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Spring MVC源码剖析(5):消息转换器HttpMessageConverter

Spring MVC winrains 来源:相见欢 12个月前 (11-10) 53次浏览

概述

在SpringMVC中,可以使用@RequestBody和@ResponseBody两个注解,分别完成请求报文到对象和对象到响应报文的转换,底层这种灵活的消息转换机制,就是Spring3.x中新引入的HttpMessageConverter即消息转换器机制。

Http请求的抽象

还是回到请求-响应,也就是解析请求体,然后返回响应报文这个最基本的Http请求过程中来。我们知道,在servlet标准中,可以用javax.servlet.ServletRequest接口中的以下方法:

public ServletInputStream getInputStream() throws IOException;

来得到一个ServletInputStream。这个ServletInputStream中,可以读取到一个原始请求报文的所有内容。同样的,在javax.servlet.ServletResponse接口中,可以用以下方法:

public ServletOutputStream getOutputStream() throws IOException;

来得到一个ServletOutputStream,这个ServletOutputSteam,继承自java中的OutputStream,可以让你输出Http的响应报文内容。
让我们尝试着像SpringMVC的设计者一样来思考一下。我们知道,Http请求和响应报文本质上都是一串字符串,当请求报文来到java世界,它会被封装成为一个ServletInputStream的输入流,供我们读取报文。响应报文则是通过一个ServletOutputStream的输出流,来输出响应报文。
我们从流中,只能读取到原始的字符串报文,同样,我们往输出流中,也只能写原始的字符。而在java世界中,处理业务逻辑,都是以一个个有业务意义的对象为处理维度的,那么在报文到达SpringMVC和从SpringMVC出去,都存在一个字符串到java对象的阻抗问题。这一过程,不可能由开发者手工转换。我们知道,在Struts2中,采用了OGNL来应对这个问题,而在SpringMVC中,它是HttpMessageConverter机制。我们先来看两个接口。

HttpInputMessage

这个类是SpringMVC内部对一次Http请求报文的抽象,在HttpMessageConverter的read()方法中,有一个HttpInputMessage的形参,它正是SpringMVC的消息转换器所作用的受体“请求消息”的内部抽象,消息转换器从“请求消息”中按照规则提取消息,转换为方法形参中声明的对象。

package org.springframework.http;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
public interface HttpInputMessage extends HttpMessage {
    InputStream getBody() throws IOException;
}

HttpOutputMessage

这个类是SpringMVC内部对一次Http响应报文的抽象,在HttpMessageConverter的write()方法中,有一个HttpOutputMessage的形参,它正是SpringMVC的消息转换器所作用的受体“响应消息”的内部抽象,消息转换器将“响应消息”按照一定的规则写到响应报文中。

package org.springframework.http;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
public interface HttpOutputMessage extends HttpMessage {
    OutputStream getBody() throws IOException;
}

HttpMessageConverter

对消息转换器最高层次的接口抽象,描述了一个消息转换器的一般特征,我们可以从这个接口中定义的方法,来领悟Spring3.x的设计者对这一机制的思考过程。

package org.springframework.http.converter;
import java.io.IOException;
import java.util.List;
import org.springframework.http.HttpInputMessage;
import org.springframework.http.HttpOutputMessage;
import org.springframework.http.MediaType;
public interface HttpMessageConverter<T> {
    boolean canRead(Class<?> clazz, MediaType mediaType);
    boolean canWrite(Class<?> clazz, MediaType mediaType);
    List<MediaType> getSupportedMediaTypes();
    T read(Class<? extends T> clazz, HttpInputMessage inputMessage)
            throws IOException, HttpMessageNotReadableException;
    void write(T t, MediaType contentType, HttpOutputMessage outputMessage)
            throws IOException, HttpMessageNotWritableException;
}

HttpMessageConverter接口的定义出现了成对的canRead(),read()和canWrite(),write()方法,MediaType是对请求的Media Type属性的封装。举个例子,当我们声明了下面这个处理方法。

@RequestMapping(value="/string", method=RequestMethod.POST)
public @ResponseBody String readString(@RequestBody String string) {
    return "Read string '" + string + "'";
}

在SpringMVC进入readString方法前,会根据@RequestBody注解选择适当的HttpMessageConverter实现类来将请求参数解析到string变量中,具体来说是使用了StringHttpMessageConverter类,它的canRead()方法返回true,然后它的read()方法会从请求中读出请求参数,绑定到readString()方法的string变量中。
当SpringMVC执行readString方法后,由于返回值标识了@ResponseBody,SpringMVC将使用StringHttpMessageConverter的write()方法,将结果作为String值写入响应报文,当然,此时canWrite()方法返回true。
我们可以用下面的图,简单描述一下这个过程。
消息转换图

RequestResponseBodyMethodProcessor

将上述过程集中描述的一个类是org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestResponseBodyMethodProcessor,这个类同时实现了HandlerMethodArgumentResolver和HandlerMethodReturnValueHandler两个接口。前者是将请求报文绑定到处理方法形参的策略接口,后者则是对处理方法返回值进行处理的策略接口。两个接口的源码如下:

package org.springframework.web.method.support;
import org.springframework.core.MethodParameter;
import org.springframework.web.bind.WebDataBinder;
import org.springframework.web.bind.support.WebDataBinderFactory;
import org.springframework.web.context.request.NativeWebRequest;
public interface HandlerMethodArgumentResolver {
    boolean supportsParameter(MethodParameter parameter);
    Object resolveArgument(MethodParameter parameter,
                           ModelAndViewContainer mavContainer,
                           NativeWebRequest webRequest,
                           WebDataBinderFactory binderFactory) throws Exception;
}
package org.springframework.web.method.support;
import org.springframework.core.MethodParameter;
import org.springframework.web.context.request.NativeWebRequest;
public interface HandlerMethodReturnValueHandler {
    boolean supportsReturnType(MethodParameter returnType);
    void handleReturnValue(Object returnValue,
                           MethodParameter returnType,
                           ModelAndViewContainer mavContainer,
                           NativeWebRequest webRequest) throws Exception;
}

RequestResponseBodyMethodProcessor这个类,同时充当了方法参数解析和返回值处理两种角色。我们从它的源码中,可以找到上面两个接口的方法实现。
对HandlerMethodArgumentResolver接口的实现:

public boolean supportsParameter(MethodParameter parameter) {
    return parameter.hasParameterAnnotation(RequestBody.class);
}
public Object resolveArgument(MethodParameter parameter, ModelAndViewContainer mavContainer,
        NativeWebRequest webRequest, WebDataBinderFactory binderFactory) throws Exception {
    Object argument = readWithMessageConverters(webRequest, parameter, parameter.getGenericParameterType());
    String name = Conventions.getVariableNameForParameter(parameter);
    WebDataBinder binder = binderFactory.createBinder(webRequest, argument, name);
    if (argument != null) {
        validate(binder, parameter);
    }
    mavContainer.addAttribute(BindingResult.MODEL_KEY_PREFIX + name, binder.getBindingResult());
    return argument;
}

对HandlerMethodReturnValueHandler接口的实现

public boolean supportsReturnType(MethodParameter returnType) {
    return returnType.getMethodAnnotation(ResponseBody.class) != null;
}
    public void handleReturnValue(Object returnValue, MethodParameter returnType,
        ModelAndViewContainer mavContainer, NativeWebRequest webRequest)
        throws IOException, HttpMediaTypeNotAcceptableException {
    mavContainer.setRequestHandled(true);
    if (returnValue != null) {
        writeWithMessageConverters(returnValue, returnType, webRequest);
    }
}

看完上面的代码,整个HttpMessageConverter消息转换的脉络已经非常清晰。因为两个接口的实现,分别是以是否有@RequestBody和@ResponseBody为条件,然后分别调用HttpMessageConverter来进行消息的读写。
如果你想问,怎么样跟踪到RequestResponseBodyMethodProcessor中,请你按照前面几篇博文的思路,然后到这里spring-mvc-showcase下载源码回来,对其中HttpMessageConverter相关的例子进行debug,只要你肯下功夫,相信你一定会有属于自己的收获的。

思考

张小龙在谈微信的本质时候说:“微信只是个平台,消息在其中流转”。在我们对SpringMVC源码分析的过程中,我们可以从HttpMessageConverter机制中领悟到类似的道理。在SpringMVC的设计者眼中,一次请求报文和一次响应报文,分别被抽象为一个请求消息HttpInputMessage和一个响应消息HttpOutputMessage。
处理请求时,由合适的消息转换器将请求报文绑定为方法中的形参对象,在这里,同一个对象就有可能出现多种不同的消息形式,比如json和xml。同样,当响应请求时,方法的返回值也同样可能被返回为不同的消息形式,比如json和xml。
在SpringMVC中,针对不同的消息形式,我们有不同的HttpMessageConverter实现类来处理各种消息形式。但是,只要这些消息所蕴含的“有效信息”是一致的,那么各种不同的消息转换器,都会生成同样的转换结果。至于各种消息间解析细节的不同,就被屏蔽在不同的HttpMessageConverter实现类中了。

作者:相见欢

来源:https://my.oschina.net/lichhao/blog/172562


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