SpringMVC之消息轉(zhuǎn)換器HttpMessageConverter

這篇文章主要介紹SpringMVC之消息轉(zhuǎn)換器HttpMessageConverter，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

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摘要

SpringMVC使用消息轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求報(bào)文和對(duì)象、對(duì)象和響應(yīng)報(bào)文之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換

在SpringMVC中，可以使用@RequestBody和@ResponseBody兩個(gè)注解，分別完成請(qǐng)求報(bào)文到對(duì)象和對(duì)象到響應(yīng)報(bào)文的轉(zhuǎn)換，底層這種靈活的消息轉(zhuǎn)換機(jī)制，就是Spring3.x中新引入的HttpMessageConverter即消息轉(zhuǎn)換器機(jī)制。

#Http請(qǐng)求的抽象 還是回到請(qǐng)求-響應(yīng)，也就是解析請(qǐng)求體，然后返回響應(yīng)報(bào)文這個(gè)最基本的Http請(qǐng)求過程中來。我們知道，在servlet標(biāo)準(zhǔn)中，可以用javax.servlet.ServletRequest接口中的以下方法：

public ServletInputStream getInputStream() throws IOException;

來得到一個(gè)ServletInputStream。這個(gè)ServletInputStream中，可以讀取到一個(gè)原始請(qǐng)求報(bào)文的所有內(nèi)容。同樣的，在javax.servlet.ServletResponse接口中，可以用以下方法：

public ServletOutputStream getOutputStream() throws IOException;

來得到一個(gè)ServletOutputStream，這個(gè)ServletOutputSteam，繼承自java中的OutputStream，可以讓你輸出Http的響應(yīng)報(bào)文內(nèi)容。

讓我們嘗試著像SpringMVC的設(shè)計(jì)者一樣來思考一下。我們知道，Http請(qǐng)求和響應(yīng)報(bào)文本質(zhì)上都是一串字符串，當(dāng)請(qǐng)求報(bào)文來到j(luò)ava世界，它會(huì)被封裝成為一個(gè)ServletInputStream的輸入流，供我們讀取報(bào)文。響應(yīng)報(bào)文則是通過一個(gè)ServletOutputStream的輸出流，來輸出響應(yīng)報(bào)文。

我們從流中，只能讀取到原始的字符串報(bào)文，同樣，我們往輸出流中，也只能寫原始的字符。而在java世界中，處理業(yè)務(wù)邏輯，都是以一個(gè)個(gè)有業(yè)務(wù)意義的對(duì)象為處理維度的，那么在報(bào)文到達(dá)SpringMVC和從SpringMVC出去，都存在一個(gè)字符串到j(luò)ava對(duì)象的阻抗問題。這一過程，不可能由開發(fā)者手工轉(zhuǎn)換。我們知道，在Struts2中，采用了OGNL來應(yīng)對(duì)這個(gè)問題，而在SpringMVC中，它是HttpMessageConverter機(jī)制。我們先來看兩個(gè)接口。

#HttpInputMessage 這個(gè)類是SpringMVC內(nèi)部對(duì)一次Http請(qǐng)求報(bào)文的抽象，在HttpMessageConverter的read()方法中，有一個(gè)HttpInputMessage的形參，它正是SpringMVC的消息轉(zhuǎn)換器所作用的受體“請(qǐng)求消息”的內(nèi)部抽象，消息轉(zhuǎn)換器從“請(qǐng)求消息”中按照規(guī)則提取消息，轉(zhuǎn)換為方法形參中聲明的對(duì)象。

package org.springframework.http;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public interface HttpInputMessage extends HttpMessage {

 InputStream getBody() throws IOException;

}

#HttpOutputMessage 這個(gè)類是SpringMVC內(nèi)部對(duì)一次Http響應(yīng)報(bào)文的抽象，在HttpMessageConverter的write()方法中，有一個(gè)HttpOutputMessage的形參，它正是SpringMVC的消息轉(zhuǎn)換器所作用的受體“響應(yīng)消息”的內(nèi)部抽象，消息轉(zhuǎn)換器將“響應(yīng)消息”按照一定的規(guī)則寫到響應(yīng)報(bào)文中。

package org.springframework.http;

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;

public interface HttpOutputMessage extends HttpMessage {

 OutputStream getBody() throws IOException;

}

#HttpMessageConverter 對(duì)消息轉(zhuǎn)換器最高層次的接口抽象，描述了一個(gè)消息轉(zhuǎn)換器的一般特征，我們可以從這個(gè)接口中定義的方法，來領(lǐng)悟Spring3.x的設(shè)計(jì)者對(duì)這一機(jī)制的思考過程。

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接口的定義出現(xiàn)了成對(duì)的canRead()，read()和canWrite()，write()方法，MediaType是對(duì)請(qǐng)求的Media Type屬性的封裝。舉個(gè)例子，當(dāng)我們聲明了下面這個(gè)處理方法。

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

在SpringMVC進(jìn)入readString方法前，會(huì)根據(jù)@RequestBody注解選擇適當(dāng)?shù)腍ttpMessageConverter實(shí)現(xiàn)類來將請(qǐng)求參數(shù)解析到string變量中，具體來說是使用了StringHttpMessageConverter類，它的canRead()方法返回true，然后它的read()方法會(huì)從請(qǐng)求中讀出請(qǐng)求參數(shù)，綁定到readString()方法的string變量中。

當(dāng)SpringMVC執(zhí)行readString方法后，由于返回值標(biāo)識(shí)了@ResponseBody，SpringMVC將使用StringHttpMessageConverter的write()方法，將結(jié)果作為String值寫入響應(yīng)報(bào)文，當(dāng)然，此時(shí)canWrite()方法返回true。

我們可以用下面的圖，簡(jiǎn)單描述一下這個(gè)過程。

#RequestResponseBodyMethodProcessor 將上述過程集中描述的一個(gè)類是org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestResponseBodyMethodProcessor，這個(gè)類同時(shí)實(shí)現(xiàn)了HandlerMethodArgumentResolver和HandlerMethodReturnValueHandler兩個(gè)接口。前者是將請(qǐng)求報(bào)文綁定到處理方法形參的策略接口，后者則是對(duì)處理方法返回值進(jìn)行處理的策略接口。兩個(gè)接口的源碼如下：

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這個(gè)類，同時(shí)充當(dāng)了方法參數(shù)解析和返回值處理兩種角色。我們從它的源碼中，可以找到上面兩個(gè)接口的方法實(shí)現(xiàn)。

對(duì)HandlerMethodArgumentResolver接口的實(shí)現(xiàn)：

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;
}

對(duì)HandlerMethodReturnValueHandler接口的實(shí)現(xiàn)

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);
 }
}

看完上面的代碼，整個(gè)HttpMessageConverter消息轉(zhuǎn)換的脈絡(luò)已經(jīng)非常清晰。因?yàn)閮蓚€(gè)接口的實(shí)現(xiàn)，分別是以是否有@RequestBody和@ResponseBody為條件，然后分別調(diào)用HttpMessageConverter來進(jìn)行消息的讀寫。

如果你想問，怎么樣跟蹤到RequestResponseBodyMethodProcessor中，請(qǐng)你按照前面幾篇博文的思路，然后到這里spring-mvc-showcase下載源碼回來，對(duì)其中HttpMessageConverter相關(guān)的例子進(jìn)行debug，只要你肯下功夫，相信你一定會(huì)有屬于自己的收獲的。

#思考 張小龍?jiān)谡勎⑿诺谋举|(zhì)時(shí)候說：“微信只是個(gè)平臺(tái)，消息在其中流轉(zhuǎn)”。在我們對(duì)SpringMVC源碼分析的過程中，我們可以從HttpMessageConverter機(jī)制中領(lǐng)悟到類似的道理。在SpringMVC的設(shè)計(jì)者眼中，一次請(qǐng)求報(bào)文和一次響應(yīng)報(bào)文，分別被抽象為一個(gè)請(qǐng)求消息HttpInputMessage和一個(gè)響應(yīng)消息HttpOutputMessage。

處理請(qǐng)求時(shí)，由合適的消息轉(zhuǎn)換器將請(qǐng)求報(bào)文綁定為方法中的形參對(duì)象，在這里，同一個(gè)對(duì)象就有可能出現(xiàn)多種不同的消息形式，比如json和xml。同樣，當(dāng)響應(yīng)請(qǐng)求時(shí)，方法的返回值也同樣可能被返回為不同的消息形式，比如json和xml。

在SpringMVC中，針對(duì)不同的消息形式，我們有不同的HttpMessageConverter實(shí)現(xiàn)類來處理各種消息形式。但是，只要這些消息所蘊(yùn)含的“有效信息”是一致的，那么各種不同的消息轉(zhuǎn)換器，都會(huì)生成同樣的轉(zhuǎn)換結(jié)果。至于各種消息間解析細(xì)節(jié)的不同，就被屏蔽在不同的HttpMessageConverter實(shí)現(xiàn)類中了。

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