面试题：Java中Spring处理网络请求的底层原理及自定义扩展

Question

深入剖析Spring处理网络请求的底层流程，从请求进入DispatcherServlet开始，涉及到的各个组件如HandlerMapping、HandlerAdapter等的工作原理。假设现有一个特殊的网络请求场景，需要对Spring的请求处理机制进行自定义扩展，使其能够支持特定协议的请求处理，描述详细的设计思路和实现步骤。

Answer 1

Spring处理网络请求底层流程

1. 请求进入DispatcherServlet
   • 当一个网络请求到达Spring应用，首先会进入DispatcherServlet。DispatcherServlet是Spring Web MVC的核心，它就像一个中央控制器，负责协调和管理整个请求处理流程。它继承自HttpServlet，在Web容器（如Tomcat）中，它接收来自容器的HTTP请求。
2. HandlerMapping工作原理
   • DispatcherServlet接收到请求后，会将请求交给HandlerMapping组件。HandlerMapping的作用是根据请求的URL等信息查找对应的Handler（通常是Controller方法）。
   • 常见的HandlerMapping实现类有RequestMappingHandlerMapping，它在应用启动时会扫描所有带有@RequestMapping注解的Controller及其方法，并将URL与Handler的映射关系注册到一个映射表中。当接收到请求时，它会根据请求的URL在这个映射表中查找匹配的Handler。
3. HandlerAdapter工作原理
   • 找到Handler后，DispatcherServlet会通过HandlerAdapter来调用Handler。HandlerAdapter的主要职责是适配不同类型的Handler，因为Spring支持多种类型的Handler（如基于注解的Controller、实现特定接口的Controller等）。
   • 例如，RequestMappingHandlerAdapter用于处理基于@RequestMapping注解的Controller方法。它会解析请求参数，将其绑定到Controller方法的形参上，然后调用Controller方法，并处理方法的返回值。
4. 后续流程
   • Handler方法执行完成后，会返回一个ModelAndView对象（或其他类型，具体取决于HandlerAdapter的处理）。DispatcherServlet会将这个ModelAndView交给ViewResolver来解析为实际的View。
   • ViewResolver根据ModelAndView中的视图名称查找对应的View实现（如JSP、Thymeleaf等视图技术对应的View），并将模型数据填充到View中，最终将渲染后的结果返回给客户端。

自定义扩展Spring请求处理机制以支持特定协议请求处理的设计思路和实现步骤

1. 设计思路
   • 协议解析层：创建一个新的组件用于解析特定协议的请求数据，将其转换为Spring能够理解的通用格式（如类似HTTP请求的参数、头信息等形式）。
   • HandlerMapping扩展：扩展现有的HandlerMapping或创建新的HandlerMapping，使其能够识别基于特定协议请求的URL模式，并映射到对应的Handler。
   • HandlerAdapter扩展：创建新的HandlerAdapter，用于处理特定协议请求转换后的通用数据，调用相应的Handler，并处理返回结果，将其转换为特定协议所需的响应格式。
2. 实现步骤
   • 协议解析组件：
     • 创建一个类，例如CustomProtocolRequestParser，实现对特定协议请求数据的解析。它可能需要读取网络流，按照特定协议的格式解析出请求参数、请求头等信息，并封装成自定义的请求对象，如CustomProtocolRequest。
   • HandlerMapping扩展：
     • 继承AbstractHandlerMapping或其他合适的HandlerMapping类，创建CustomProtocolHandlerMapping。
     • 在CustomProtocolHandlerMapping的getHandlerInternal方法中，根据CustomProtocolRequest中的URL信息查找对应的Handler。可以维护一个自定义的URL - Handler映射表，在应用启动时注册特定协议的URL与Handler的映射关系。
   • HandlerAdapter扩展：
     • 实现HandlerAdapter接口，创建CustomProtocolHandlerAdapter。
     • 在supports方法中判断当前Handler是否是该Adapter支持的类型。
     • 在handle方法中，从CustomProtocolRequest中提取参数并绑定到Handler方法的形参上，调用Handler方法，然后将Handler的返回值转换为特定协议的响应格式，如构建CustomProtocolResponse对象并返回。
   • 注册组件：
     • 在Spring配置文件（或通过Java配置类）中注册CustomProtocolRequestParser、CustomProtocolHandlerMapping和CustomProtocolHandlerAdapter，确保它们在Spring容器中被正确管理，从而使Spring能够使用这些自定义组件来处理特定协议的请求。