学到微笑之 - 自定义 MVC 框架

清疚 2022-12-12 13:52 160阅读 0赞

没啥想说的，就放个表情包吧

![20201007144954960.png][]

# 1 Spring MVC 执行流程 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

# 2 MVC 框架注解开发 #

自定义注解

**（1）MyController**

@Documented
    @Target(ElementType.TYPE)
    // 生命周期
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface MyController {
        String value() default "";
    }

**（2）MyService**

@Documented
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface MyService {
        String value() default "";
    }

**（3）MyAutowired**

@Documented
    @Target(ElementType.FIELD)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface MyAutowired {
        String value() default "";
    }

**（4）MyRequestMapping**

@Documented
    @Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface MyRequestMapping {
        String value() default "";
    }

# 3 MVC 框架流程结构开发 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

前端控制器 MyDispatcherServlet

private Properties properties = new Properties();
        // 缓存扫描到的类的全限定类名
        private List<String> classNames = new ArrayList<>(); 
        // ioc容器
        private Map<String, Object> ioc = new HashMap<String, Object>();
        // 存储url和Method之间的映射关系
        private List<Handler> handlerMapping = new ArrayList<>();
    
    public void init(ServletConfig config) {
            // 1 加载配置文件 springmvc.properties
            String contextConfigLocation = config.getInitParameter("contextConfigLocation");
            doLoadConfig(contextConfigLocation);
            // 2 扫描相关的类，扫描注解
            doScan(properties.getProperty("scanPackage"));
            // 3 初始化bean对象（实现ioc容器，基于注解）
            doInstance();
            // 4 实现依赖注入
            doAutoWired();
            // 5 构造一个HandlerMapping处理器映射器，将配置好的url和Method建立映射关系
            initHandlerMapping();
            System.out.println("my mvc 初始化完成....");
            // 6 等待请求进入，处理请求
    }

web.xml

<web-app>
      <servlet>
        <servlet-name>lgoumvc</servlet-name>
        <servlet-class>com.lagou.edu.mvcframework.servlet.MyDispatcherServlet</servlet-class>
        <init-param>
          <param-name>contextConfigLocation</param-name>
          <param-value>springmvc.properties</param-value>
        </init-param>
      </servlet>
      
      <servlet-mapping>
        <servlet-name>mymvc</servlet-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
      </servlet-mapping>
    </web-app>

springmvc.properties

scanPackage=com.demo

**（1）加载配置文件**

private void doLoadConfig(String contextConfigLocation) {
    
            InputStream resourceAsStream = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(contextConfigLocation);
            try {
                properties.load(resourceAsStream);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    }

**（2）扫描相关类，扫描注解**

// 扫描磁盘路径
    private void doScan(String scanPackage) {
            // 将 com.demo 转为 com/demo 
            String scanPackagePath = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResource("").getPath() + scanPackage.replaceAll("\\.", "/");
            File pack = new File(scanPackagePath);
            File[] files = pack.listFiles();
    
            for (File file : files) {
                // 子package，是目录则继续递归
                if (file.isDirectory()) {
                    // 递归 com.demo.controller
                    doScan(scanPackage + "." + file.getName());
                } else if (file.getName().endsWith(".class")) {
                    // 获取全限定类名
                    String className = scanPackage + "." + file.getName().replaceAll(".class", "");
                    classNames.add(className);
                }
            }
        }

**（3）初始化 Bean 对象**

/**
      * 初始化 bean
      * 基于classNames缓存的类的全限定类名，以及反射技术，完成对象创建和管理
      */
    private void doInstance() {
            if (classNames.size() == 0) return;
            try {
                for (int i = 0; i < classNames.size(); i++) {
                    // com.controller.DemoController
                    String className = classNames.get(i);
                    // 反射
                    Class<?> aClass = Class.forName(className);
                    // 区分controller，区分service'
                    if (aClass.isAnnotationPresent(MyController.class)) {
                        // controller的id此处不做过多处理，不取value了，就拿类的首字母小写作为id，保存到ioc中
                        // DemoController
                        String simpleName = aClass.getSimpleName();
                        // demoController
                        String lowerFirstSimpleName = lowerFirst(simpleName);
                        Object o = aClass.newInstance();
                        ioc.put(lowerFirstSimpleName, o);
                    } else if (aClass.isAnnotationPresent(MyService.class)) {
                        LagouService annotation = aClass.getAnnotation(LagouService.class);
                        //获取注解value值
                        String beanName = annotation.value();
                        // 如果指定了id，就以指定的为准
                        if (!"".equals(beanName.trim())) {
                            ioc.put(beanName, aClass.newInstance());
                        } else {
                            // 如果没有指定，就以类名首字母小写
                            beanName = lowerFirst(aClass.getSimpleName());
                            ioc.put(beanName, aClass.newInstance());
                        }
                        // service层往往是有接口的，面向接口开发，此时再以接口名为id，放入一份对象到ioc中，便于后期根据接口类型注入
                        Class<?>[] interfaces = aClass.getInterfaces();
                        for (int j = 0; j < interfaces.length; j++) {
                            Class<?> anInterface = interfaces[j];
                            // 以接口的全限定类名作为id放入
                            ioc.put(anInterface.getName(), aClass.newInstance());
                        }
                    } else {
                        continue;
                    }
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
    }

**（4）实现依赖注入**

private void doAutoWired() {
            if (ioc.isEmpty()) {
                return;
            }
            // 有对象，再进行依赖注入处理
            // 遍历ioc中所有对象，查看对象中的字段，是否有@MyAutowired注解，如果有需要维护依赖注入关系
            for (Map.Entry<String, Object> entry : ioc.entrySet()) {
                // 获取bean对象中的字段信息
                Field[] declaredFields = entry.getValue().getClass().getDeclaredFields();
                // 遍历判断处理
                for (int i = 0; i < declaredFields.length; i++) {
                    Field declaredField = declaredFields[i];   
                    if (!declaredField.isAnnotationPresent(MyAutowired.class)) {
                        continue;
                    }
                    // 有该注解
                    // @MyAutowired("") private IDemoService demoService;
                    MyAutowired annotation = declaredField.getAnnotation(MyAutowired.class);
                    String beanName = annotation.value();  // 需要注入的bean的id
                    if ("".equals(beanName.trim())) {
                        // 没有配置具体的bean id，那就需要根据当前字段类型注入（接口注入）  IDemoService
                        beanName = declaredField.getType().getName();
                    }
                    // 开启赋值
                    declaredField.setAccessible(true);
                    try {
                        declaredField.set(entry.getValue(), ioc.get(beanName));
                    } catch (IllegalAccessException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }

**（5）构造一个HandlerMapping处理器映射器，将配置好的url和Method建立映射关系**

/*
       构造一个HandlerMapping处理器映射器
       最关键的环节
       目的：将url和method建立关联
     */
    private void initHandlerMapping() {
            if (ioc.isEmpty()) {
                return;
            }
            for (Map.Entry<String, Object> entry : ioc.entrySet()) {
                // 获取ioc中当前遍历的对象的class类型
                Class<?> aClass = entry.getValue().getClass();
    
                if (!aClass.isAnnotationPresent( MyController.class)) {
                    continue;
                }
      
                String baseUrl = "";
                if (aClass.isAnnotationPresent(MyRequestMapping.class)) {
                    MyRequestMapping annotation = aClass.getAnnotation(MyRequestMapping.class);
                    baseUrl = annotation.value(); 
                }
                // 获取方法
                Method[] methods = aClass.getMethods();
                for (int i = 0; i < methods.length; i++) {
                    Method method = methods[i];
                    //  方法没有标识MyRequestMapping，就不处理
                    if (!method.isAnnotationPresent(MyRequestMapping.class)) {
                        continue;
                    }
                    // 如果标识，就处理
                    MyRequestMapping annotation = method.getAnnotation(MyRequestMapping.class);
                    String methodUrl = annotation.value();  
                    // 计算出来的url /demo/query
                    String url = baseUrl + methodUrl;    
                    // 建立url和method之间的映射关系（map缓存起来）
                    // private Map<String,Method> handlerMapping = now HashMap<>(); 
                    handlerMapping.put(url,method);
                }
            }
        }

存在问题：只保存了方法，没有保存参数，没有保存具体的对象（不知道是哪个对象的方法），无法完成调用

**（6）优化 - Handle封装引入**

将 controller，要调用的 method，方法的参数，url 封装在一个类里

public class Handler {
    
        // method.invoke(对象,)
        private Object controller; 
        private Method method;
        // spring中url是支持正则的
        private Pattern pattern; 
        // 参数顺序,是为了进行参数绑定，key是参数名，value代表是第几个参数 <name,2>
        private Map<String,Integer> paramIndexMapping; 
    }

// 获取方法
    Method[] methods = aClass.getMethods();
    for (int i = 0; i < methods.length; i++) {
         Method method = methods[i];
         //  方法没有标识MyRequestMapping，就不处理
         if (!method.isAnnotationPresent(MyRequestMapping.class)) {
                        continue;
         }
         // 如果标识，就处理
         MyRequestMapping annotation = method.getAnnotation(MyRequestMapping.class);
         String methodUrl = annotation.value();  // /query
         String url = baseUrl + methodUrl;    // 计算出来的url /demo/query
    
         // 把method所有信息及url封装为一个Handler
         Handler handler = new Handler(entry.getValue(), method, Pattern.compile(url));
    
         // 计算方法的参数位置信息  
         Parameter[] parameters = method.getParameters();
         for (int j = 0; j < parameters.length; j++) {
             Parameter parameter = parameters[j];
            if (parameter.getType() == HttpServletRequest.class || parameter.getType() == HttpServletResponse.class) {
           // 如果是request和response对象，那么参数名称写HttpServletRequest和HttpServletResponse，便于后续特殊识别这两个参数
                          handler.getParamIndexMapping().put(parameter.getType().getSimpleName(), j);
             } else {
               handler.getParamIndexMapping().put(parameter.getName(), j); 
             }
    
          }
          // 建立url和method之间的映射关系（map缓存起来）
          handlerMapping.add(handler);
    }

**（7）等待请求进入，处理请求**

根据 url 获取 handle

// 根据uri获取到能够处理当前请求的hanlder（从handlermapping中（list））    
    private Handler getHandler(HttpServletRequest req) {
            if (handlerMapping.isEmpty()) {
                return null;
            }
            // 从request中获取url
            String url = req.getRequestURI();
    
            for (Handler handler : handlerMapping) {
                Matcher matcher = handler.getPattern().matcher(url);
                if (!matcher.matches()) {
                    continue;
                }
                return handler;
            }
            return null;
        }

从request获取参数值，根据相应位置保存到数组

@Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
    
            // 根据uri获取到能够处理当前请求的hanlder（从handlermapping中（list））
            Handler handler = getHandler(req);
    
            if (handler == null) {
                resp.getWriter().write("404 not found");
                return;
            }
    
            // 参数绑定
            // 获取所有参数类型数组，这个数组的长度就是我们最后要传入的args数组的长度
            Class<?>[] parameterTypes = handler.getMethod().getParameterTypes();
    
    
            // 根据上述数组长度创建一个新的数组（参数数组，是要传入反射调用的）
            Object[] paraValues = new Object[parameterTypes.length];
    
            // 以下就是为了向参数数组中塞值，而且还得保证参数的顺序和方法中形参顺序一致
    
            Map<String, String[]> parameterMap = req.getParameterMap();
    
            // 遍历request中所有参数  （填充除了request，response之外的参数）
            for (Map.Entry<String, String[]> param : parameterMap.entrySet()) {
                // name=1&name=2   name [1,2]
                String value = StringUtils.join(param.getValue(), ",");  // 如同 1,2
    
                // 如果参数和方法中的参数匹配上了，填充数据  Map<String,Integer> paramIndexMapping; // 参数顺序,是为了进行参数绑定，key是参数名，value代表是第几个参数 <name,2>
                if (!handler.getParamIndexMapping().containsKey(param.getKey())) {
                    continue;
                }
    
                // 方法形参确实有该参数，找到它的索引位置，对应的把参数值放入paraValues
                Integer index = handler.getParamIndexMapping().get(param.getKey());//name在第 2 个位置
    
                paraValues[index] = value;  // 把前台传递过来的参数值填充到对应的位置去
    
            }
            // 获取 HttpServletRequest
            int requestIndex = handler.getParamIndexMapping().get(HttpServletRequest.class.getSimpleName()); // 0
            paraValues[requestIndex] = req;
            // 获取 HttpServletResponse
            int responseIndex = handler.getParamIndexMapping().get(HttpServletResponse.class.getSimpleName()); // 1
            paraValues[responseIndex] = resp;
            // 最终调用handler的method属性
            try {
                handler.getMethod().invoke(handler.getController(), paraValues);
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InvocationTargetException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

[20201007144954960.png]: /images/20221123/fa7586fcd7c9440f9e2fd0aa092e882f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221123/ebfeff51f3b041f595c3c78637c5759d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221123/8a63707e952a46fc84338782fc249956.png