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基于servlet简单实现一个mvc框架（模仿springmvc）

发布于 2017/12/15 18:30 1,659浏览 6回复 11,887字

因为最近在折腾一些比较底层的东西，作为搞java的，不可避免的要折腾下mvc架构了。

这是不久前开始折腾了几天的一个mvc架构,这两天偶尔零零星星的完善了一些，算是有了个雏形，这里稍稍记录下。

这个项目的源码目前托管在github上，地址为：

https://github.com/geeeeeeeeeeeeeeeek/NemoMvc

简单的说明下：

此框架大体只为学习mvc架构方面的东西，简单实现，所以肯定还会存在不少的问题。
框架基于servlet,提供了类似springmvc中Controller，RequestBOdy,ResponseBody,RequestMapping类似的注解支持。
目前数据接收支持json、地址栏参数接收。
数据返回支持html/text及json/application，不过因为没有完成模板引擎，所以html/text暂时只支持页面跳转，不能传参。后续再有空闲时间会添加模板引擎。

简单捋一下这个架构的设计思路：

1、我们需要一个容器(NemoFrameworkCore)：

我们都知道，spring中有个Ioc的概念。这个玩意通俗点说就是一个容器，这个容器是在内存中，里面放着各种各样的程序相关的配置/程序实例片段一类的。

所以咱们也需要一个容器，在整个程序的运行期间，用来存放程序相关的东西，方便程序调度。这也是框架的核心所在。

在框架中，就叫它NemoFrameworkCore好了。

2、这个容器里存什么：

配置/程序实例片段一类的。

配置，即程序的一些配置文件中，我们会预设的一些参数。

实例片段通俗来说，也就是java中new Object();后的对象实例了。这些实例片段需要按照一定的规则存放在容器中，方便在程序中调用。这里的规则，我们暂且叫它路由（Route）好了。

3、往容器中放东西需要一个过程：

也就是怎么往这个容器放东西了。

1、配置文件：

我们采用的配置文件是.properties结尾的文件。当然，配置文件可以是多种多样的，类似于xml.ini,text,yml等等，只要是能够易于操作就行。

根据配置文件的位置，读取其中的内容，并把它存放到咱们的容器中，即可。

2、程序实例片段：

这部分需要用到java中反射的内容。包括从磁盘指定位置扫描所有的.class文件，找出我们需要放到容器中的，并把它实例化后放到容器中。

4、怎么用这个容器：

1、配置文件：

直接从容器中读取即可。

2、程序实例片段：

我们在容器中只存放了一些实例，这些实例在程序的运行期间都会保持着，而在java中，我们可以使用反射来调用。

5、框架怎么处理请求：

框架基于servlet，所以我们可以用拦截器或者直接用servlet来拦截我们需要拦截的请求。

根据来者的访问路径，咱们的程序会在容器中根据预设好的路由（Route）找到指定处理请求的实例，然后通过java的反射机制取调用它，并且最终把实例返回的结果再做一些处理，最后返回给调用的客户端即可。

所以这个框架的重点应该是在于java中反射的运用和容器的设计。

有了以上的思路，那么即可以开始动手写这个框架的具体实现了。

1、首先，框架基于servlet，所以咱们需要在tomcat启动的时候就开始做一些操作，并且让这个servlet拦截所有咱们需要做处理的请求：


/**
 * 框架核心控制器
 * Created by Nemo on 2017/11/23.
 */
@WebServlet(name="/",urlPatterns = "/",loadOnStartup=1)
public class NemoMvcFrameworkCoreServlet extends HttpServlet {

    private ServletContext context;

    @Override
    public void init() throws ServletException {
       //TODO 开始扫描配置，加载需要的class等等操作
    }

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
       //TODO 判断是否是配置需要处理的请求，开始处理请求
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //TODO 
    }

    @Override
    protected void doDelete(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //TODO 
    }

    @Override
    protected void doPut(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
       //TODO 
    }
}

配置了loadOnStartup=1，这样咱们的程序便会在开始的时候执行这个servlet的init方法。咱们可以在init方法中做一些配置加载，程序实例加载等等操作。

配置了urlPatterns="/"，这样所有访问这个程序的请求都会经过这个servlet的处理。咱们可以在其中判断请求的路径是不是需要框架处理，再做进一步操作。

2、设计一个路由：

因为是mvc层，所以mvc中的程序实例只存放controller中，对应的访问路径、访问的controller实例、以及controller中的方法的对应关系即可。

/**
 * 路由实体，用来定义控制器/方法/访问路径
 * Created by Nemo on 2017/11/23.
 */
public class RouteBean {

    /**
     * 访问路径
     */
    private String path;

    /**
     * 需要执行的路由方法
     */
    private Method method;

    /**
     * 路由所在的控制器
     */
    private Object controller;

    public String getPath() {
        return path;
    }

    public void setPath(String path) {
        this.path = path;
    }

    public Method getMethod() {
        return method;
    }

    public void setMethod(Method method) {
        this.method = method;
    }

    public Object getController() {
        return controller;
    }

    public void setController(Object controller) {
        this.controller = controller;
    }
}

咱们还需要一个路由管理器：


/**
 * 路由管理器基类，所有的路由管理器都需要继承自它
 * Created by Nemo on 2017/11/23.
 */
public abstract class Routers {

    /**
     * 路由列表，key为路由访问路径，val为路由本身
     */
    private Map<String,RouteBean> routes = new HashMap<String,RouteBean>();

    /**
     * 添加单个路由
     * @param route
     */
    public void addRoute(RouteBean route){
        if(route.getPath() == null) {
            route.setPath("/");
        }
        routes.put(route.getPath(),route);
    }

    /**
     * 批量增加路由
     * @param routeBeanList
     */
    public void addRoutes(List<RouteBean> routeBeanList){
        if(CollectionUtils.isNotEmpty(routeBeanList)){
            for(RouteBean route : routeBeanList) {
                if(route.getPath() == null){
                    route.setPath("/");
                }
                routes.put(route.getPath(), route);
            }
        }
    }

    /**
     * 移除单个路由
     * @param routeBean
     */
    public void removeRoute(RouteBean routeBean){
        if(routeBean.getPath() == null){
            routeBean.setPath("/");
        }
        routes.remove(routeBean.getPath());
    }

    /**
     * 添加单个路由
     * @param path
     * @param controller
     * @param method
     */
    public void addRoute(String path, Object controller, Method method){
        if(path == null){
            path = "/";
        }
        RouteBean routeBean = new RouteBean();
        routeBean.setPath(path);
        routeBean.setController(controller);
        routeBean.setMethod(method);

        routes.put(routeBean.getPath(),routeBean);
    }

    public RouteBean getRouteByPath(String path){
        if(path == null){
            path = "/";
        }
        return routes.get(path);
    }

    public abstract Map<String, RouteBean> getRoutes();

    public abstract void setRoutes(Map<String, RouteBean> routes);
}

这里的路由管理设计成一个抽象类，是因为目前Restful风格的网络请求会有四种：GET/PUT/POST/DELETE，在容器中，这四类请求对应的路径/方法/controller考虑单独存放，方便调取。而需要扩展的路由可以直接继承自这个基类即可。
例如对应get请求的路由：

/**
 * 所有Get方法的路由管理器
 * Created by Nemo on 2017/11/23.
 */
public class GetRouters extends Routers {

    /**
     * 路由列表，key为路由访问路径，val为路由本身
     */
    private Map<String,RouteBean> routes = new HashMap<String,RouteBean>();

    public Map<String, RouteBean> getRoutes() {
        return routes;
    }

    public void setRoutes(Map<String, RouteBean> routes) {
        this.routes = routes;
    }
}

只需要单独实现取路由和添加路由的方法，即可完成路由的功能。

3、设计一个用来盛放一些程序运行期间需要的资源的容器：

容器主要是用来存放路由和一些程序运行期间用到的配置。

在servlet启动的时候，程序开始扫描配置，程序文件，添加到容器中，所以同时我们也需要做一个标识，当程序扫描完毕的时候，那么就可以开放访问了。


/**
 * 框架核心处理类，用来加载路由 + 配置 + 资源文件等一系列的处理
 * note:目前先处理路由
 * Created by Nemo on 2017/11/23.
 */
public class NemoFrameworkCore {
    /**
     * 路由管理器
     */
    private GetRouters getRouters;
    private PutRouters putRouters;
    private PostRouters postRouters;
    private DeleteRouters deleteRouters;

    /**
     * 是否已经初始化的标志
     */
    private boolean isInited = false;

    private static NemoFrameworkCore nemoFrameworkCore = null;

    private NemoFrameworkCore(){
        getRouters = new GetRouters();
        putRouters = new PutRouters();
        deleteRouters = new DeleteRouters();
        postRouters = new PostRouters();
    }

    public static NemoFrameworkCore core(){
        if(nemoFrameworkCore == null){
            nemoFrameworkCore = new NemoFrameworkCore();
        }
        return nemoFrameworkCore;
    }

    /**
     * 添加路由
     * @param path 访问路径
     * @param controller 控制器对象
     * @param method 方法
     * @return
     */
    public NemoFrameworkCore addRoute(String path, Object controller, Method method){
        try {
            UrlMapping urlMapping = method.getAnnotation(UrlMapping.class);
            MappingMethod mappingMethod = urlMapping.method();
            if(mappingMethod == null || mappingMethod.name().equals(MappingMethod.GET.name())){
                this.getRouters.addRoute(path, controller , method);
            }else if(mappingMethod.name().equals(MappingMethod.POST.name())){
                this.postRouters.addRoute(path, controller , method);
            }else if(mappingMethod.name().equals(MappingMethod.DELETE.name())){
                this.deleteRouters.addRoute(path, controller , method);
            }else if(mappingMethod.name().equals(MappingMethod.PUT.name())){
                this.putRouters.addRoute(path, controller , method);
            }
        } catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        return this;
    }

    /**
     * 根据路径得到路由
     * @param path
     * @return
     */
    public RouteBean getRouteByPath(String path){
        return this.getRouters.getRouteByPath(path);
    }

    /**
     * 根据访问地址+访问方法获取路由
     * @param path
     * @param mappingMethod
     * @return
     */
    public RouteBean getRouteByPathAndMappingMethod(String path,MappingMethod mappingMethod){
        if(mappingMethod == null || mappingMethod.name().equals(MappingMethod.GET.name())){
            return this.getRouters.getRouteByPath(path);
        }else if(mappingMethod.name().equals(MappingMethod.POST.name())){
            return this.postRouters.getRouteByPath(path);
        }else if(mappingMethod.name().equals(MappingMethod.DELETE.name())){
            return this.deleteRouters.getRouteByPath(path);
        }else if(mappingMethod.name().equals(MappingMethod.PUT.name())){
            return this.putRouters.getRouteByPath(path);
        }
        return null;
    }

    /**
     * 从请求中获取需要访问的路由
     * @param request
     * @return
     */
    public RouteBean getRoute(HttpServletRequest request,MappingMethod mappingMethod){
        //用户访问的路径
        String path = NemoFrameworkUrlUtils.getFullRequestUrl(request);

        //得到路由
        return this.getRouteByPathAndMappingMethod(path, mappingMethod);
    }

    public boolean isInited() {
        return isInited;
    }

    public void setInited(boolean inited) {
        isInited = inited;
    }

    /**
     * 得到配置
     * @param key
     * @return
     */
    public static String getProp(String key){
        return NemoFrameworkPropertiesUtils.getProp(key);
    }

}

通过这个容器，可以很方便的得到路由相关，配置相关的信息。

4、设计一个配置扫描器，扫描程序的可变配置：

程序的配置文件固定为：nemo.framework.properties，servlet启动的时候，可以读取这个文件的数据，并且把读取到的结果保存在一个静态空间中，方便程序接下来的调用。


/**
 * Created by Nemo on 2017/11/27.
 */
public class NemoFrameworkPropertiesUtils {

    /**
     * 初始化加载配置文件信息
     */
    public static void loadProperties(){
        Properties pps = new Properties();
        try {
            ClassLoader classLoader = NemoFrameworkPropertiesUtils.class.getClassLoader();
            //系统配置文件固定为这个
            pps.load( classLoader.getResourceAsStream("nemo.framework.properties"));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //得到配置文件的名字
        Enumeration enumeration = pps.propertyNames();
        while(enumeration.hasMoreElements()) {
             String strKey = (String) enumeration.nextElement();
             String strValue = pps.getProperty(strKey);
             //加入缓存中
             NemoFrameworkCacheUtils.addCache(strKey,strValue);
        }
    }

    /**
     * 得到配置信息
     * @param key
     * @return
     */
    public static String getProp(String key) {
        Object prop = NemoFrameworkCacheUtils.getCache(key);
        return prop==null?null:prop.toString();
    }

}


/**
 * Created by Nemo on 2017/11/27.
 */
public class NemoFrameworkCacheUtils {

    private static Map<String,Object> props = new HashMap<String, Object>();

    private static String DEFAULT_PREFIX = "nemo.framework.cache.";

    /**
     * 得到缓存
     * @return
     */
    public static Object getCache(String key){
        if(key != null){
            return props.get(DEFAULT_PREFIX+key);
        }
        return null;
    }

    /**
     * 删除缓存
     * @param key
     */
    public static void removeCache(String key){
        if(key!=null){
            props.remove(DEFAULT_PREFIX+key);
        }
    }

    /**
     * 添加缓存
     * @param key
     * @param value
     */
    public static void addCache(String key,Object value){
        if(key!=null){
            props.put(DEFAULT_PREFIX+key,value);
        }
    }

}

5、设计一个包扫描器：

这个包扫描器做的工作也就是把配置的指定目录下的所有.class文件都扫描一遍，找到咱们需要放到路由中的代码片段（controller和UrlMapping），并且把它实例化，建立对应的路由关系后存到咱们的容器中。


/**
 * 包扫描器，扫描报下的指定注解，存放到核心框架内存中
 * Created by Nemo on 2017/11/23.
 */
public class NemoFrameworkCorePackageScaner {

    /**
     * 开始扫描指定包下面的所有注解为Controller的类及其下面全部注解为UrlMapping的方法
     * @param packageName
     */
    public static void scan(String packageName) throws Exception {
        NemoFrameworkCore core = NemoFrameworkCore.core();
        if(!core.isInited()) {
            //得到所有的controller
            List<Object> classList = NemoFrameworkAnnotationUtils.getAllController(packageName);
            if (CollectionUtils.isNotEmpty(classList)) {
                for (Object clss : classList) {
                    //所有controller下的mapping

本文标签
架构 springmvc servlet nemo-mvc mvc

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基于servlet简单实现一个mvc框架（模仿springmvc）

简单捋一下这个架构的设计思路：

1、我们需要一个容器(NemoFrameworkCore)：

2、这个容器里存什么：

3、往容器中放东西需要一个过程：

4、怎么用这个容器：

5、框架怎么处理请求：

有了以上的思路，那么即可以开始动手写这个框架的具体实现了。

1、首先，框架基于servlet，所以咱们需要在tomcat启动的时候就开始做一些操作，并且让这个servlet拦截所有咱们需要做处理的请求：

2、设计一个路由：

3、设计一个用来盛放一些程序运行期间需要的资源的容器：

4、设计一个配置扫描器，扫描程序的可变配置：

5、设计一个包扫描器：

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