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一、前言
Spring Flux 中的核心 DispatcherHandler 的处理过程分为三步，其中首步就是通过 HandlerMapping 接口查找 Request 所对应的 Handler。本文就是通过阅读源码的方式，分析一下 HandlerMapping 接口的实现者之一——RequestMappingHandlerMapping 类，用于处理基于注解的路由策略，把所有用 @Controller 和 @RequestMapping 标记的类中的 Handler 识别出来，以便 DispatcherHandler 调用的。
HandlerMapping 接口的另外两种实现类：1、RouterFunctionMapping 用于函数式端点的路由；2、SimpleUrlHandlerMapping 用于显式注册的 URL 模式与 WebHandler 配对。
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二、对基于注解的路由控制器的抽象
Spring 中基于注解的控制器的使用方法大致如下：
@Controller
public class MyHandler{
@RequestMapping(“/”)
public String handlerMethod(){
}
}
在 Spring WebFlux 中，对上述使用方式进行了三层抽象模型。
Mapping
用户定义的基于 annotation 的映射关系
该抽象对应的类是：org.springframework.web.reactive.result.method.RequestMappingInfo
比如上述例子中的 @RequestMapping(“/”) 所代表的映射关系
Handler
代表控制器的类
该抽象对应的类是：java.lang.Class
比如上述例子中的 MyHandler 类
Method
具体处理映射的方法
该抽象对应的类是：java.lang.reflect.Method
比如上述例子中的 String handlerMethod() 方法
基于上述三层抽象模型，进而可以作一些组合。
HandlerMethod
Handler 与 Method 的结合体，Handler（类）与 Method（方法）搭配后就成为一个可执行的单元了
Mapping vs HandlerMethod
把 Mapping 与 HandlerMethod 作为字典存起来，就可以根据请求中的关键信息（路径、头信息等）来匹配到 Mapping，再根据 Mapping 找到 HandlerMethod，然后执行 HandlerMethod，并传递随请求而来的参数。
理解了这个抽象模型后，接下来分析源码来理解 Spring WebFlux 如何处理请求与 Handler 之间的 Mapping 关系时，就非常容易了。
HandlerMapping 接口及其各实现类负责上述模型的构建与运作。
三、HandlerMapping 接口实现的设计模式
HandlerMapping 接口实现，采用了 ” 模版方法 ” 这种设计模式。
1 层：AbstractHandlerMapping implements HandlerMapping, Ordered, BeanNameAware
^
|
2 层：AbstractHandlerMethodMapping implements InitializingBean
^
|
3 层：RequestMappingInfoHandlerMapping
^
|
4 层：RequestMappingHandlerMapping implements EmbeddedValueResolverAware
下面对各层的职责作简要说明：
第 1 层主要实现了对外提供模型的接口
即重载了 HandlerMapping 接口的 ”Mono<Object> getHandler(ServerWebExchange exchange) “ 方法，并定义了骨架代码。
第 2 层有两个责任 —— 解析用户定义的 HandlerMethod + 实现对外提供模型接口实现所需的抽象方法
通过实现了 InitializingBean 接口的 ”void afterPropertiesSet()” 方法，解析用户定义的 Handler 和 Method。
实现第 1 层对外提供模型接口实现所需的抽象方法：”Mono<?> getHandlerInternal(ServerWebExchange exchange)”
第 3 层提供根据请求匹配 Mapping 模型实例的方法
第 4 层实现一些高层次用到的抽象方法来创建具体的模型实例。
小结一下，就是 HandlerMapping 接口及其实现类，把用户定义的各 Controller 等，抽象为上述的 Mapping、Handler 及 Method 模型，并将 Mapping 与 HandlerMethod 作为字典关系存起来，还提供通过匹配请求来获得 HandlerMethod 的公共方法。
接下来的章节，将先分析解析用户定义的模型并缓存模型的过程，然后再分析一下匹配请求来获得 HandlerMethod 的公共方法的过程。
四、解析用户定义的模型并缓存模型的过程
4-1、实现 InitializingBean 接口
第 2 层 AbstractHandlerMethodMapping 抽象类中的一个重要方法——实现了 InitializingBean 接口的 ”void afterPropertiesSet()” 方法，为 Spring WebFlux 带来了解析用户定义的模型并缓存模型的机会 —— Spring 容器初初始化完成该类的具体类的 Bean 后，将会回调这个方法。在该方法中，实现获取用户定义的 Handler、Method、Mapping 以及缓存 Mapping 与 HandlerMethod 映射关系的功能。
@Override
public void afterPropertiesSet() {
initHandlerMethods();
// Total includes detected mappings + explicit registrations via registerMapping..
…
}
4-2、找到用户定义的 Handler
afterPropertiesSet 方法中主要是调用了 void initHandlerMethods() 方法，具体如下：
protected void initHandlerMethods() {
// 获取 Spring 容器中所有 Bean 名字
String[] beanNames = obtainApplicationContext().getBeanNamesForType(Object.class);
for (String beanName : beanNames) {
if (!beanName.startsWith(SCOPED_TARGET_NAME_PREFIX)) {
Class<?> beanType = null;
try {
// 获取 Bean 的类型
beanType = obtainApplicationContext().getType(beanName);
}
catch (Throwable ex) {
// An unresolvable bean type, probably from a lazy bean – let’s ignore it.
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace(“Could not resolve type for bean ‘” + beanName + “‘”, ex);
}
}
// 如果获取到类型，并且类型是 Handler，则继续加载 Handler 方法。
if (beanType != null && isHandler(beanType)) {
detectHandlerMethods(beanName);
}
}
}
// 初始化后收尾工作
handlerMethodsInitialized(getHandlerMethods());
}
这儿首先获取 Spring 容器中所有 Bean 名字，然后循环处理每一个 Bean。如果 Bean 名称不是以 SCOPED_TARGET_NAME_PREFIX 常量开头，则获取 Bean 的类型。如果获取到类型，并且类型是 Handler，则继续加载 Handler 方法。
isHandler(beanType) 调用，检查 Bean 的类型是否符合 handler 定义。AbstractHandlerMethodMapping 抽象类中定义的抽象方法 ”boolean isHandler(Class<?> beanType)”，是由 RequestMappingHandlerMapping 类实现的。具体实现代码如下：
protected boolean isHandler(Class<?> beanType) {
return (AnnotatedElementUtils.hasAnnotation(beanType, Controller.class) ||
AnnotatedElementUtils.hasAnnotation(beanType, RequestMapping.class));
}
不难看出，对于 RequestMappingHandlerMapping 这个实现类来说，只有拥有 @Controller 或者 @RequestMapping 注解的类，才是 Handler。（言下之意对于其他实现类来说 Handler 的定义不同）。
具体 handler 的定义，在 HandlerMapping 各实现类来说是不同的，这也是 isHandler 抽象方法由具体实现类来实现的原因。
4-3、发现 Handler 的 Method
接下来我们要重点看一下 ”detectHandlerMethods(beanName);” 这个方法调用。
protected void detectHandlerMethods(final Object handler) {
Class<?> handlerType = (handler instanceof String ?
obtainApplicationContext().getType((String) handler) : handler.getClass());
if (handlerType != null) {
// 将 handlerType 转换为用户类型（通常等同于被转换的类型，不过诸如 CGLIB 生成的子类会被转换为原始类型）
final Class<?> userType = ClassUtils.getUserClass(handlerType);
// 寻找目标类型 userType 中的 Methods，selectMethods 方法的第二个参数是 lambda 表达式，即感兴趣的方法的过滤规则
Map<Method, T> methods = MethodIntrospector.selectMethods(userType,
// 回调函数 metadatalookup 将通过 controller 定义的 mapping 与手动定义的 mapping 合并起来
(MethodIntrospector.MetadataLookup<T>) method -> getMappingForMethod(method, userType));
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace(“Mapped ” + methods.size() + ” handler method(s) for ” + userType + “: ” + methods);
}
methods.forEach((key, mapping) -> {
// 再次核查方法与类型是否匹配
Method invocableMethod = AopUtils.selectInvocableMethod(key, userType);
// 如果是满足要求的方法，则注册到全局的 MappingRegistry 实例里
registerHandlerMethod(handler, invocableMethod, mapping);
});
}
}
首先将参数 handler（即外部传入的 BeanName 或者 BeanType）转换为 Class<?> 类型变量 handlerType。如果转换成功，再将 handlerType 转换为用户类型（通常等同于被转换的类型，不过诸如 CGLIB 生成的子类会被转换为原始类型）。接下来获取该用户类型里所有的方法（Method）。循环处理每个方法，如果是满足要求的方法，则注册到全局的 MappingRegistry 实例里。
4-4、解析 Mapping 信息
其中，以下代码片段有必要深入探究一下
Map<Method, T> methods = MethodIntrospector.selectMethods(userType,
(MethodIntrospector.MetadataLookup<T>) method -> getMappingForMethod(method, userType));
MethodIntrospector.selectMethods 方法的调用，将会把用 @RequestMapping 标记的方法筛选出来，并交给第二个参数所定义的 MetadataLookup 回调函数将通过 controller 定义的 mapping 与手动定义的 mapping 合并起来。第二个参数是用 lambda 表达式传入的，表达式中将 method、userType 传给 getMappingForMethod(method, userType) 方法。
getMappingForMethod 方法在高层次中是抽象方法，具体的是现在第 4 层 RequestMappingHandlerMapping 类中实现。在具体实现 getMappingForMethod 时，会调用到 RequestMappingHandlerMapping 类的下面这个方法。从该方法中，我们可以看到，首先会获得参数 element（即用户在 Controller 中定义的方法）的 RequestMapping 类型的类实例，然后构造代表 Mapping 抽象模型的 RequestmappingInfo 类型实例并返回。
private RequestMappingInfo createRequestMappingInfo(AnnotatedElement element) {
RequestMapping requestMapping = AnnotatedElementUtils.findMergedAnnotation(element, RequestMapping.class);
RequestCondition<?> condition = (element instanceof Class ?
getCustomTypeCondition((Class<?>) element) : getCustomMethodCondition((Method) element));
return (requestMapping != null ? createRequestMappingInfo(requestMapping, condition) : null);
}
构造代表 Mapping 抽象模型的 RequestmappingInfo 类型实例，用的是 createRequestMappingInfo 方法，如下。可以看到 RequestMappingInfo 所需要的信息，包括 paths、methods、params、headers、consumers、produces、mappingName，即用户定义 @RequestMapping 注解时所设定的可能的参数，都被存在这儿了。拥有了这些信息，当请求来到时，RequestMappingInfo 就可以测试自身是否是处理该请求的人选之一了。
protected RequestMappingInfo createRequestMappingInfo(
RequestMapping requestMapping, @Nullable RequestCondition<?> customCondition) {
RequestMappingInfo.Builder builder = RequestMappingInfo
.paths(resolveEmbeddedValuesInPatterns(requestMapping.path()))
.methods(requestMapping.method())
.params(requestMapping.params())
.headers(requestMapping.headers())
.consumes(requestMapping.consumes())
.produces(requestMapping.produces())
.mappingName(requestMapping.name());
if (customCondition != null) {
builder.customCondition(customCondition);
}
return builder.options(this.config).build();
}
4-5、缓存 Mapping 与 HandlerMethod 关系
最后，registerHandlerMethod(handler, invocableMethod, mapping) 调用将缓存 HandlerMethod，其中 mapping 参数是 RequestMappingInfo 类型的。。内部调用的是 MappingRegistry 实例的 void register(T mapping, Object handler, Method method) 方法，其中 T 是 RequestMappingInfo 类型。MappingRegistry 类维护所有指向 Handler Methods 的映射，并暴露方法用于查找映射，同时提供并发控制。
public void register(T mapping, Object handler, Method method) {
this.readWriteLock.writeLock().lock();
try {
HandlerMethod handlerMethod = createHandlerMethod(handler, method);
……
this.registry.put(mapping, new MappingRegistration<>(mapping, handlerMethod, directUrls, name));
}
finally {
this.readWriteLock.writeLock().unlock();
}
}
五、匹配请求来获得 HandlerMethod
AbstractHandlerMethodMapping 类的“Mono<HandlerMethod> getHandlerInternal(ServerWebExchange exchange)”方法，具体实现了根据请求查找 HandlerMethod 的逻辑。
@Override
public Mono<HandlerMethod> getHandlerInternal(ServerWebExchange exchange) {
// 获取读锁
this.mappingRegistry.acquireReadLock();
try {
HandlerMethod handlerMethod;
try {
// 调用其它方法继续查找 HandlerMethod
handlerMethod = lookupHandlerMethod(exchange);
}
catch (Exception ex) {
return Mono.error(ex);
}
if (handlerMethod != null) {
handlerMethod = handlerMethod.createWithResolvedBean();
}
return Mono.justOrEmpty(handlerMethod);
}
// 释放读锁
finally {
this.mappingRegistry.releaseReadLock();
}
}
handlerMethod = lookupHandlerMethod(exchange) 调用，继续查找 HandlerMethod。我们继续看一下 HandlerMethod lookupHandlerMethod(ServerWebExchange exchange) 方法的定义。为方便阅读，我把注释也写在了代码里。
protected HandlerMethod lookupHandlerMethod(ServerWebExchange exchange) throws Exception {
List<Match> matches = new ArrayList<>();
// 查找所有满足请求的 Mapping，并放入列表 mathes
addMatchingMappings(this.mappingRegistry.getMappings().keySet(), matches, exchange);
if (!matches.isEmpty()) {
// 获取比较器 comparator
Comparator<Match> comparator = new MatchComparator(getMappingComparator(exchange));
// 使用比较器将列表 matches 排序
matches.sort(comparator);
// 将排在第 1 位的作为最佳匹配项
Match bestMatch = matches.get(0);
if (matches.size() > 1) {
// 将排在第 2 位的作为次佳匹配项
Match secondBestMatch = matches.get(1);
}
handleMatch(bestMatch.mapping, bestMatch.handlerMethod, exchange);
return bestMatch.handlerMethod;
}
else {
return handleNoMatch(this.mappingRegistry.getMappings().keySet(), exchange);
}
}
六、总结
理解了 Spring WebFlux 在获取映射关系方面的抽象设计模型后，就很容易读懂代码，进而更加理解框架的具体处理方式，在使用框架时做到“知己知彼”。
原文：http://www.yesdata.net/2018/11/27/spring-flux-request-mapping/
