# SpringMVC
## SpringMVC简介
SpringMVC是一款基于Servlet API的web框架，并基于前端控制器的模式被设计。前端控制器有一个中央的控制器（DispatcherServlet），通过一个共享的算法来集中分发请求，请求实际是通过可配置的委托组件（@Controller类）来处理的。  
> Spring Boot遵循不同的初始化流程。相较于hooking到servlet容器的生命周期中，Spring Boot使用Spring配置来启动其自身和内置servlet容器。filter和servlet声明在在spring配置中被找到并且被注入到容器中。

## DispatcherServlet
### Context层次结构
DispatcherServlet需要一个WebApplicationContext（ApplicationContext的拓展类，Spirng容器）来进行配置。WebApplicationContext拥有一个指向ServletContext和与ServletContext关联Servlet的链接。  
**同样的，也可以通过ServeltContext来获取关联的ApplicationContext，可以通过RequestContextUtils中的静态方法来获取ServletContext关联的ApplicationContext。**
#### WebApplicationContext的继承关系
对大多数应用，含有一个WebApplicationContext就足够了。也可以存在一个Root WebApplicationContext在多个DispatcherServlet实例之间共享，同时DispatcherServlet实例也含有自己的WebApplicationContext。  
通常，被共享的root WebApplicationContext含有repository或service的bean对象，这些bean对象可以被多个DispatcherServlet实例的子WebApplicationContext共享。同时，子WebApplicationContext在继承root WebApplicationContext中bean对象的同时，还能对root WebApplicationContext中的bean对象进行覆盖。  
> #### WebApplicationContext继承机制
> 只有当Servlet私有的子WebApplicationContext中没有找到bean对象时，才会从root WebApplicationContext中查找bean对象，此行为即是对root WebApplicationContext的继承

### Spring MVC中特殊的bean类型
DispatcherServlet将处理请求和渲染返回的工作委托给特定的bean对象。Spring MVC中核心的bean类型如下。
#### HandlerMapping
将请求映射到handler和一系列用于pre/post处理的拦截器。
#### HandlerAdapter
HandlerAdapter主要是用于帮助DispatcherServlet调用request请求映射到的handler对象。  
通常，在调用含有注解的controller时需要对注解进行解析，而HandlerAdapter可以向DispatcherServlet隐藏这些细节，DispatcherServlet不必关心handler是如何被调用的。
#### HandlerExceptionResolver
解析异常的策略，可能将异常映射到某个handler，或是映射到html error页面。
#### ViewResolver
将handler返回的基于字符串的view名称映射到一个特定的view，并通过view来渲染返回的响应。

### Web MVC Config
在应用中可以定义上小节中包含的特殊类型bean对象。DispatcherServlet会检查WebApplicationContext中存在的特殊类型bean对象，如果某特殊类型的bean对象在容器中不存在，那么会存在一个回滚机制，使用DispatcherServlet.properties中默认的bean类型来创造bean对象（例如，DispatcherServlet.properties中指定的默认HandlerMapping类型是 org.springframework.web.servlet.handler.BeanNameUrlHandlerMapping和org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerMapping.）。

### Servlet Config
在Servlet环境中，可以选择通过java代码的方式或者web.xml的方式来配置servlet容器。  
配置Servlet的详细方式，参照Spring MVC文档。

### 请求处理过程
DispatcherServlet按照如下方式来处理Http请求
1. 首先，会找到WebApplicationContext并且将其绑定到请求中，此后controller和其他元素在请求处理的过程中可以使用该WebApplicationContext。**默认情况下，WebApplicationContext被绑定到DispatcherServlet.WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE属性中**
2. locale resolver被绑定到请求中，在请求处理过程中可以被其他元素使用
3. theme resolver被绑定到请求中，在请求处理过程中可以被其他元素使用
4. 如果指定了multipart file resolver，请求会被检查是否存在multipart。如果multipart被找到，该请求会被包装在一个MultipartHttpServletRequest中并等待对其进行进一步的处理
5. 一个合适的handler将会被找到，并且和该handler相关联的execution chain（pre/post/Controller)会被执行，返回一个model用于渲染。
6. 如果model被返回，那么返回的model会被渲染。如果model没有返回，那么没有view会被渲染。  

在WebApplicationContext中声明的HandlerExceptionResolver会用于解析处理请求中抛出的异常。
### 路径匹配
Servlet API将完整的请求路径暴露为requestURI，并且进一步划分requestURI为如下部分：contextPath，servletPath，pathInfo。
> #### contextPath, servletPath, pathInfo区别
> - contextPath：contextPath为应用被访问的路径，是整个应用的根路径。默认情况下，SpringBoot的contextPath为"/"。可以通过server.servlet.context-path="/demo"来改变应用的根路径。
> - servletPath：servletPath代表main DispatcherServlet的路径。默认情况下，servletPath的值仍为"/"。可以通过spring.mvc.servlet.path来自定义该值。
### Interception
所有HandlerMapping的实现类都支持handler interceptor，当想要为特定请求执行指定逻辑时会相当有用。拦截器必须要实现HandlerInterceptor，该接口提供了三个方法：
- preHandle：在实际handler处理之前
- postHandle：在 实际handler处理之后
- afterCompletion：在请求完成之后
#### preHandle
preHandle方法会返回一个boolean值，可以通过指定该方法的返回值来阻止执行链继续执行。当preHandle的返回值是true时，后续执行链会继续执行，当返回值是false时，DispatcherServlet会假设该拦截器本身已经处理了请求，并不会继续执行execution chain中的其他拦截器和实际handler。
#### postHandle
对于@ResponseBody或返回值为ResponseEntity的方法，postHandle不起作用，这些方法在HandlerAdapter中已经写入且提交了返回响应，时间位于postHandle之前。到postHandle方法执行时，已经无法再对响应做任何修改，如添加header也不再被允许。对于这些场景，可以**实现ResponseBodyAdvice或者声明一个ControllerAdvice**。
#### afterCompletion
调用时机位于DispaterServlet渲染view之后。
### Exceptions
如果异常在request mapping过程中被抛出或者从request handler中被抛出，DispatcherServlet会将改异常委托给HandlerExceptionResolver chain来处理，通常是返回一个异常响应。  
如下是可选的HandlerExceptionResolver实现类：
1. SimpleMappingExceptionResolver：一个从exception class name到error view name的映射，用于渲染错误页面
2. DefaultHandlerExceptionResolver：解析Spring MVC抛出的异常，并且将它们映射为Http状态码
3. ResponseStatusExceptionResolver：通过@ResponseStatus注解来指定异常的状态码，并且将异常映射为Http状态码，状态码的值为@ResponseStatus注解指定的值
4. ExceptionHandlerExceptionResolver：通过@Controller类内@ExceptionHandler方法或@ControllerAdvice类来解析异常
#### Resolver Chain
可以声明多个HandlerExceptionResolver bean对象来声明一个Exception Resolver链，并可以通过指定order属性来指定resolver chain中的顺序，order越大，resolver在链中的顺序越靠后。  
#### exception resolver的返回规范
HandlerExceptionResolver返回值可以按照如下规范返回：
- 一个指向ModelAndView的error view
- 一个空的ModelAndView，代表异常已经在该Resolver中被处理
- null，代表该exception仍未被解析，resolver chain中后续的resolver会继续尝试处理该exception，如果exception在chain的末尾仍然存在，该异常会被冒泡到servlet container中
#### container error page
如果exception直到resolver chain的最后都没有被解析，或者，response code被设置为错误的状态码（如4xx,5xx)，servlet container会渲染一个默认的error html page。
### 视图解析
#### 处理
类似于Exception Resolver，也可以声明一个view resolver chain，并且可以通过设置order属性来设置view resolver在resolver chain中的顺序。  
view resolver返回null时，代表该view无法被找到。
#### 重定向
以“redirect：”前缀开头的view name允许执行重定向，redirect：之后指定的是重定向的url。
```shell
# 重定向实例如下
# 1. 基于servlet context重定向
redirect:/myapp/some/resource
# 2. 基于绝对路径进行重定向
redirect:https://myhost.com/some/arbitrary/path
```
> 如果controller的方法用@ResponseStatus注解标识，该注解值的优先级**高于**RedirectView返回的response status。

#### 转发
以“forward：”前缀开头的view name会被转发。
## Controller
### AOP代理
在某些时候，可能需要AOP代理来装饰Controller，对于Controller AOP，推荐使用基于class的aop。  
例如想要为@Controller注解的类添加@Transactional注解，此时需要手动指定@Transactional注解的proxyTargetClass=true来启用基于class的动态代理。
> 当为@Transactional注解指定了proxyTargetClass=true之后，其不光会将@Transactional的代理变为基于cglib的，还会将整个context中所有的autoproxy bean代理方式都变为基于cglib类代理的
### Request Mapping
可以通过@RequestMapping来指定请求对应的url、http请求种类、请求参数、header和media type。  
还可以使用如下注解来映射特定的http method：
- @GetMapping
- @PostMapping
- @DeleteMapping
- @PutMapping
- @PatchMapping  
相对于上述的注解，@RequestMapping映射所有的http method。
#### URI Pattern
Spring MVC支持如下URI Pattern：
- /resources/ima?e.png : ?匹配一个字符
- /resources/*.png : *匹配0个或多个字符，但是位于同一个path segment内
- /resource/** : **可以匹配多个path segment（但是\*\*只能用于末尾）
- /projects/{project}/versions : 匹配一个path segment，并且将该path segment捕获到一个变量中，变量可以通过@PathVariable访问
- /projects/{project:[a-z]+}/versions : 匹配一个path segment，并且该path segment需要满足指定的regex

{varName:regex}可以将符合regex的path segment捕获到varName变量中，例如：
```java
@GetMapping("/{name:[a-z-]+}-{version:\\d\\.\\d\\.\\d}{ext:\\.[a-z]+}")
public void handle(@PathVariable String name, @PathVariable String version, @PathVariable String ext) {
    // ...
}
```
#### Pattern Comparasion
如果多个pattern都匹配当前URI，那么最佳匹配将会被采用。  
多个pattern中，更加具体的pattern会被采用。URI的计分方式如下：
- 每个URI变量计1分
- *符号计1分
- **符号计两分
- 如果分数相同，那么更长的pattern会被选择
- 如果分数和pattern length都相同，那么拥有比wildchar更多的的URI变量的模式会被选择

分数越高，那么pattern将会是更佳的匹配
#### 消费media-type
可以在@RequestMapping中指定请求中的Content-Type类型来缩小请求映射范围
```java
@PostMapping(path = "/pets", consumes = "application/json") 
public void addPet(@RequestBody Pet pet) {
    // ...
}
```
consumes属性还支持“非”的操作，如下所示：
```java
// 其映射除text/plain之外的content-type
@PostMapping(path = "/pets", consumes = "!text/plain") 
```
#### 产生media-type
可以在@RequestMapping中指定produces属性来根据http请求header中的Accept属性来缩小映射范围
```java
// 该方法会映射Accept属性为application/json的http请求
@GetMapping(path = "/pets/{petId}", produces = "application/json") 
@ResponseBody
public Pet getPet(@PathVariable String petId) {
    // ...
}
```
#### Parameters & Headers
可以通过请求参数或header来缩小@RequestMapping的映射。  
支持过滤条件为某参数是否存在、某参数值是否为预期值，header中某值是否存在、header中某值是否等于预期值。
```java
// 参数是否存在 ： myParam
// 参数是否不存在 ： !myParam
//  参数是否为预期值 ： myParam=myValue
@GetMapping(path = "/pets/{petId}", params = "myParam=myValue") 
public void findPet(@PathVariable String petId) {
    // ...
}

// headers校验同样类似于params
@GetMapping(path = "/pets", headers = "myHeader=myValue") 
public void findPet(@PathVariable String petId) {
    // ...
}
```
### handler method
#### 类型转换
当handler方法的参数为非String类型时，需要进行类型转换。在此种场景下，类型转换是自动执行的。默认情况下，简单类型（int,long,Date,others)是被支持的。  
可以通过WebDataBinder来进行自定义类型转换。  
在执行类型转换时，空字符串""在转换为其他类型时可能被转化为null（如转化为long,int,Date).如果允许null被注入给参数，**需要将参数注解的required属性指定为false，或者为参数指定@Nullable属性。**  
#### Matrix Variable
在Matrix Variable中，允许在uri中指定key-value对。path segment中允许包含key-value对，其中变量之间通过分号分隔，值如果存在多个，多个值之间通过逗号分隔。
```shell
/cars;color=red,green;year=2012
```
当URL中预期含有Matrix变量时，被映射方法的URI中必须含有一个URI Variable（{var})来覆盖该Matrix变量（即通过{var}来捕获URL中的Matrix变量），以此确保URL能被正确的映射。例子如下所示
```java
// GET /pets/42;q=11;r=22

@GetMapping("/pets/{petId}")
public void findPet(@PathVariable String petId, @MatrixVariable int q) {

    // petId == 42
    // q == 11
}
```
在所有的path segment中都有可能含有matrix variable，如果在不同path segment中含有相同名称的matrix variable，可以通过如下方式进行区分：
```java
// GET /owners/42;q=11/pets/21;q=22

@GetMapping("/owners/{ownerId}/pets/{petId}")
public void findPet(
        @MatrixVariable(name="q", pathVar="ownerId") int q1,
        @MatrixVariable(name="q", pathVar="petId") int q2) {

    // q1 == 11
    // q2 == 22
}
```
matrix variable参数也可以被设置为可选的，并且也能为其指派一个默认值：
```java
// GET /pets/42

@GetMapping("/pets/{petId}")
public void findPet(@MatrixVariable(required=false, defaultValue="1") int q) {

    // q == 1
}
```
如果要获取所有的Matrix Variable并且将其缓存到一个map中，可以通过如下方式
```java
// GET /owners/42;q=11;r=12/pets/21;q=22;s=23

@GetMapping("/owners/{ownerId}/pets/{petId}")
public void findPet(
        @MatrixVariable MultiValueMap<String, String> matrixVars,
        @MatrixVariable(pathVar="petId") MultiValueMap<String, String> petMatrixVars) {

    // matrixVars: ["q" : [11,22], "r" : 12, "s" : 23]
    // petMatrixVars: ["q" : 22, "s" : 23]
}
```
#### @RequestParam
@RequestParam注解用于将http request中的param赋值给handler method的参数，使用方法如下：
```java
@GetMapping
    public String setupForm(@RequestParam("petId") int petId, Model model) { 
        Pet pet = this.clinic.loadPet(petId);
        model.addAttribute("pet", pet);
        return "petForm";
    }
```
当@RequestParam注解的参数类型不是String时，类型转换会被自动的执行。  
将@RequestParam注解的参数类型指定为list或array时，会将具有相同param name的多个param value解析到其中。  
可以用@RequestParam来注解一个Map<String,String>或MultiValValue<String,String>类型，不要指定@RequestParam属性，此时，map将会被自动注入。  
#### @RequestHeader
可以通过@RequestHeader注解来将http header值赋值给handler method参数。  
```shell
# http header
Host                    localhost:8080
Accept                  text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9
Accept-Language         fr,en-gb;q=0.7,en;q=0.3
Accept-Encoding         gzip,deflate
Accept-Charset          ISO-8859-1,utf-8;q=0.7,*;q=0.7
Keep-Alive              300
```
可以通过如下方式来获取header中的值：
```java
@GetMapping("/demo")
public void handle(
        @RequestHeader("Accept-Encoding") String encoding, 
        @RequestHeader("Keep-Alive") long keepAlive) { 
    //...
}
```
同样的，如果被注解参数的类型不是String，类型转换将会被自动执行。  
同样，也可以用@RequestHeader注解来标注Map<String,String>或MultiValueMap<String,String>或HttpHeaders类型参数，map会自动被header name和header value注入。
#### @CookieValue
可以通过@CookieValue注解将Http Cookie赋值给handler method参数，如果存在如下Cookie：
```cookie
JSESSIONID=415A4AC178C59DACE0B2C9CA727CDD84
```
可以通过如下方式来获取cookie的值
```java
@GetMapping("/demo")
public void handle(@CookieValue("JSESSIONID") String cookie) { 
    //...
}
```
如果注解标注参数的类型不是String，会自动执行类型转换。