SpringMVC源码剖析(五)-消息转换器HttpMessageConverter

原创
2013/10/28 23:51
阅读数 17.5W

#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。

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很赞
2018/06/18 17:35
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项目用 fastjson 来接收 json 总运行不成功
配置消息转换器楼主有碰到过吗?
2018/04/18 08:22
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你好,能教我怎么追踪源码吗
2017/11/12 16:34
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引用来自“覃熙科”的评论

支持楼主,向楼主学习。那天碰到中文处理问题,解决方法怪怪的,不知道除了新建一个string的处理类并指定编码外,还有什么更好的办法,希望下个版本官方把它修复了。
不知道旧版本情况,新版本你想要什么格式的数据(Accept),它就会给你什么格式的数据。
2017/09/08 09:25
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引用来自“山上的阿牛哥”的评论

非常感谢博主的系列博客,读完几篇之后对SpringMVC的初始化和请求转发明白了很多!
可以抽空看看这个 http://blog.csdn.net/column/details/13023.html
2017/01/12 17:23
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非常感谢博主的系列博客,读完几篇之后对SpringMVC的初始化和请求转发明白了很多!
2017/01/07 17:05
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看完了。有所收获。 谢谢
2016/05/30 15:13
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好文章,分析的非常透彻,终于明白 HandlerMethodArgumentResolver 的工作原理
2016/02/26 15:17
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赞赞赞赞
2015/11/15 21:30
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学习完了博主的系列博客,让我学到了很多,但看博主很久没更新了不知还会更否,期待中...
2015/08/19 17:01
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