SpringBoot如何解析参数的深入理解
前言
前几天笔者在写Rest接口的时候,看到了一种传值方式是以前没有写过的,就萌生了一探究竟的想法。在此之前,有篇文章曾涉及到这个话题,但那篇文章着重于处理流程的分析,并未深入。
本文重点来看几种传参方式,看看它们都是如何被解析并应用到方法参数上的。
一、HTTP请求处理流程
不论在SpringBoot还是SpringMVC中,一个HTTP请求会被DispatcherServlet类接收,它本质是一个Servlet,因为它继承自HttpServlet。在这里,Spring负责解析请求,匹配到Controller类上的方法,解析参数并执行方法,最后处理返回值并渲染视图。
我们今天的重点在于解析参数,对应到上图的目标方法调用这一步骤。既然说到参数解析,那么针对不同类型的参数,肯定有不同的解析器。Spring已经帮我们注册了一堆这东西。
private List<HandlerMethodArgumentResolver> getDefaultArgumentResolvers() { List<HandlerMethodArgumentResolver> resolvers = new ArrayList(); resolvers.add(new RequestParamMethodArgumentResolver(this.getBeanFactory(), false)); resolvers.add(new RequestParamMapMethodArgumentResolver()); resolvers.add(new PathVariableMethodArgumentResolver()); resolvers.add(new PathVariableMapMethodArgumentResolver()); resolvers.add(new MatrixVariableMethodArgumentResolver()); resolvers.add(new MatrixVariableMapMethodArgumentResolver()); resolvers.add(new ServletModelAttributeMethodProcessor(false)); resolvers.add(new RequestResponseBodyMethodProcessor(this.getMessageConverters(), this.requestResponseBodyAdvice)); resolvers.add(new RequestPartMethodArgumentResolver(this.getMessageConverters(), this.requestResponseBodyAdvice)); resolvers.add(new RequestHeaderMethodArgumentResolver(this.getBeanFactory())); resolvers.add(new RequestHeaderMapMethodArgumentResolver()); resolvers.add(new ServletCookieValueMethodArgumentResolver(this.getBeanFactory())); resolvers.add(new ExpressionValueMethodArgumentResolver(this.getBeanFactory())); resolvers.add(new SessionAttributeMethodArgumentResolver()); resolvers.add(new RequestAttributeMethodArgumentResolver()); resolvers.add(new ServletRequestMethodArgumentResolver()); resolvers.add(new ServletResponseMethodArgumentResolver()); resolvers.add(new HttpEntityMethodProcessor(this.getMessageConverters(), this.requestResponseBodyAdvice)); resolvers.add(new RedirectAttributesMethodArgumentResolver()); resolvers.add(new ModelMethodProcessor()); resolvers.add(new MapMethodProcessor()); resolvers.add(new ErrorsMethodArgumentResolver()); resolvers.add(new SessionStatusMethodArgumentResolver()); resolvers.add(new UriComponentsBuilderMethodArgumentResolver()); if (this.getCustomArgumentResolvers() != null) { resolvers.addAll(this.getCustomArgumentResolvers()); } resolvers.add(new RequestParamMethodArgumentResolver(this.getBeanFactory(), true)); resolvers.add(new ServletModelAttributeMethodProcessor(true)); return resolvers; }
它们有一个共同的接口HandlerMethodArgumentResolver。supportsParameter用来判断方法参数是否可以被当前解析器解析,如果可以就调用resolveArgument去解析。
public interface HandlerMethodArgumentResolver { //判断方法参数是否可以被当前解析器解析 boolean supportsParameter(MethodParameter var1); //解析参数 @Nullable Object resolveArgument(MethodParameter var1, @Nullable ModelAndViewContainer var2, NativeWebRequest var3, @Nullable WebDataBinderFactory var4)throws Exception; }
二、RequestParam
在Controller方法中,如果你的参数标注了RequestParam注解,或者是一个简单数据类型。
@RequestMapping("/test1") @ResponseBody public String test1(String t1, @RequestParam(name = "t2",required = false) String t2,HttpServletRequest request){ logger.info("参数:{},{}",t1,t2); return "Java"; }
我们的请求路径是这样的:http://localhost:8080/test1?t1=Jack&t2=Java
如果按照以前的写法,我们直接根据参数名称或者RequestParam注解的名称从Request对象中获取值就行。比如像这样:
String parameter = request.getParameter("t1");
在Spring中,这里对应的参数解析器是RequestParamMethodArgumentResolver。与我们的想法差不多,就是拿到参数名称后,直接从Request中获取值。
protected Object resolveName(String name, MethodParameter parameter, NativeWebRequest request) throws Exception { HttpServletRequest servletRequest = request.getNativeRequest(HttpServletRequest.class); //...省略部分代码... if (arg == null) { String[] paramValues = request.getParameterValues(name); if (paramValues != null) { arg = paramValues.length == 1 ? paramValues[0] : paramValues; } } return arg; }
三、RequestBody
如果我们需要前端传输更多的参数内容,那么通过一个POST请求,将参数放在Body中传输是更好的方式。当然,比较友好的数据格式当属JSON。
面对这样一个请求,我们在Controller方法中可以通过RequestBody注解来接收它,并自动转换为合适的Java Bean对象。
@ResponseBody @RequestMapping("/test2") public String test2(@RequestBody SysUser user){ logger.info("参数信息:{}",JSONObject.toJSONString(user)); return "Hello"; }
在没有Spring的情况下,我们考虑一下如何解决这一问题呢?
首先呢,还是要依靠Request对象。对于Body中的数据,我们可以通过request.getReader()方法来获取,然后读取字符串,最后通过JSON工具类再转换为合适的Java对象。
比如像下面这样:
@RequestMapping("/test2") @ResponseBody public String test2(HttpServletRequest request) throws IOException { BufferedReader reader = request.getReader(); StringBuilder builder = new StringBuilder(); String line; while ((line = reader.readLine()) != null){ builder.append(line); } logger.info("Body数据:{}",builder.toString()); SysUser sysUser = JSONObject.parseObject(builder.toString(), SysUser.class); logger.info("转换后的Bean:{}",JSONObject.toJSONString(sysUser)); return "Java"; }
当然,在实际场景中,上面的SysUser.class需要动态获取参数类型。
在Spring中,RequestBody注解的参数会由RequestResponseBodyMethodProcessor类来负责解析。
它的解析由父类AbstractMessageConverterMethodArgumentResolver负责。整个过程我们分为三个步骤来看。
1、获取请求辅助信息
在开始之前需要先获取请求的一些辅助信息,比如HTTP请求的数据格式,上下文Class信息、参数类型Class、HTTP请求方法类型等。
protected <T> Object readWithMessageConverters(){ boolean noContentType = false; MediaType contentType; try { contentType = inputMessage.getHeaders().getContentType(); } catch (InvalidMediaTypeException var16) { throw new HttpMediaTypeNotSupportedException(var16.getMessage()); } if (contentType == null) { noContentType = true; contentType = MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM; } Class<?> contextClass = parameter.getContainingClass(); Class<T> targetClass = targetType instanceof Class ? (Class)targetType : null; if (targetClass == null) { ResolvableType resolvableType = ResolvableType.forMethodParameter(parameter); targetClass = resolvableType.resolve(); } HttpMethod httpMethod = inputMessage instanceof HttpRequest ? ((HttpRequest)inputMessage).getMethod() : null; //....... }
2、确定消息转换器
上面获取到的辅助信息是有作用的,就是要确定一个消息转换器。消息转换器有很多,它们的共同接口是HttpMessageConverter。在这里,Spring帮我们注册了很多转换器,所以需要循环它们,来确定使用哪一个来做消息转换。
如果是JSON数据格式的,会选择MappingJackson2HttpMessageConverter来处理。它的构造函数正是指明了这一点。
public MappingJackson2HttpMessageConverter(ObjectMapper objectMapper) { super(objectMapper, new MediaType[]{ MediaType.APPLICATION_JSON, new MediaType("application", "*+json")}); }
3、解析
既然确定了消息转换器,那么剩下的事就很简单了。通过Request获取Body,然后调用转换器解析就好了。
protected <T> Object readWithMessageConverters(){ if (message.hasBody()) { HttpInputMessage msgToUse = this.getAdvice().beforeBodyRead(message, parameter, targetType, converterType); body = genericConverter.read(targetType, contextClass, msgToUse); body = this.getAdvice().afterBodyRead(body, msgToUse, parameter, targetType, converterType); } }
再往下就是Jackson包的内容了,不再深究。虽然写出来的过程比较啰嗦,但实际上主要就是为了寻找两个东西:
- 方法解析器RequestResponseBodyMethodProcessor
- 消息转换器MappingJackson2HttpMessageConverter
都找到之后调用方法解析即可。
四、GET请求参数转换Bean
还有一种写法是这样的,在Controller方法上用Java Bean接收。
@RequestMapping("/test3") @ResponseBody public String test3(SysUser user){ logger.info("参数:{}",JSONObject.toJSONString(user)); return "Java"; }
然后用GET方法请求:
http://localhost:8080/test3?id=1001&name=Jack&password=1234&address=北京市海淀区
URL后面的参数名称对应Bean对象里面的属性名称,也可以自动转换。那么,这里它又是怎么做的呢 ?
笔者首先想到的就是Java的反射机制。从Request对象中获取参数名称,然后和目标类上的方法一一对应设置值进去。
比如像下面这样:
public String test3(SysUser user,HttpServletRequest request)throws Exception { //从Request中获取所有的参数key 和 value Map<String, String[]> parameterMap = request.getParameterMap(); Iterator<Map.Entry<String, String[]>> iterator = parameterMap.entrySet().iterator(); //获取目标类的对象 Object target = user.getClass().newInstance(); Field[] fields = target.getClass().getDeclaredFields(); while (iterator.hasNext()){ Map.Entry<String, String[]> next = iterator.next(); String key = next.getKey(); String value = next.getValue()[0]; for (Field field:fields){ String name = field.getName(); if (key.equals(name)){ field.setAccessible(true); field.set(target,value); break; } } } logger.info("userInfo:{}",JSONObject.toJSONString(target)); return "Python"; }
除了反射,Java还有一种内省机制可以完成这件事。我们可以获取目标类的属性描述符对象,然后拿到它的Method对象, 通过invoke来设置。
private void setProperty(Object target,String key,String value) { try { PropertyDescriptor propDesc = new PropertyDescriptor(key, target.getClass()); Method method = propDesc.getWriteMethod(); method.invoke(target, value); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }
然后在上面的循环中,我们就可以调用这个方法来实现。
while (iterator.hasNext()){ Map.Entry<String, String[]> next = iterator.next(); String key = next.getKey(); String value = next.getValue()[0]; setProperty(userInfo,key,value); }
为什么要说到内省机制呢?因为Spring在处理这件事的时候,最终也是靠它处理的。
简单来说,它是通过BeanWrapperImpl来处理的。关于BeanWrapperImpl有个很简单的使用方法:
SysUser user = new SysUser(); BeanWrapper wrapper = new BeanWrapperImpl(user.getClass()); wrapper.setPropertyValue("id","20001"); wrapper.setPropertyValue("name","Jack"); Object instance = wrapper.getWrappedInstance(); System.out.println(instance);
wrapper.setPropertyValue最后就会调用到BeanWrapperImpl#BeanPropertyHandler.setValue()方法。
它的setValue方法和我们上面的setProperty方法大致相同。
private class BeanPropertyHandler extends PropertyHandler { //属性描述符 private final PropertyDescriptor pd; public void setValue(@Nullable Object value) throws Exception { //获取set方法 Method writeMethod = this.pd.getWriteMethod(); ReflectionUtils.makeAccessible(writeMethod); //设置 writeMethod.invoke(BeanWrapperImpl.this.getWrappedInstance(), value); } }
通过上面的方式,就完成了GET请求参数到Java Bean对象的自动转换。
回过头来,我们再看Spring。虽然我们上面写的很简单,但真正用起来还需要考虑的很多很多。Spring中处理这种参数的解析器是ServletModelAttributeMethodProcessor。
它的解析过程在其父类ModelAttributeMethodProcessor.resolveArgument()方法。整个过程,我们也可以分为三个步骤来看。
1、获取目标类的构造函数
根据参数类型,先生成一个目标类的构造函数,以供后面绑定数据的时候使用。
2、创建数据绑定器WebDataBinder
WebDataBinder继承自DataBinder。而DataBinder主要的作用,简言之就是利用BeanWrapper给对象的属性设值。
3、绑定数据到目标类,并返回
在这里,又把WebDataBinder转换成ServletRequestDataBinder对象,然后调用它的bind方法。
接下来有个很重要的步骤是,将request中的参数转换为MutablePropertyValues pvs对象。
然后接下来就是循环pvs,调用setPropertyValue设置属性。当然了,最后调用的其实就是BeanWrapperImpl#BeanPropertyHandler.setValue()
。
下面有段代码可以更好的理解这一过程,效果是一样的:
//模拟Request参数 Map<String,Object> map = new HashMap(); map.put("id","1001"); map.put("name","Jack"); map.put("password","123456"); map.put("address","北京市海淀区"); //将request对象转换为MutablePropertyValues对象 MutablePropertyValues propertyValues = new MutablePropertyValues(map); SysUser sysUser = new SysUser(); //创建数据绑定器 ServletRequestDataBinder binder = new ServletRequestDataBinder(sysUser); //bind数据 binder.bind(propertyValues); System.out.println(JSONObject.toJSONString(sysUser));
五、自定义参数解析器
我们说所有的消息解析器都实现了HandlerMethodArgumentResolver接口。我们也可以定义一个参数解析器,让它实现这个接口就好了。
首先,我们可以定义一个RequestXuner注解。
@Target({ElementType.PARAMETER}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface RequestXuner { String name() default ""; boolean required() default false; String defaultValue() default "default"; }
然后是实现了HandlerMethodArgumentResolver接口的解析器类。
public class XunerArgumentResolver implements HandlerMethodArgumentResolver { @Override public boolean supportsParameter(MethodParameter parameter) { return parameter.hasParameterAnnotation(RequestXuner.class); } @Override public Object resolveArgument(MethodParameter methodParameter, ModelAndViewContainer modelAndViewContainer, NativeWebRequest nativeWebRequest, WebDataBinderFactory webDataBinderFactory){ //获取参数上的注解 RequestXuner annotation = methodParameter.getParameterAnnotation(RequestXuner.class); String name = annotation.name(); //从Request中获取参数值 String parameter = nativeWebRequest.getParameter(name); return "HaHa,"+parameter; } }
不要忘记需要配置一下。
@Configuration public class WebMvcConfiguration extends WebMvcConfigurationSupport { @Override protected void addArgumentResolvers(List<HandlerMethodArgumentResolver> resolvers) { resolvers.add(new XunerArgumentResolver()); } }
一顿操作后,在Controller中我们可以这样使用它:
@ResponseBody @RequestMapping("/test4") public String test4(@RequestXuner(name="xuner") String xuner){ logger.info("参数:{}",xuner); return "Test4"; }
六、总结
本文内容通过相关示例代码展示了Spring中部分解析器解析参数的过程。说到底,无论参数如何变化,参数类型再怎么复杂。
它们都是通过HTTP请求发送过来的,那么就可以通过HttpServletRequest来获取到一切。Spring做的就是通过注解,尽量适配大部分应用场景。
好了,以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,谢谢大家对脚本之家的支持。
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