对象指的都是文件，则将其放到classFullPathList中//得到当前文件的全类名 = 包的全路径 + class文件的名字去掉.classString classFullPath = packFullName + "." + classFile.getName().replaceAll(".class", "");//放到列表中classFullPathList.add(classFullPath);}}}}}
2.debug测试

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6.将自定义容器（3），符合要求的类反射创建对象，放到单例池
1.修改SunWebApplicationContext.java增加方法，添加属性

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    //编写方法，将符合要求的类反射创建对象，并封装到单例池中public void executeInstance(){//遍历所有全类名for (String classPath : classFullPathList) {try {//反射Class<?> aClass = Class.forName(classPath);//判断是否有Controller注解if (aClass.isAnnotationPresent(Controller.class)) {//有注解，当他是单例的，反射创建bean对象，放到单例池中，默认首字母小写//获取类名首字母小写String name = aClass.getSimpleName().substring(0, 1).toLowerCase() + aClass.getSimpleName().substring(1);//放到单例池中singleObjects.put(name, aClass.newInstance());}} catch (ClassNotFoundException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (InstantiationException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (IllegalAccessException e) {throw new RuntimeException(e);}}}
2.debug查看单例池

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7.完成url和控制器方法映射
1.创建映射bean，SunHandler.java
package com.Sun.sunspringmvc.handler;import java.lang.reflect.Method;/*** 用于存放有注解的类的映射信息** @author 孙显圣* @version 1.0*/
public class SunHandler {private String url; //映射的urlprivate Object controller; //controller对象private Method method; //方法对象，用于反射调用方法public SunHandler(String url, Object controller, Method method) {this.url = url;this.controller = controller;this.method = method;}public String getUrl() {return url;}public void setUrl(String url) {this.url = url;}public Object getController() {return controller;}public void setController(Object controller) {this.controller = controller;}public Method getMethod() {return method;}public void setMethod(Method method) {this.method = method;}@Overridepublic String toString() {return "SunHandler{" +"url='" + url + '\'' +", controller=" + controller +", method=" + method +'}';}
}
2.修改中央控制器SunWebApplicationContext.java添加方法和属性

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    //初始化映射对象列表，获取映射对象并且将其放到映射列表中private void initHandlerMapping() {//判断单例池是否为空if (sunWebApplicationContext.singleObjects.isEmpty()) {return;}//取出单例池里的所有对象for (Map.Entry<String, Object> entry : sunWebApplicationContext.singleObjects.entrySet()) {//反射Class<?> aClass = entry.getValue().getClass();//判断是否有colltroller注解if (aClass.isAnnotationPresent(Controller.class)) {//反射获取所有方法对象Method[] declaredMethods = aClass.getDeclaredMethods();//判断方法里是否有requestmapping注解for (Method declaredMethod : declaredMethods) {if (declaredMethod.isAnnotationPresent(RequestMapping.class)) {//获取这个方法的注解信息String url = declaredMethod.getAnnotation(RequestMapping.class).value();//将信息封装到映射bean对象中SunHandler sunHandler = new SunHandler(url, entry.getValue(), declaredMethod);//添加到列表中handlers.add(sunHandler);}}}}}
3.debug查看映射对象列表

8.完成请求分发到目标方法
1.修改SunDispatcherServlet.java，添加两个方法并在dopost中请求分发
package com.Sun.sunspringmvc.servlet;import com.Sun.sunspringmvc.annotation.Controller;
import com.Sun.sunspringmvc.annotation.RequestMapping;
import com.Sun.sunspringmvc.context.SunWebApplicationContext;
import com.Sun.sunspringmvc.handler.SunHandler;import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;/*** 充当中央控制器** @author 孙显圣* @version 1.0*/
public class SunDispatcherServlet extends HttpServlet {//存放所有的映射关系private List<SunHandler> handlers = new ArrayList<SunHandler>();private SunWebApplicationContext sunWebApplicationContext = null;@Overridepublic void init(ServletConfig config) throws ServletException {//初始化容器sunWebApplicationContext = new SunWebApplicationContext();sunWebApplicationContext.init();//初始化映射列表initHandlerMapping();System.out.println("ss");}@Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {doPost(req, resp);}@Overrideprotected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {//请求分发executeDispatch(req, resp);}//初始化映射对象列表，获取映射对象并且将其放到映射列表中private void initHandlerMapping() {//判断单例池是否为空if (sunWebApplicationContext.singleObjects.isEmpty()) {return;}//取出单例池里的所有对象for (Map.Entry<String, Object> entry : sunWebApplicationContext.singleObjects.entrySet()) {//反射Class<?> aClass = entry.getValue().getClass();//判断是否有colltroller注解if (aClass.isAnnotationPresent(Controller.class)) {//反射获取所有方法对象Method[] declaredMethods = aClass.getDeclaredMethods();//判断方法里是否有requestmapping注解for (Method declaredMethod : declaredMethods) {if (declaredMethod.isAnnotationPresent(RequestMapping.class)) {//获取这个方法的注解信息String url = declaredMethod.getAnnotation(RequestMapping.class).value();//将信息封装到映射bean对象中SunHandler sunHandler = new SunHandler(url, entry.getValue(), declaredMethod);//添加到列表中handlers.add(sunHandler);}}}}}//根据请求对象得到映射对象private SunHandler getSunHandler(HttpServletRequest request) {//获取uri: /sun-springmvc/list/monsterString requestURI = request.getRequestURI();String contextPath = request.getServletContext().getContextPath();//遍历映射对象列表，查看列表中是否有这个urifor (SunHandler handler : handlers) {//这里拼接一个上下文路径if ((contextPath + "/" + handler.getUrl()).equals(requestURI)) {//返回这个映射对象return handler;}}return null;}//请求分发private void executeDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {//获取映射对象SunHandler sunHandler = getSunHandler(request);//映射对象不等于空则反射调用controller的方法if (sunHandler != null) {try {sunHandler.getMethod().invoke(sunHandler.getController(), request, response);} catch (IllegalAccessException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (InvocationTargetException e) {throw new RuntimeException(e);}} else {//当映射对象是空的时候，返回404try {response.getWriter().write("<h1>404 not found!</h1>");} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}}
}
2.单元测试

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4.当前阶段完成的功能

1.初始化阶段
  • tomcat服务器启动，自动装载中央控制器（servlet），调用init方法
  • 初始化spring容器
    • 创建spring容器实例，调用init方法
    • 读取spring配置文件，得到要扫描的包的工作路径
    • 扫描指定的包，获取所有class文件的全路径
    • 扫描所有class文件，将包含Controller注解的类反射创建对象放到单例池中（这里假设都是单例的）
  • 初始化映射对象列表
    • 扫描所有单例池中的对象
    • 反射获取这个对象对应类的所有方法，如果方法包含RequestMapping注解，则将这个对象，url，Method对象封装到映射对象中，并且添加到映射对象列表
2.完成请求分发
  • 根据请求对象得到映射对象
    • 获取请求的uri
    • 遍历对象映射列表查看是否有匹配的映射对象，如果有则返回映射对象
  • 请求分发
    • 首先根据请求对象得到映射对象
    • 如果得到了就反射调用方法
    • 没有得到则返回404

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