浅谈从纯Servlet到Spring的请求分发机制

本文将分享从纯 Servlet 时代到 Spring 框架时代的过程中,关于请求分发的一些思考。

在讲请求分发之前先梳理一下一个Web请求的交互逻辑:

  1. 首先用户在客户端发送一个请求到服务器。
  2. 这个请求首先会经过操作系统的 TCP/IP 协议栈解析后发送至某一个端口
  3. 在该端口运行着一个 Web 应用服务器(假设是 Tomcat)
  4. 接着 Tomcat 会把请求根据请求路径传送给对应的 Servlet 处理
    (要注意的是,Web 服务器本身是不处理请求的,比如说 Tomcat,它只负责分发请求)

1.Servlet时期的请求分发

在还没有 spring 框架的时候,只能单纯用 Servlet 处理请求。

具体做法是:把 Servlet 及其映射路径配置在一个叫 web.xml 的配置文件中,当服务器启动时,Tomcat 会自动读取这个文件,然后根据文件中的配置,把请求分配到对应的 Servlet。

这个时候请求分发的工作是在 Tomcat 中完成的,通常一个业务对应一个 Servlet。比如说关于用户的增删改查,对应的 Servlet 很有可能是这样子的:

  1. AddUserServlet
  2. DeleteUserServlet
  3. UpdateUserServlet

对应的结构图如下:

这和我们如今开发中的架构很不一样,因为现在通常是一个类里面包含了对同个业务所有处理逻辑。比如说对用户的增删改查都放在同一个类里,用不同的方法区分。

但在以前,一个 Servlet 里面通常只有一个 service 是有用的,其他和生命周期相关的方法基本只是给一个空壳的重写,所以一个 service 方法就对应一个业务处理逻辑。这种分类方法不仅给 web 服务器带来很大负担的,而且会导致 web.xml 文件十分庞大。(User 的增删改查逻辑对应4个 Servlet,要是能把和 User 相关的处理逻辑分发给一个大的 UserServlet 就好了)

后来有人找到了把和 User 相关的处理逻辑分发给一个大的 UserServlet 的方法。具体方法就是使用 Java 中的反射。详细代码如下:

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/**
 * 该Servlet不需要进行配置,因为该Servlet从来不需要被直接访问,使用来被继承的
 * 可以定义为abstract class
 */
public abstract class BaseServlet extends HttpServlet{

	@Override
	protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
			throws ServletException, IOException {
		//解决post表单中文乱码问题
		request.setCharacterEncoding("utf-8");

		//获取method属性的值(方法名)
		String methodName = request.getParameter("method");
		if(methodName == null || methodName.trim().isEmpty()) {
			throw new RuntimeException("您没有传递method参数!无法确定您想要调用的方法!");
		}
		
		//使用反射调用方法	
		try {
			//获取当前Servlet的Class信息
			Class clazz = this.getClass();//实际访问的Servlet,不是BaseServlet,是BaseServlet的子类比如UserServlet
			//使用反射创建对象
			//Object obj = clazz.newInstance();
			//获取方法
			Method method = clazz.getMethod(methodName, HttpServletRequest.class,HttpServletResponse.class);
			//使用反射执行方法
			method.invoke(this, request,response);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} 
	}
}

这样一来,分发请求的结构就变成了这样:

也就是说同类业务的请求分配给同一个 Serlvet,当具体到细分的业务逻辑时,使用不同的方法进行区分;在运行的时候使用反射调用具体的方法。

这么做能明显减轻服务器分发请求的压力,也让 web.xml 文件变得更加简洁。而且同类型的业务逻辑能够编写在同一个类中,方便管理维护。但是有没有可能做得更好呢?

2.Spring框架的请求分发

先用一幅图来描述 Spring 框架的请求分发,图片通俗易懂:

从图中可以看到 web 服务器此时已经不用考虑分发请求的问题了,它只需要把请求发送给 DispatcherServlet 即可。请求分发的任务将落到 DispatcherServlet 身上。

而 DispatchServlet 也不再是把请求分发给其他 Servlet,而是根据请求路径分发给对应的 Controller,然后再分发到 Controller 中对应的处理方法。

下面给出一个迷你简写版的 DispatchServlet 代码:

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public class DispatcherServlet implements Servlet {

    @Override
    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {}

    @Override
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return null;
    }

    @Override
    public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
        for(MappingHandler mappingHandler : HandlerManager.mappingHandlerList){
            try{
                if (mappingHandler.handle(servletRequest, servletResponse)){
                    return;
                }
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InstantiationException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InvocationTargetException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    @Override
    public String getServletInfo() {
        return null;
    }

    @Override
    public void destroy() {}
}

从上面的代码可以看到 DispatcherServlet 处理请求的逻辑也很简单,就是根据请求路径找到对应可以处理的处理器。

至于 MappingHandler 是怎么初始化的,这就涉及到 Spring 框架中控制反转和依赖注入的知识了。简单来说就是,在开发的过程中,我们不再把请求路径配置在 web.xml 里面,而是通过注解的方式配置在每一个个处理方法的上方。当 spring 框架启动后,会根据注解把每个处理方法初始化为一个个 MappingHandler(里面包括请求路径和处理逻辑),供 DispatcherServlet 调配使用。

这样的请求分发方式无疑比 Serlvet 时期的请求分发更加灵活,强大。它把请求分发的工作从 web 服务器上移植到框架中,可扩展性更强。而且配合 spring 框架的控制反转机制,把处理逻辑类的初始化及生命周期控制交给框架管理,更加安全高效。

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