Java Web框架学习

这是黄勇的开源框架

https://gitee.com/huangyong/smart-framework

这是非常好的学习框架，有利于了解Spring MVC这类框架的原理。

框架特点

1.它是一款轻量级 Java Web 框架

• 内置 IOC、AOP、ORM、DAO、MVC 等特性
• 基于 Servlet 3.0 规范
• 使用 Java 注解取代 XML 配置

2.它使应用充分做到“前后端分离”

• 客户端可使用 HTML 或 JSP 作为视图模板
• 服务端可发布 REST 服务（使用 REST 插件）
• 客户端通过 AJAX 获取服务端数据并进行界面渲染

3.它可提高应用程序的开发效率

• 面向基于 Web 的中小规模的应用程序
• 新手能在较短时间内入门
• 核心具有良好的定制性且插件易于扩展

框架的核心类

• DispatcherServlet （请求分发）
• HelperLoader （初始化加载器）
• ClassHelper （类加载器）
• BeanHelper （Bean 加载器）
• IocHelper （Ioc 控制器）
• ControllerHelper （请求控制器）

主要流程

1. ClassHelper 加载所有 Bean 类（@Controller、@Service）
2. 加载 Bean 类名，与 Bean 实例的映射 Map
3. IocHelper 控制反转：
   
   • 3.1 通过反射获取 Bean 中所有成员变量，判断是否带注解 @Inject
   • 3.2 根据 Bean 类，获取 Bean 实例
   • 3.3 通过反射，来修改当前类成员变量的值，实例化成员变量
4. 处理请求与处理器的映射关系（@Action）
   
   • 4.1 获取所有 Controller 类
   • 4.2 遍历所有 Controller 类和其中定义的方法，判断是否带有 @Action 注解
   • 4.3 从注解中获取 URL 映射规则
   • 4.4 获取请求方法与请求路径，返回 Request 与 Handler

DispatcherServlet(请求颁发，主流程)

1.在 DispatcherServlet 中主要用来初始化相关的 Helper 类。

/** * 请求转发器 * 编写一个Servlet，让它来处理所有请求。 * 1.从HttpServletRequest对象中获取请求方法与请求路径，通过 ControllerHelper.getHandler 方法来获取 Handler对象。 * 2.当拿到Handler对象后，可以方便地获取Controller的类，进而通过 BeanHelper.getBean 方法来获取Controller的实例对象。 * */@WebServlet(urlPatterns = "/*", loadOnStartup = 0)public class DispatcherServlet extends HttpServlet {    @Override    public void init(ServletConfig servletConfig) throws ServletException {        // 初始化相关的 Helper 类        HelperLoader.init();        // 获取 ServletContext 对象（用于注册 Servlet ）        ServletContext servletContext = servletConfig.getServletContext();        // 注册处理 Servlet        registerServlet(servletContext);        UploadHelper.init(servletContext);    }    private void registerServlet(ServletContext servletContext) {        // 注册处理 JSP 的 Servlet        ServletRegistration jspServlet = servletContext.getServletRegistration("jsp");        jspServlet.addMapping("/index.jsp");        jspServlet.addMapping(ConfigHelper.getAppJspPath() + "*");        // 注册处理静态资源的默认 Servlet        ServletRegistration defaultServlet = servletContext.getServletRegistration("default");        defaultServlet.addMapping("/favicon.ico");        defaultServlet.addMapping(ConfigHelper.getAppAssetPath() + "*");    }    @Override    public void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {        ServletHelper.init(request, response);        try {            // 获取请求方法与请求路径            String requestMethod = request.getMethod().toLowerCase();            String requestPath = request.getPathInfo();            // 获取 Action 处理器            Handler handler = ControllerHelper.getHandler(requestMethod, requestPath);            if (handler != null) {                // 获取 Controller 类及其 Bean 实例                Class<?> controllerClass = handler.getControllerClass();                Object controllerBean = BeanHelper.getBean(controllerClass);                // 创建请求参数                Param param;                if (UploadHelper.isMultipart(request)) {                    param = UploadHelper.createParam(request);                } else {                    param = RequestHelper.createParam(request);                }                Object result;                // 调用 Action 方法                Method actionMethod = handler.getActionMethod();                if (param.isEmpty()) {                    result = ReflectionUtil.invokeMethod(controllerBean, actionMethod);                } else {                    result = ReflectionUtil.invokeMethod(controllerBean, actionMethod, param);                }                // 处理 Action 方法返回值                if (result instanceof View) {                    // 返回 JSP 页面                    handleViewResult((View) result, request, response);                } else if (result instanceof Data) {                    // 返回 Json 数据                    handleDataResult((Data) result, response);                }            }        } finally {            ServletHelper.destroy();        }    }    /**     * 返回 JSP 页面     * @param view     * @param request     * @param response     * @throws IOException     * @throws ServletException     */    private void handleViewResult(View view, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException, ServletException {        String path = view.getPath();        if (StringUtil.isNotEmpty(path)) {            if (path.startsWith("/")) {                response.sendRedirect(request.getContextPath() + path);            } else {                Map<String, Object> model = view.getModel();                for (Map.Entry<String, Object> entry : model.entrySet()) {                    request.setAttribute(entry.getKey(), entry.getValue());                }                request.getRequestDispatcher(ConfigHelper.getAppJspPath() + path).forward(request, response);            }        }    }    /**     * 返回 Json 数据     * @param data     * @param response     * @throws IOException     */    private void handleDataResult(Data data, HttpServletResponse response) throws IOException {        Object model = data.getModel();        if (model != null) {            response.setContentType("application/json");            response.setCharacterEncoding("UTF-8");            PrintWriter writer = response.getWriter();            String json = JsonUtil.toJson(model);            // 写数据            writer.write(json);            // 刷新，表示完            writer.flush();            // 关闭            writer.close();        }    }}

IocHelper（依赖注入，@Inject）

/** * 依赖注入助手类（核心）：让 Bean 中的成员变量通过注解实例化。 * 获取所有Bean Map，然后遍历这个映射关系，分别取出Bean 类与Bean 实例， * 进而通过反射获取类中所有的成员变量。遍历成员变量，判断是否带有Inject注解， * 如有，则根据Bean类取出的Bean实例，通过ReflectionUtil的setField方法来修改当前成员变量的值。 * */public final class IocHelper {    static {        // 获取所有的Bean类与 Bean 实例之间的映射关系（简称 Bean Map）        Map<Class<?>, Object> beanMap = BeanHelper.getBeanMap();        if (CollectionUtil.isNotEmpty(beanMap)) {            // 遍历 Bean Map            for (Map.Entry<Class<?>, Object> beanEntry : beanMap.entrySet()) {                // 从 BeanMap 中获取 Bean 类与 Bean 实例                Class<?> beanClass = beanEntry.getKey();                Object beanInstance = beanEntry.getValue();                // 获取 Bean 类定义的所有成员变量（简称 Bean Field ）                Field[] beanFields = beanClass.getDeclaredFields();                if (ArrayUtil.isNotEmpty(beanFields)) {                    // 遍历 Bean Field                    for (Field beanField : beanFields) {                        // 判断当前 Bean Field 是否带有 Inject 注解                        if (beanField.isAnnotationPresent(Inject.class)) {                            // 在 Bean Map 中获取 Bean Field 对应的实例                            Class<?> beanFieldClass = beanField.getType();                            Object beanFieldInstance = beanMap.get(beanFieldClass);                            if (beanFieldInstance != null) {                                // 通过反射初始化 BeanField 值                                ReflectionUtil.setField(beanInstance, beanField, beanFieldInstance);                            }                        }                    }                }            }        }    }}

ControllerHelper(请求处理，@Action)

/** * 控制器助手类（核心）：让 Controller 中请求与处理器的绑定 * 通过ClassHelper, 可以获取所有定义了Controller 注解的类， * 可以通过反射获取该类中所有带有Action 注解的方法（简称 Action 方法），获取 Action 注解中的请求表达式， * 进而获取请求方法与请求路径，封装一个请求对象（Request）与处理对象（Handler）,最后将Request与Handler建立一个映射关系， * 放入一个Action Map中，并提供一个可根据请求方法与请求路径获取处理对象的方法。 * */public final class ControllerHelper {    /**     * 用于存放请求与处理器的映射关系（简称 Action Map）     */    private static final Map<Request, Handler> ACTION_MAP = new HashMap<Request, Handler>();    static {        // 获取所有的Controller类        Set<Class<?>> controllerClassSet = ClassHelper.getControllerClassSet();        if (CollectionUtil.isNotEmpty(controllerClassSet)) {            // 遍历这些Controller类            for (Class<?> controllerClass : controllerClassSet) {                // 获取 Controller 类中定义的方法                Method[] methods = controllerClass.getDeclaredMethods();                if (ArrayUtil.isNotEmpty(methods)) {                    // 遍历这些 Controller 类中的方法                    for (Method method : methods) {                        // 判断当前方法是否带有 Action 注解                        if (method.isAnnotationPresent(Action.class)) {                            // 从Action 注解中获取 URL 映射规则                            Action action = method.getAnnotation(Action.class);                            String mapping = action.value();                            // 验证 URL 映射规则                            if (mapping.matches("\\w+:/\\w*")) {                                String[] array = mapping.split(":");                                if (ArrayUtil.isNotEmpty(array) && array.length == 2) {                                    // 获取请求方法与请求路径                                    String requestMethod = array[0];                                    String requestPath = array[1];                                    Request request = new Request(requestMethod, requestPath);                                    Handler handler = new Handler(controllerClass, method);                                    // 初始化 Action Map                                    ACTION_MAP.put(request, handler);                                }                            }                        }                    }                }            }        }    }    /**     * 获取 Handler     */    public static Handler getHandler(String requestMethod, String requestPath) {        Request request = new Request(requestMethod, requestPath);        return ACTION_MAP.get(request);    }}