Spring Boot拦截器示例及源码原理分析

秒速五厘米 2022-06-03 04:20 280阅读 0赞

在[SpringMVC源码分析][SpringMVC]一文中，已经对SpringMVC的初始化及请求响应过程进行了分析，但未对拦截器进行深入研究。  
本文将首先通过示例的方式了解拦截器的工作原理，然后再深入分析其源码来了解其内部原理。  
本文代码基于Spring Boot+Kotlin。

# 1 自定义拦截器 #

GITHUB地址： [https://github.com/icarusliu/learn][https_github.com_icarusliu_learn]

## 1.1 Interceptor定义 ##

第一步我们先来定义一个Interceptor；  
拦截器一般需要继承自HandlerInterceptor，并需要实现以下三个接口：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>接口</th> 
   <th>接口名称</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>preHandle</td> 
   <td>前置处理</td> 
   <td>在实际的Handle执行前执行；有Boolean类型的返回值，如果返回为False，则Handle本身及postHandle/afterCompletion以及后续的拦截器全部都不会再继续执行；为True则反之。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>postHandle</td> 
   <td>后置处理</td> 
   <td>Handle执行后视图渲染前执行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>afterCompletion</td> 
   <td>完成后处理</td> 
   <td>Handle执行且视图渲染完成后执行</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Spring为方便使用实现了HandlerInterceptorAdapter的抽象类；需要实现的方法都实现为空的方法，在使用时只需实现必要的方法即可。

定义的测试拦截器见以下代码：

class TestInterceptor: HandlerInterceptorAdapter() {
        private val logger = LoggerFactory.getLogger(HandlerInterceptorAdapter::class.java)
    
        /** * This implementation always returns `true`. */
        @Throws(Exception::class)
        override fun preHandle(request: HttpServletRequest, response: HttpServletResponse, handler: Any): Boolean {
            if (logger.isDebugEnabled) {
                logger.debug("TestInterceptor preHandle begin to execute!")
            }
    
            return true
        }
    
        /** * This implementation is empty. */
        @Throws(Exception::class)
        override fun postHandle(request: HttpServletRequest, response: HttpServletResponse, handler: Any,
                                @Nullable modelAndView: ModelAndView?) {
            if (logger.isDebugEnabled) {
                logger.debug("TestInterceptor postHandle begin to execute!")
            }
        }
    
        /** * This implementation is empty. */
        @Throws(Exception::class)
        override fun afterCompletion(request: HttpServletRequest, response: HttpServletResponse, handler: Any,
                                     @Nullable ex: Exception?) {
            if (logger.isDebugEnabled) {
                logger.debug("TestInterceptor afterCompletion begin to execute!")
            }
        }
    
        /** * This implementation is empty. */
        @Throws(Exception::class)
        override fun afterConcurrentHandlingStarted(request: HttpServletRequest, response: HttpServletResponse,
                                                    handler: Any) {
            if (logger.isDebugEnabled) {
                logger.debug("TestInterceptor afterConcurrentHandlingStarted begin to execute!")
            }
        }
    }

## 1.2 拦截器配置 ##

拦截器定义完成后，还需要将拦截器引入，并指定该拦截器所拦截的场景。  
在SpringBoot中，一般通过使用EnableWebMvc及Configuration两个注解，并实现WebMvcConfigurer接口来添加拦截器，实现代码如下：

@EnableWebMvc
    @Configuration
    class WebConfig: WebMvcConfigurer {
        override fun addInterceptors(registry: InterceptorRegistry) {
            registry.addInterceptor(TestInterceptor()).addPathPatterns("/**")
        }
    }

注解一定要通过addPathPatterns来指定该拦截器所拦截的URL，如果不指定将不会拦截任何请求。.

## 1.3 定义Controller ##

Controller的定义比较简单，在此不细说，代码如下：

@RestController
    @RequestMapping("/test")
    class TestController {
        private val logger = LoggerFactory.getLogger(TestController::class.java)
    
        @RequestMapping("/test")
        fun test(): String {
            if (logger.isDebugEnabled) {
                logger.debug("Test controller begin to execute!")
            }
    
            logger.info("Test!")
    
            if (logger.isDebugEnabled) {
                logger.debug("Test controller execution has been completed!")
            }
    
            return "test";
        }
    }

## 1.4 测试类定义 ##

@RunWith(SpringRunner::class)
    @WebMvcTest(TestController::class)
    class LearninterceptorApplicationTests {
        private val logger = LoggerFactory.getLogger(LearninterceptorApplicationTests::class.java)
    
        @Autowired
        private lateinit var mvc: MockMvc
    
        @Test
        fun testTestController() {
            mvc.perform(get("/test/test")).andExpect(status().isOk)
                    .andExpect(content().string("test"));
        }
    
    }

在此，一个测试的Interceptor及其测试的Controller及单元测试类即定义完成。  
可以通过执行测试类看到测试结果，在此不细述。

# 1.5 配置分析 #

在1.2章节中我们通过@EnableWebMvc注解来进行拦截器的自定义配置，通过分析该类及相关类，各个类的作用如下

# 1.5.1 EnableWebMvc #

与Configuration注解结合，可从WebMvcConfigurationSupport中引入SpringMVC的相关配置；如果需要修改引入的配置，需要通过实现WebMvcConfigurer接口提供的方法来进行。  
注解EnableWebMvc在一个工程中只能注解在一个类上； 但实现WebMvcConfigurer的类可以有多个。  
EnableWebMvc是如何引入WebMvcConfigurationSupport中的相关配置的呢？  
我们来看下其本身实现：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Documented
    @Import(DelegatingWebMvcConfiguration.class)
    public @interface EnableWebMvc { 
    }

可以看到其通过Import引入了DelegatingWebMvcConfiguration配置类， 而这个类又继承了WebMvcConfigurationSupport类。  
关于这部分如何生效的后文将会进行详解。

# 1.5.2 WebMvcConfigurer #

WebMvcConfigurer主要是提供接口来实现SpringMVC的自定义配置，其中它与Interceptor相关的就是addInterceptors方法，通过覆盖该方法，可以添加自定义Interceptor。

addInterceptors返回类型为InterceptorRegistration对象，通过查看该类实现，看到其提供的主要方法是： addPathPatterns/excludePathPatterns/pathMatcher/order，主要完成两个功能：一是提供配置所添加的Interceptor的映射路径的方法；二是提供配置所添加的Interceptor的Order的方法，通过Order可控制所添加的Interceptor在所有Interceptors中的执行顺序。  
其使用代码如下：

override fun addInterceptors(registry: InterceptorRegistry) {
        registry.addInterceptor(TestInterceptor())
                .addPathPatterns("/**")
                .order(1000)
    }

# 2 拦截器生效过程源码分析 #

在[SpringMVC源码分析][SpringMVC]一文的2.2.2.1章节中，已经分析过DiapatcherServlet中的Service方法的执行过程；跟拦截器相关的执行流程如下：

Created with Raphaël 2.1.0开始查找Handle及拦截器执行拦截器前置处理preHandle执行Handle执行拦截器后置处理postHandle执行视图渲染执行拦截器afterCompletion结束

其关键就在Handle及拦截器的查找中；至于执行过程较为简单不再详细说明。

接下来我们分析拦截器的查找过程。  
在[SpringMVC源码分析][SpringMVC]一文中，已经分析过查找过程在AbstractHandlerMapping中实现，实际查找拦截器在方法getHandlerExecutionChain中：

protected HandlerExecutionChain getHandlerExecutionChain(Object handler, HttpServletRequest request) {
        HandlerExecutionChain chain = (handler instanceof HandlerExecutionChain ?
                (HandlerExecutionChain) handler : new HandlerExecutionChain(handler));
    
        String lookupPath = this.urlPathHelper.getLookupPathForRequest(request);
        for (HandlerInterceptor interceptor : this.adaptedInterceptors) {
            if (interceptor instanceof MappedInterceptor) {
                MappedInterceptor mappedInterceptor = (MappedInterceptor) interceptor;
                if (mappedInterceptor.matches(lookupPath, this.pathMatcher)) {
                    chain.addInterceptor(mappedInterceptor.getInterceptor());
                }
            }
            else {
                chain.addInterceptor(interceptor);
            }
        }
        return chain;
    }

该方法就是从adaptedInterceptors属性中，根据URL查找添加条件的Interceptor并组装成HandlerExecutionChain并返回。  
结合1.5.2中的分析，可以知道此处是否满足条件的判断是根据添加拦截器配置时调用的addPathPatterns方法决定的。具体判定过程不再赘述。

那么，现在的问题就是adaptedInterceptors属性是如何初始化的。  
通过分析AbstractHandlerMapping类，其adaptedInterceptors属性实际是在initInterceptors方法中根据interceptors来进行初始化的。现在的问题转变成interceptors这个属性是如何初始化的了。 实际上这个属性是通过setInterceptors方法来设置的，但通过Alt+F7的搜索并未搜索到该方法是在哪个地方调用的。

我们换个思路，通过@EnableWebMvc来分析看通过addInterceptors方法配置的Interceptor在到底添加到哪去了。  
前言已经分析，通过@EnableWebMvc注解实际上引入了DelegatingWebMvcConfiguration这个类；查看这个类，在其中有一方法被Autowired注解：

@Autowired(required = false)
    public void setConfigurers(List<WebMvcConfigurer> configurers) {
        if (!CollectionUtils.isEmpty(configurers)) {
            this.configurers.addWebMvcConfigurers(configurers);
        }
    }

通过查看Autowired注解定义，了解到当它使用在List参数的方法上时，会查找List所包含的对象类型的所有Bean然后进行注入。这也意味着，此处会将所有实现WebMvcConfigurer接口的类进行注入，然后添加到configurers属性中去；在此处，我们自定义的继承自WebMvcConfigurer的类会被注入。  
再查看 DelegatingWebMvcConfiguration 这个类，它继承了 WebMvcConfigurationSupport 类。分析WebMvcConfigurationSupport，可以看到以下方法：

@Bean
    public RequestMappingHandlerMapping requestMappingHandlerMapping() {
        RequestMappingHandlerMapping mapping = createRequestMappingHandlerMapping();
        mapping.setOrder(0);
        mapping.setInterceptors(getInterceptors());
        mapping.setContentNegotiationManager(mvcContentNegotiationManager());
        mapping.setCorsConfigurations(getCorsConfigurations());
    
        PathMatchConfigurer configurer = getPathMatchConfigurer();
        Boolean useSuffixPatternMatch = configurer.isUseSuffixPatternMatch();
        Boolean useRegisteredSuffixPatternMatch = configurer.isUseRegisteredSuffixPatternMatch();
        Boolean useTrailingSlashMatch = configurer.isUseTrailingSlashMatch();
        if (useSuffixPatternMatch != null) {
            mapping.setUseSuffixPatternMatch(useSuffixPatternMatch);
        }
        if (useRegisteredSuffixPatternMatch != null) {
            mapping.setUseRegisteredSuffixPatternMatch(useRegisteredSuffixPatternMatch);
        }
        if (useTrailingSlashMatch != null) {
            mapping.setUseTrailingSlashMatch(useTrailingSlashMatch);
        }
    
        UrlPathHelper pathHelper = configurer.getUrlPathHelper();
        if (pathHelper != null) {
            mapping.setUrlPathHelper(pathHelper);
        }
    
        PathMatcher pathMatcher = configurer.getPathMatcher();
        if (pathMatcher != null) {
            mapping.setPathMatcher(pathMatcher);
        }
    
        return mapping;
    }

可以看到RequestMappingHandlerMapping类被注入Spring容器。  
同时通过mapping.setInterceptors(getInterceptors())将所有的Interceptors设置到HandperMapping对象中 。  
这样就找到了ReuqestMappingHandlerMapping的setInterceptors方法调用处了。  
接下来的问题就是此处调用的getInterceptors方法的实现：

protected final Object[] getInterceptors() {
        if (this.interceptors == null) {
            InterceptorRegistry registry = new InterceptorRegistry();
            addInterceptors(registry);
            registry.addInterceptor(new ConversionServiceExposingInterceptor(mvcConversionService()));
            registry.addInterceptor(new ResourceUrlProviderExposingInterceptor(mvcResourceUrlProvider()));
            this.interceptors = registry.getInterceptors();
        }
        return this.interceptors.toArray();
    }

此处如果interceptors对象为空时，会调用addInterceptors方法；其实现在DelegatingWebMvcConfiguration类中：

@Override
    protected void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        this.configurers.addInterceptors(registry);
    }

在前文已经描述到，DelegatingWebMvcConfiguration类中的configurers属性会将所有继承了WebMvcConfigurer的配置类全部添加进去。如我们自定义的配置类；在此处调用DelegatingWebMvcConfiguration的addInterceptors方法时，实际就是调用各个WebMvcConfigurer对象的addInterceptors方法来完成自定义的Interceptor注册过程。  
通过这一系列过程，RequestMappingHandlerMapping的getInterceptors方法就可以获取到所有自定义的Interceptor了。

[SpringMVC]: http://blog.csdn.net/icarusliu/article/details/78809790
[https_github.com_icarusliu_learn]: https://github.com/icarusliu/learn