17｜答疑现场：SpringWeb篇思考题合集

你好，我是傅健。

欢迎来到第二次答疑现场，恭喜你，已经完成了三分之二的课程。到今天为止，我们已经解决了 38 个线上问题，不知道你在工作中有所应用了吗？老话说得好，“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。希望你能用行动把知识从“我的”变成“你的”。

闲话少叙，接下来我就开始逐一解答第二章的课后思考题了，有任何想法欢迎到留言区补充。

第 9 课

关于 URL 解析，其实还有许多让我们惊讶的地方，例如案例 2 的部分代码：

@RequestMapping(path = “/hi2”, method = RequestMethod.GET)
public String hi2(@RequestParam(“name”) String name){
return name;
};

在上述代码的应用中，我们可以使用 http://localhost:8080/hi2?name=xiaoming&name=hanmeimei 来测试下，结果会返回什么呢？你猜会是 xiaoming&name=hanmeimei 么？

针对这个测试，返回的结果其实是"xiaoming,hanmeimei"。这里我们可以追溯到请求参数的解析代码，参考 org.apache.tomcat.util.http.Parameters#addParameter：

public void addParameter( String key, String value )
throws IllegalStateException {
//省略其他非关键代码
ArrayList values = paramHashValues.get(key);
if (values == null) {
values = new ArrayList<>(1);
paramHashValues.put(key, values);
}
values.add(value);
}

可以看出当使用 name=xiaoming&name=hanmeimei 这种形式访问时，name 解析出的参数值是一个 ArrayList 集合，它包含了所有的值（此处为 xiaoming 和 hanmeimei）。但是这个数组在最终是需要转化给我们的 String 类型的。转化执行可参考其对应转化器 ArrayToStringConverter 所做的转化，关键代码如下：

public Object convert(@Nullable Object source, TypeDescriptor sourceType, TypeDescriptor targetType) {
return this.helperConverter.convert(Arrays.asList(ObjectUtils.toObjectArray(source)), sourceType, targetType);
}

其中 helperConverter 为 CollectionToStringConverter，它使用了 “,” 作为分隔将集合转化为 String 类型，分隔符定义如下：

private static final String DELIMITER = “,”;

通过上述分析可知，对于参数解析，解析出的结果其实是一个数组，只是在最终转化时，可能因不同需求转化为不同的类型，从而呈现出不同的值，有时候反倒让我们很惊讶。分析了这么多，我们可以改下代码，测试下刚才的源码解析出的一些结论，代码修改如下：

@RequestMapping(path = “/hi2”, method = RequestMethod.GET)
public String hi2(@RequestParam(“name”) String[] name){
return Arrays.toString(name);
};

这里我们将接收类型改为 String 数组，然后我们重新测试，会发现结果为 [xiaoming, hanmeimei]，这就更好理解和接受了。

第 10 课

在案例 3 中，我们以 Content-Type 为例，提到在 Controller 层中随意自定义常用头有时候会失效。那么这个结论是不是普适呢？即在使用其他内置容器或者在其他开发框架下，是不是也会存在一样的问题？

实际上，答案是否定的。这里我们不妨修改下案例 3 的 pom.xml。修改的目标是让其不要使用默认的内嵌 Tomcat 容器，而是 Jetty 容器。具体修改示例如下：

    <dependency>  
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>  
        <exclusions>  
              <exclusion>  
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
                <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>  
             </exclusion>   
        </exclusions>  
    </dependency>  
    <!-- 使用 Jetty -->  
     <dependency>  
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
        <artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>  
    </dependency>

经过上面的修改后，我们再次运行测试程序，我们会发现 Content-Type 确实可以设置成我们想要的样子，具体如下：

同样是执行 addHeader()，但是因为置换了容器，所以调用的方法实际是 Jetty 的方法，具体参考 org.eclipse.jetty.server.Response#addHeader：

public void addHeader(String name, String value)
{
//省略其他非关键代码
if (HttpHeader.CONTENT_TYPE.is(name))
{
setContentType(value);
return;
}
//省略其他非关键代码
_fields.add(name, value);
}

在上述代码中，setContentType() 最终是完成了 Header 的添加。这点和 Tomcat 完全不同。具体可参考其实现：

public void setContentType(String contentType)
{
//省略其他非关键代码
if (HttpGenerator.__STRICT || _mimeType == null)
//添加 CONTENT_TYPE
_fields.put(HttpHeader.CONTENT_TYPE, _contentType);
else
{
_contentType = _mimeType.asString();
_fields.put(_mimeType.getContentTypeField());
}
}
}

再次对照案例 3 给出的部分代码，在这里，直接贴出关键一段（具体参考 AbstractMessageConverterMethodProcessor#writeWithMessageConverters）：

MediaType selectedMediaType = null;
MediaType contentType = outputMessage.getHeaders().getContentType();
boolean isContentTypePreset = contentType != null && contentType.isConcrete();
if (isContentTypePreset) {
selectedMediaType = contentType;
} else {
//根据请求 Accept 头和注解指定的返回类型（RequestMapping#produces）协商用何种 MediaType.
}
//省略其他代码：else

从上述代码可以看出，最终选择的 MediaType 已经不需要协商了，这是因为在 Jetty 容器中，Header 里面添加进了 contentType，所以可以拿出来直接使用。而之前介绍的 Tomcat 容器没有把 contentType 添加进 Header 里，所以在上述代码中，它不能走入 isContentTypePreset 为 true 的分支。此时，它只能根据请求 Accept 头和注解指定的返回类型等信息协商用何种 MediaType。

追根溯源，主要在于不同的容器对于 addHeader() 的实现不同。这里我们不妨再深入探讨下。首先，回顾我们案例 3 代码中的方法定义：

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
public String hi3(HttpServletResponse httpServletResponse)

虽然都是接口 HttpServletResponse，但是在 Jetty 容器下，会被装配成 org.eclipse.jetty.server.Response，而在 Tomcat 容器下，会被装配成 org.apache.catalina.connector.Response。所以调用的方法才会发生不同。

如何理解这个现象？容器是通信层，而 Spring Boot 在这其中只是中转，所以在 Spring Boot 中，HTTP Servlet Response 来源于最原始的通信层提供的对象，这样也就合理了。

通过这个思考题，我们可以看出：对于很多技术的使用，一些结论并不是一成不变的。可能只是换下容器，结论就会失效。所以，只有洞悉其原理，才能从根本上避免各种各样的麻烦，而不仅仅是凭借一些结论去“刻舟求剑”。

第 11 课

通过案例 1 的学习，我们知道直接基于 Spring MVC 而非 Spring Boot 时，是需要我们手工添加 JSON 依赖，才能解析出 JSON 的请求或者编码 JSON 响应，那么为什么基于 Spring Boot 就不需要这样做了呢？

实际上，当我们使用 Spring Boot 时，我们都会添加相关依赖项：

org.springframework.boot spring-boot-starter-web

而这个依赖项会间接把 Jackson 添加进去，依赖关系参考下图：

后续 Jackson 编解码器的添加，和普通 Spring MVC 关键逻辑相同：都是判断相关类是否存在。不过这里可以稍微总结下，判断相关类是否存在有两种风格：

直接使用反射来判断

例如前文介绍的关键语句：

ClassUtils.isPresent(“com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper”, null)

使用 @ConditionalOnClass 参考 JacksonHttpMessageConvertersConfiguration 的实现：

package org.springframework.boot.autoconfigure.http;

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
class JacksonHttpMessageConvertersConfiguration {
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ConditionalOnClass(ObjectMapper.class)
@ConditionalOnBean(ObjectMapper.class)
@ConditionalOnProperty(name = HttpMessageConvertersAutoConfiguration.PREFERRED_MAPPER_PROPERTY,
havingValue = “jackson”, matchIfMissing = true)
static class MappingJackson2HttpMessageConverterConfiguration {
@Bean
@ConditionalOnMissingBean(value = MappingJackson2HttpMessageConverter.class）
//省略部分非关键代码
MappingJackson2HttpMessageConverter mappingJackson2HttpMessageConverter(ObjectMapper objectMapper) {
return new MappingJackson2HttpMessageConverter(objectMapper);
}
}

以上即为判断某个类是否存在的两种方法。

第 12 课

在上面的学籍管理系统中，我们还存在一个接口，负责根据学生的学号删除他的信息，代码如下：

@RequestMapping(path = “students/{id}”, method = RequestMethod.DELETE)
public void deleteStudent(@PathVariable(“id”) @Range(min = 1,max = 10000) String id){
log.info(“delete student: {}",id);
//省略业务代码
};

这个学生的编号是从请求的 Path 中获取的，而且它做了范围约束，必须在 1 到 10000 之间。那么你能找出负责解出 ID 的解析器（HandlerMethodArgumentResolver）是哪一种吗？校验又是如何触发的？

按照案例 1 的案例解析思路，我们可以轻松地找到负责解析 ID 值的解析器是 PathVariableMethodArgumentResolver，它的匹配要求参考如下代码：

@Override
public boolean supportsParameter(MethodParameter parameter) {
if (!parameter.hasParameterAnnotation(PathVariable.class)) {
return false;
}
if (Map.class.isAssignableFrom(parameter.nestedIfOptional().getNestedParameterType())) {
PathVariable pathVariable = parameter.getParameterAnnotation(PathVariable.class);
return (pathVariable != null && StringUtils.hasText(pathVariable.value()));
}
//要返回 true，必须标记@PathVariable 注解
return true;
}

查看上述代码，当 String 类型的方法参数 ID 标记 @PathVariable 时，它就能符合上 PathVariableMethodArgumentResolver 的匹配条件。

翻阅这个解析类的实现，我们很快就可以定位到具体的解析方法，但是当我们顺藤摸瓜去找 Validation 时，却无蛛丝马迹，这点完全不同于案例 1 中的解析器 RequestResponseBodyMethodProcessor。那么它的校验到底是怎么触发的？你可以把这个问题当做课后作业去思考下，这里仅仅给出一个提示，实际上，对于这种直接标记在方法参数上的校验是通过 AOP 拦截来做校验的。

第 13 课

在案例 2 中，我们提到一定要避免在过滤器中调用多次 FilterChain#doFilter()。那么假设一个过滤器因为疏忽，在某种情况下，这个方法一次也没有调用，会出现什么情况呢？

这样的过滤器可参考改造后的 DemoFilter：

@Component
public class DemoFilter implements Filter {
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
System.out.println(“do some logic”);
}
}

对于这样的情况，如果不了解 Filter 的实现逻辑，我们可能觉得，它最终会执行到 Controller 层的业务逻辑，最多是忽略掉排序在这个过滤器之后的一些过滤器而已。但是实际上，结果要严重得多。

以我们的改造案例为例，我们执行 HTTP 请求添加用户返回是成功的：

POST http://localhost:8080/regStudent/fujian

HTTP/1.1 200

Content-Length: 0

Date: Tue, 13 Apr 2021 11:37:43 GMT

Keep-Alive: timeout=60

Connection: keep-alive

但是实际上，我们的 Controller 层压根没有执行。这里给你解释下原因，还是贴出之前解析过的过滤器执行关键代码（ApplicationFilterChain#internalDoFilter）：

private void internalDoFilter(ServletRequest request,
ServletResponse response){
if (pos < n) {
// pos 会递增
ApplicationFilterConfig filterConfig = filters[pos++];
try {
Filter filter = filterConfig.getFilter();
// 省略非关键代码
// 执行 filter
filter.doFilter(request, response, this);
// 省略非关键代码
}
// 省略非关键代码
return;
}
// 执行真正实际业务
servlet.service(request, response);
}
// 省略非关键代码
}

当我们的过滤器 DemoFilter 被执行，而它没有在其内部调用 FilterChain#doFilter 时，我们会执行到上述代码中的 return 语句。这不仅导致后续过滤器执行不到，也会导致能执行业务的 servlet.service(request, response) 执行不了。此时，我们的 Controller 层逻辑并未执行就不稀奇了。

相反，正是因为每个过滤器都显式调用了 FilterChain#doFilter，才有机会让最后一个过滤器在调用 FilterChain#doFilter 时，能看到 pos = n 这种情况。而这种情况下，return 就走不到了，能走到的是业务逻辑（servlet.service(request, response)）。

第 14 课

这节课的两个案例，它们都是在 Tomcat 容器启动时发生的，但你了解 Spring 是如何整合 Tomcat，使其在启动时注册这些过滤器吗？

当我们调用下述关键代码行启动 Spring 时：

SpringApplication.run(Application.class, args);

会创建一个具体的 ApplicationContext 实现，以 ServletWebServerApplicationContext 为例，它会调用 onRefresh() 来与 Tomcat 或 Jetty 等容器集成：

@Override
protected void onRefresh() {
super.onRefresh();
try {
createWebServer();
}
catch (Throwable ex) {
throw new ApplicationContextException(“Unable to start web server”, ex);
}
}

查看上述代码中的 createWebServer() 实现：

private void createWebServer() {
WebServer webServer = this.webServer;
ServletContext servletContext = getServletContext();
if (webServer == null && servletContext == null) {
ServletWebServerFactory factory = getWebServerFactory();
this.webServer = factory.getWebServer(getSelfInitializer());
}
// 省略非关键代码
}

第 6 行，执行 factory.getWebServer() 会启动 Tomcat，其中这个方法调用传递了参数 getSelfInitializer()，它返回的是一个特殊格式回调方法 this::selfInitialize 用来添加 Filter 等，它是当 Tomcat 启动后才调用的。

private void selfInitialize(ServletContext servletContext) throws ServletException {
prepareWebApplicationContext(servletContext);
registerApplicationScope(servletContext);
WebApplicationContextUtils.registerEnvironmentBeans(getBeanFactory(), servletContext);
for (ServletContextInitializer beans : getServletContextInitializerBeans()) {
beans.onStartup(servletContext);
}
}

那说了这么多，你可能对这个过程还不够清楚，这里我额外贴出了两段调用栈帮助你理解。

启动 Spring Boot 时，启动 Tomcat：

Tomcat 启动后回调 selfInitialize：

相信通过上述调用栈，你能更清晰地理解 Tomcat 启动和 Filter 添加的时机了。

第 15 课

通过案例 1 的学习，我们知道在 Spring Boot 开启 Spring Security 时，访问需要授权的 API 会自动跳转到如下登录页面，你知道这个页面是如何产生的么？

实际上，在 Spring Boot 启用 Spring Security 后，匿名访问一个需要授权的 API 接口时，我们会发现这个接口授权会失败，从而进行 302 跳转，跳转的关键代码可参考 ExceptionTranslationFilter 调用的 LoginUrlAuthenticationEntryPoint#commence 方法：

public void commence(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
AuthenticationException authException) throws IOException, ServletException {
//省略非关键代码
redirectUrl = buildRedirectUrlToLoginPage(request, response, authException);
//省略非关键代码
redirectStrategy.sendRedirect(request, response, redirectUrl);
}

具体的跳转情况可参考 Chrome 的开发工具：

在跳转后，新的请求最终看到的效果图是由下面的代码生产的 HTML 页面，参考 DefaultLoginPageGeneratingFilter#generateLoginPageHtml：

private String generateLoginPageHtml(HttpServletRequest request, boolean loginError,
boolean logoutSuccess) {
String errorMsg = “Invalid credentials”;
//省略部分非关键代码

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("\n”
+ “<html lang="en">\n”
+ " \n"
+ " <meta charset="utf-8">\n"
+ " <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, shrink-to-fit=no">\n"
+ " <meta name="description" content="">\n"
+ " <meta name="author" content="">\n"
+ " Please sign in\n"
+ " <link href="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.0.0-beta/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet" integrity="sha384-/Y6pD6FV/Vv2HJnA6t+vslU6fwYXjCFtcEpHbNJ0lyAFsXTsjBbfaDjzALeQsN6M" crossorigin="anonymous">\n"
+ " <link href="https://getbootstrap.com/docs/4.0/examples/signin/signin.css" rel="stylesheet" crossorigin="anonymous"/>\n"
+ " \n"
+ " \n"
+ " <div class="container">\n");
//省略部分非关键代码
sb.append("

上即为登录页面的呈现过程，可以看出基本都是由各种 Filter 来完成的。

第 16 课

这节课的两个案例，在第一次发送请求的时候，会遍历对应的资源处理器和异常处理器，并注册到 DispatcherServlet 对应的类成员变量中，你知道它是如何被触发的吗？

实现了 FrameworkServlet 的 onRefresh() 接口，这个接口会在 WebApplicationContext 初始化时被回调：

public class DispatcherServlet extends FrameworkServlet {
@Override
protected void onRefresh(ApplicationContext context) {
initStrategies(context);
}

*/
protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
initMultipartResolver(context);
initLocaleResolver(context);
initThemeResolver(context);
initHandlerMappings(context);
initHandlerAdapters(context);
initHandlerExceptionResolvers(context);
initRequestToViewNameTranslator(context);
initViewResolvers(context);
initFlashMapManager(context);
}
}

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