深入剖析Spring WebFlux：从MethodHandler到反射获取请求信息的源码之旅

news2024/11/24 19:53:49

文章目录

  • 前言
  • 一、获取请求执行的类、方法信息
  • 二、获取请求url变量
  • 三、获取请求处理数据
  • 总结

前言

最近想写一个代办事项后台服务，底层，选型WebFlux。在操作层面上，针对部分操作，想在不侵入业务代码的前提下，记录操作日志，数据内容包括请求参数、响应结果数据。由于WebFlux，是非阻塞式的，原本Spring Mvc的那套代码，在这里就不适用。后续通过百度、阅读WebFlux相关源码，最终达到预先设想目标。该博文，主要就是为了解决WebFlux环境下，收集请求信息，包括请求参数、响应结果信息等。
通过这篇博文，可以解决如下内容：

  1. 获取请求执行的类、方法等信息。
  2. 获取请求url变量。
  3. 如何获取响应结果数据。

一、获取请求执行的类、方法信息

在介绍这部分内容之前，需要先介绍WebFlux的核心处理程序，DispatcherHandler，其地位，等价于Servlet环境下的DispatcherServlet。大体处理逻辑，请求先通过DispatcherHandler，找到请求处理类，如果找不到，就返回404。然后，进行请求处理，最后，对结果进行加工处理。

// DispatcherHandler.java 内容
@Override
public Mono<Void> handle(ServerWebExchange exchange) {
	if (this.handlerMappings == null) {
		return createNotFoundError();
	}
	if (CorsUtils.isPreFlightRequest(exchange.getRequest())) {
		return handlePreFlight(exchange);
	}
	return Flux.fromIterable(this.handlerMappings)
			// mapping为HandlerMapping类型，通过HandlerMapping.getHandler，找到能够处理该请求的HandlerMethod
			.concatMap(mapping -> mapping.getHandler(exchange))
			.next()
			// 针对请求url，若没有找到对应的HandlerMethod，返回404。
			.switchIfEmpty(createNotFoundError())
			// 对请求进行处理
			.flatMap(handler -> invokeHandler(exchange, handler))
			// 请求结果处理
			.flatMap(result -> handleResult(exchange, result));
}

// 容器启动时，调用这个方法，用于初始化系统配置的HandlerMapping、HandlerAdapter、HandlerResultHandler。并按照执行规则，进行排序。通过排序，确定调用顺序。
protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
	Map<String, HandlerMapping> mappingBeans = BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(
			context, HandlerMapping.class, true, false);

	ArrayList<HandlerMapping> mappings = new ArrayList<>(mappingBeans.values());
	AnnotationAwareOrderComparator.sort(mappings);
	this.handlerMappings = Collections.unmodifiableList(mappings);

	Map<String, HandlerAdapter> adapterBeans = BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(
			context, HandlerAdapter.class, true, false);

	this.handlerAdapters = new ArrayList<>(adapterBeans.values());
	AnnotationAwareOrderComparator.sort(this.handlerAdapters);

	Map<String, HandlerResultHandler> beans = BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(
			context, HandlerResultHandler.class, true, false);

	this.resultHandlers = new ArrayList<>(beans.values());
	AnnotationAwareOrderComparator.sort(this.resultHandlers);
}

DispatcherHandler，大体处理流程介绍完了，这里，开始介绍HandlerMapping，后续获取请求执行方法、类等信息的操作，是以这个为基础。HandlerMapping，在容器启动时，搜集服务的全部请求，并将其装配成RequestMappingInfo，并存储与MappingRegistry.pathLookup，关于这部分内容，不是这里讨论的重点，只是为了大概知道整个流程。后续，请求达到时，通过请求地址，从pathLookup中，找到最合适的HandlerMethod。接下来，就是这里重点关注的内容

// AbstractHandlerMethodMapping.java内容
protected HandlerMethod lookupHandlerMethod(ServerWebExchange exchange) throws Exception {
	List<Match> matches = new ArrayList<>();
	// 通过完整路径，进行查找
	List<T> directPathMatches = this.mappingRegistry.getMappingsByDirectPath(exchange);
	if (directPathMatches != null) {
		addMatchingMappings(directPathMatches, matches, exchange);
	}
	if (matches.isEmpty()) {
	    // 针对请求路径，进行匹配查找，包括请求方法、consume、请求头、请求参数等信息
		addMatchingMappings(this.mappingRegistry.getRegistrations().keySet(), matches, exchange);
	}
	if (!matches.isEmpty()) {
		Comparator<Match> comparator = new MatchComparator(getMappingComparator(exchange));
		matches.sort(comparator);
		Match bestMatch = matches.get(0);
		if (matches.size() > 1) {
			if (logger.isTraceEnabled()) {
				logger.trace(exchange.getLogPrefix() + matches.size() + " matching mappings: " + matches);
			}
			if (CorsUtils.isPreFlightRequest(exchange.getRequest())) {
				for (Match match : matches) {
					if (match.hasCorsConfig()) {
						return PREFLIGHT_AMBIGUOUS_MATCH;
					}
				}
			}
			else {
				Match secondBestMatch = matches.get(1);
				if (comparator.compare(bestMatch, secondBestMatch) == 0) {
					Method m1 = bestMatch.getHandlerMethod().getMethod();
					Method m2 = secondBestMatch.getHandlerMethod().getMethod();
					RequestPath path = exchange.getRequest().getPath();
					throw new IllegalStateException(
							"Ambiguous handler methods mapped for '" + path + "': {" + m1 + ", " + m2 + "}");
				}
			}
		}
		// 找到HandlerMethod，将信息，进行存储。
		handleMatch(bestMatch.mapping, bestMatch.getHandlerMethod(), exchange);
		return bestMatch.getHandlerMethod();
	}
	else {
		return handleNoMatch(this.mappingRegistry.getRegistrations().keySet(), exchange);
	}
}

// RequestMappingInfoHandlerMapping.java 内容。
// RequestMappingInfoHandlerMapping，为AbstractHandlerMethodMapping实现类
protected void handleMatch(RequestMappingInfo info, HandlerMethod handlerMethod,
			ServerWebExchange exchange) {

	super.handleMatch(info, handlerMethod, exchange);

	PathContainer lookupPath = exchange.getRequest().getPath().pathWithinApplication();

	PathPattern bestPattern;
	Map<String, String> uriVariables;
	Map<String, MultiValueMap<String, String>> matrixVariables;

	Set<PathPattern> patterns = info.getPatternsCondition().getPatterns();
	if (patterns.isEmpty()) {
		bestPattern = getPathPatternParser().parse(lookupPath.value());
		uriVariables = Collections.emptyMap();
		matrixVariables = Collections.emptyMap();
	}
	else {
		bestPattern = patterns.iterator().next();
		PathPattern.PathMatchInfo result = bestPattern.matchAndExtract(lookupPath);
		Assert.notNull(result, () ->
				"Expected bestPattern: " + bestPattern + " to match lookupPath " + lookupPath);
		uriVariables = result.getUriVariables();
		matrixVariables = result.getMatrixVariables();
	}

	// 此处将HandlerMethod、uri变量等信息，存储与ServerWebExchange.attributes。
	exchange.getAttributes().put(BEST_MATCHING_HANDLER_ATTRIBUTE, handlerMethod);
	exchange.getAttributes().put(BEST_MATCHING_PATTERN_ATTRIBUTE, bestPattern);
	exchange.getAttributes().put(URI_TEMPLATE_VARIABLES_ATTRIBUTE, uriVariables);
	exchange.getAttributes().put(MATRIX_VARIABLES_ATTRIBUTE, matrixVariables);

	if (!info.getProducesCondition().getProducibleMediaTypes().isEmpty()) {
		Set<MediaType> mediaTypes = info.getProducesCondition().getProducibleMediaTypes();
		exchange.getAttributes().put(PRODUCIBLE_MEDIA_TYPES_ATTRIBUTE, mediaTypes);
	}
}

到这里，想必大家已经知道，获取获取key为BEST_MATCHING_HANDLER_ATTRIBUTE的属性，可获取处理该请求的HandlerMethod。那么，要从哪里介入呢？这里就需要引入HandlerAdapter接口，该接口存在两个方法，supports方法，判断能否处理；handle，进行请求处理。spring针对该接口，提供了多个实现类，这里主要介绍RequestMappingHandlerAdapter。

// RequestMappingHandlerAdapter.java 内容
@Override
public boolean supports(Object handler) {
	return handler instanceof HandlerMethod;
}

@Override
public Mono<HandlerResult> handle(ServerWebExchange exchange, Object handler) {
	HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
	Assert.state(this.methodResolver != null && this.modelInitializer != null, "Not initialized");

	InitBinderBindingContext bindingContext = new InitBinderBindingContext(
			getWebBindingInitializer(), this.methodResolver.getInitBinderMethods(handlerMethod));

	InvocableHandlerMethod invocableMethod = this.methodResolver.getRequestMappingMethod(handlerMethod);

	Function<Throwable, Mono<HandlerResult>> exceptionHandler =
			ex -> handleException(ex, handlerMethod, bindingContext, exchange);

	return this.modelInitializer
			.initModel(handlerMethod, bindingContext, exchange)
			// 进行请求处理。
			.then(Mono.defer(() -> invocableMethod.invoke(exchange, bindingContext)))
			.doOnNext(result -> result.setExceptionHandler(exceptionHandler))
			.doOnNext(result -> bindingContext.saveModel())
			.onErrorResume(exceptionHandler);
}

现在，我们可以实现RequestMappingHandlerAdapter，从而拿到HandlerMethod，并获取请求相关信息。

@Slf4j
@Component
public class RequestLogHandlerAdapter extends RequestMappingHandlerAdapter {

    @Override
    public Mono<HandlerResult> handle(ServerWebExchange exchange, Object handler) {
        HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;

        Method method = handlerMethod.getMethod();
        log.info("Base on {} request, now found it will used {} method to dispose", exchange.getRequest().getPath().value(), method);

        return super.handle(exchange, handler);
    }
}

在这里插入图片描述
到这里，我们完成了，获取请求执行类、方法等信息的动作。

二、获取请求url变量

同样的，我们也是通过HandlerAdapter接口，获取请求url变量信息。获取方式，是在上一步介绍的ServerWebExchange的URI_TEMPLATE_VARIABLES_ATTRIBUTE属性。

@Slf4j
@Component
public class RequestLogHandlerAdapter extends RequestMappingHandlerAdapter {

    @Override
    public Mono<HandlerResult> handle(ServerWebExchange exchange, Object handler) {
        HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;

        Map<String, Object> urlVariables = exchange.getAttribute(HandlerMapping.URI_TEMPLATE_VARIABLES_ATTRIBUTE);
        log.info("Url variable is {}", urlVariables);

        Method method = handlerMethod.getMethod();
        log.info("Base on {} request, now found it will used {} method to dispose", exchange.getRequest().getPath().value(), method);

        return super.handle(exchange, handler);
    }
}

在这里插入图片描述

三、获取请求处理数据

最开始的时候，我以为，也能通过HandlerAdapter接口，获取响应结果数据，毕竟这个接口返回值返回的是HandlerResult。由于接口定义，大多数是采用Mono、Flux作为请求接口的返回值，那么HandlerResult，存储的返回值类型，也是Mono、Flux。无法直接获取请求结果数据。
在这里，需要借助于ServerHttpResponseDecorator，一个对响应结果进行装饰，通过它，可以获取请求响应结果数据。

// WebFilter接口实现类，完成代码，在下一篇博文提供。
@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, WebFilterChain chain) {
    Method method = this.analysisForRequestMethod(exchange);
    ServerHttpResponseDecorator decoratedResponse = new ServerHttpResponseDecorator(exchange.getResponse()) {
        @Override
        public Mono<Void> writeWith(Publisher<? extends DataBuffer> body) {
            return super.writeWith(DataBufferUtils.join(body).doOnNext(buffer -> {
                String respBody = buffer.toString(StandardCharsets.UTF_8);
                JSONObject responseJson = JSONObject.parseObject(respBody);

                if (method != null) {
                    requestLogOperator.requestLogOperator(method, exchange, responseJson);
                }
            }));
        }
    };

    return chain.filter(exchange.mutate().response(decoratedResponse).build());
}

在这里插入图片描述

总结

DispatcherHandler为WebFlux请求的核心处理程序，首先通过HandlerMapping，找到可以处理请求的HandlerMethod，然后通过HandlerAdapter接口，请求处理，然后在对结果进行处理。

  1. 通过实现RequestMappingHandlerAdapter，对原有行为，进行扩展，用于获取请求处理类、请求uri变量。
  2. 通过实现WebFilter接口，借助ServerHttpResponseDecorator，对响应结果，进行装饰，获取请求结果数据。

将在下一篇博文，专门介绍如何将上述内容，收集请求处理信息，进行请求日志记录管理。

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