餓了么急招崗位：說說 Spring 攔截鏈的原理！
這兩天，有小伙伴面了餓了么后端急招崗位，題目：說說 Spring攔截鏈的工作原理？結果他急眼了...
這篇文章，我們幫這個小伙伴扳回一局，從概念到原理，再到核心源碼，里里外外把 Spring攔截鏈的原理講個透，來，開干！
1. 什么是攔截鏈？
簡單來說，攔截鏈是一個處理請求的攔截器列表，按照一定的順序，一個一個地攔截并處理請求。每個攔截器都可以在請求處理前、處理后或完成后執行一些邏輯。
比如，我們可能需要在所有請求處理前進行權限驗證，在處理后記錄日志，或者在請求完成后釋放資源。這些操作可以通過定義不同的攔截器來實現，每個攔截器負責一個特定的任務。
2. Spring中的攔截鏈
在 Spring MVC中，攔截器鏈是通過HandlerInterceptor接口及其實現類來實現的。Spring的DispatcherServlet作為前端控制器（Front Controller），負責協調請求的各個階段，包括調用攔截器。
攔截器鏈的實現允許多個攔截器按照一定的順序對請求進行處理。每個攔截器都有機會在請求處理前后執行特定的邏輯，這為我們在請求處理流程中插入自定義邏輯提供了極大的靈活性。
3. 攔截鏈的核心組件
要理解攔截鏈的實現原理，首先需要了解 Spring MVC 中 4個核心組件的作用和互相之間的關系：
- HandlerMapping：HandlerMapping負責將請求URL映射到具體的處理器（Handler）。處理器通常是一個控制器（Controller）的方法。Spring提供了多種HandlerMapping實現，如RequestMappingHandlerMapping，支持基于注解的映射。
- HandlerAdapter：HandlerAdapter是負責執行具體處理器的組件。它知道如何調用特定類型的處理器，并返回一個ModelAndView對象，用于渲染視圖。
- DispatcherServlet：DispatcherServlet是Spring MVC的核心組件，充當前端控制器。它接收所有的HTTP請求，協調HandlerMapping、HandlerAdapter和視圖解析等組件，最終將請求分發給合適的處理器進行處理。
- HandlerInterceptor：HandlerInterceptor接口定義了攔截器的基本行為。通過實現該接口，可以在請求處理的不同階段插入自定義邏輯，如請求前、請求后或完成后的處理。
4. 攔截鏈的工作流程
了解了核心組件后，我們接下來分析攔截鏈是如何在這些組件之間協作，主要流程可以總結成下面 7個步驟：
- 請求到達 DispatcherServlet：所有的HTTP請求首先由DispatcherServlet接收。
- 查找 Handler：DispatcherServlet使用HandlerMapping查找與請求URL匹配的處理器（Handler）。
- 應用攔截器前置：在調用處理器之前，DispatcherServlet會調用已注冊的所有攔截器的preHandle方法。這些攔截器按照定義的順序依次執行。如果任意一個攔截器的preHandle返回false，請求將被終止，后續的攔截器和處理器將不會執行。
- 調用 HandlerAdapter 執行 Handler：所有前置攔截器的preHandle方法返回true后，DispatcherServlet會調用HandlerAdapter執行具體的處理器方法（如Controller中的方法）。
- 應用攔截器后置：處理器執行完成后，DispatcherServlet會調用攔截器的postHandle方法，這些攔截器按照定義的順序逆序執行。
- 渲染視圖：DispatcherServlet使用視圖解析器（ViewResolver）渲染最終的視圖，如返回一個HTML頁面。
- 完成攔截器：最后，DispatcherServlet調用攔截器的afterCompletion方法，通知攔截器請求已經完成，同樣按逆序執行。
這個流程確保了攔截器可以在請求處理的不同階段插入邏輯，例如驗證、日志記錄、性能監控等。
5. 源碼分析
要深入理解攔截鏈的實現原理，我們需要查看Spring MVC的源碼。下面，我們將逐步分析DispatcherServlet、HandlerMapping、HandlerAdapter和HandlerInterceptor等組件的源碼，實現對攔截鏈的全面理解。
(1) DispatcherServlet的角色
DispatcherServlet是整個Spring MVC請求處理流程的中央樞紐。它承擔了接收請求、查找處理器、執行攔截器、調用處理器、渲染視圖等任務。
讓我們看看DispatcherServlet中與攔截鏈相關的關鍵源碼。
public class DispatcherServlet extends FrameworkServlet {
// ...其他代碼...
@Override
protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
// ...初始化上下文...
// 1. 查找處理器
HandlerExecutionChain mappedHandler = getHandler(processedRequest);
if (mappedHandler == null) {
noHandlerFound(request, response);
return;
}
HttpServletRequest webRequest = createWebRequest(request, response);
try {
// 2. 應用攔截器的preHandle方法
HandlerInterceptor[] interceptors = mappedHandler.getInterceptors();
if (!applyPreHandle(processedRequest, response, mappedHandler, interceptors)) {
return;
}
// 3. 調用處理器
ModelAndView mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
// 4. 應用攔截器的postHandle方法
applyPostHandle(processedRequest, response, mappedHandler, mv, interceptors);
// 5. 渲染視圖
render(mv, request, response);
// 6. 應用攔截器的afterCompletion方法
triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler, null, interceptors);
} catch (Exception ex) {
// 異常處理
// ...
}
}
// ...其他代碼...
}從上面的代碼可以看出，DispatcherServlet在處理請求的過程中，依次執行了查找處理器、應用攔截器的preHandle、調用處理器、應用攔截器的postHandle、渲染視圖以及應用攔截器的afterCompletion方法的步驟。
(2) HandlerMapping的查找機制
HandlerMapping用于將請求映射到具體的處理器。Spring MVC提供了多種HandlerMapping實現，如基于注解的RequestMappingHandlerMapping。
來看一個簡單的getHandler方法的實現：
protected HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
return this.handlerMappings.getHandler(request);
}這里，handlerMappings是一個List<HandlerMapping>，Spring會按照順序遍歷這些HandlerMapping，直到找到匹配的處理器。
RequestMappingHandlerMapping的一個核心方法是getHandlerInternal：
@Override
protected HandlerMethod getHandlerInternal(HttpServletRequest request) throws Exception {
// 基于請求URL和HTTP方法，查找匹配的HandlerMethod
// 返回一個HandlerMethod對象，包含控制器實例和方法信息
}(3) HandlerAdapter的適配邏輯
HandlerAdapter負責調用具體的處理器。Spring MVC提供了多種HandlerAdapter實現，如RequestMappingHandlerAdapter。
看看getHandlerAdapter和handle方法：
protected ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
return handlerAdapter.handle(request, response, handler);
}handlerAdapter是一個HandlerAdapter接口的實現，通過supports方法確定是否適配，然后調用handle方法執行處理器。
RequestMappingHandlerAdapter的handle方法示例：
@Override
public ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
// 調用Controller方法，處理請求
// 綁定請求參數，執行數據綁定和驗證
// 返回ModelAndView對象
}(4) HandlerInterceptor的執行流程
在DispatcherServlet的doDispatch方法中，我們看到了攔截器的調用流程。下面深入看看這些攔截器是如何執行的。
假設我們有一個HandlerExecutionChain對象，它包含了處理器和一組攔截器：
public class HandlerExecutionChain {
private final Object handler;
private final List<HandlerInterceptor> interceptors;
// Getters and constructors
}在applyPreHandle方法中，DispatcherServlet會按照順序調用每個攔截器的preHandle方法：
protected boolean applyPreHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, HandlerExecutionChain mappedHandler)
throws Exception {
HandlerInterceptor[] interceptors = mappedHandler.getInterceptors();
if(!ObjectUtils.isEmpty(interceptors)) {
for (HandlerInterceptor interceptor : interceptors) {
if (!interceptor.preHandle(request, response, mappedHandler.getHandler())) {
triggerAfterCompletion(request, response, mappedHandler, null, interceptors);
return false;
}
}
}
return true;
}類似地，在applyPostHandle和triggerAfterCompletion方法中，攔截器的postHandle和afterCompletion方法依次被調用，且順序與preHandle相反。
6. 自定義攔截器的實現
了解了攔截鏈的基礎后，我們來看看如何在Spring中自定義攔截器。下面是一個簡單的自定義攔截器示例：
public class MyInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
// 請求處理前執行
System.out.println("Pre Handle method is Calling");
returntrue; // 返回true繼續流程，返回false則中斷
}
@Override
public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler,
ModelAndView modelAndView) throws Exception {
// 請求處理后但視圖渲染前執行
System.out.println("Post Handle method is Calling");
}
@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex)
throws Exception {
// 視圖渲染后執行
System.out.println("Request and Response is completed");
}
}注冊這個攔截器可以通過Java配置或XML配置。在Spring Boot中，可以通過實現WebMvcConfigurer接口來進行配置：
@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(new MyInterceptor())
.addPathPatterns("/**") // 攔截所有請求
.excludePathPatterns("/login"); // 排除特定路徑
}
}通過這樣的配置，MyInterceptor就會攔截所有請求，除了/login路徑。
(1) 攔截器的執行順序
如果定義了多個攔截器，Spring會按照注冊的順序執行preHandle方法，而執行postHandle和afterCompletion則是逆序的。例如：
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(new FirstInterceptor());
registry.addInterceptor(new SecondInterceptor());
}執行順序：
- FirstInterceptor.preHandle
- SecondInterceptor.preHandle
- SecondInterceptor.postHandle
- FirstInterceptor.postHandle
- SecondInterceptor.afterCompletion
- FirstInterceptor.afterCompletion
這種設計允許后注冊的攔截器優先執行后置邏輯和完成邏輯。
7. 總結
本文，我們深入探討了 Spring攔截鏈的實現原理和源碼分析，從核心組件如DispatcherServlet、HandlerMapping、HandlerAdapter和HandlerInterceptor的功能，到攔截鏈的工作流程，再到實際的源碼分析和自定義攔截器的實現。
理解這些原理，不僅可以幫助我們更好地使用 Spring提供的攔截器功能，還能讓我們在需要時自定義復雜的攔截邏輯，增強應用的靈活性和可維護性。
