jFinal路由解析源码分析

用户3579639

发布于 2018-10-19 18:28:26

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发布于 2018-10-19 18:28:26

jFinal的路由解析是在JFinalFilter中做的，这个Filter也需要在web.xml中配置。JFinalFilter实现了javax.servlet.Filter接口，从这里也可以看出jFinal是基于Servlet的。JFinalFilter在初始化时负责初始化jFinal项目的配置(com.jfinal.core.Config)、路由表(Route)、映射表(ActionMapping)等；路由解析是在JFinalFilter的dofilter方法完成的。

关键词： Route Handler Action ActionMapping

1. 项目配置

分析jFinal的路由解析逻辑必须从jFinal的一般项目配置入手，配置的作用是为路由解析提供支持的。和一般Java Web MVC框架不同的是jFinal没有采用xml配置的形式，但不是不需要配置，还是需要提供一个JFinalConfig的继承实现类，实现configXXX方法来支持配置初始化，初始化的入口是JFinalFilter的init方法。

1.1 web.xml

jFinal工程同样需要web.xml配置文件，但是较其他MVC框架的web.xml文件内容或许要简单许多，除了配置welcome-file-list，只需要配置一个filter。

  <filter>
      <filter-name>jfinal</filter-name>
      <filter-class>com.jfinal.core.JFinalFilter</filter-class>
      <init-param>
          <param-name>configClass</param-name>
          <param-value>com.app.common.Config</param-value>
      </init-param>
  </filter>
  
  <filter-mapping>
      <filter-name>jfinal</filter-name>
      <url-pattern>/*</url-pattern>
  </filter-mapping>

JFinalFilter是唯一需要配置的filter，只需要提供一个configClass参数，它会在JFinalFilter的init方法中利用Class.forName(configClass).newInstance();被实例化。

1.2 JFinalConfig

上面的configClass参数的值com.app.common.Config是项目定义的JFinalConfig的实现类，虽然整个项目没有xml配置，但是这里就是，只不过是Java代码的形式。 JFinalConfig只是暴露接口，配置信息最终保存在jFinal的静态类com.jfinal.core.Config中。com.jfinal.core.Config类设计成不可以实例化，它定义的私有静态成员变量可以保证唯一。JFinalConfig实现的接口就负责填充com.jfinal.core.Config成员变量。在本文中会关注JFinalConfig的以下接口方法：

/**
 * Config route
 */
public abstract void configRoute(Routes me);

/**
 * Config interceptor applied to all actions.
 */
public abstract void configInterceptor(Interceptors me);

/**
 * Config handler
 */
public abstract void configHandler(Handlers me);

1.3 com.jfinal.core.Config

在Config的成员变量中我们关注这几个变量：

private static final Routes routes = new Routes(){public void config() {}};
private static final Interceptors interceptors = new Interceptors();
private static final Handlers handlers = new Handlers();

interceptors拥有所有的Interceptor，内部结构是List<Interceptor>; handlers拥有所有的handler，内部结构是List<Handler>。 Routes定义了两个容器，

private final Map<String, Class<? extends Controller>> map = new HashMap<String, Class<? extends Controller>>();
private final Map<String, String> viewPathMap = new HashMap<String, String>();

对外提供了多个重载的add方法，用于增加路由，map和viewMap的键都是controllerKey。关于Interceptor、Handler和Routes下文会继续说明，我们先来看看自定义的JFinalConfig实现类com.app.common.Config做了什么事情。即是我们关注的JFinalConfig的抽象方法实现。

1.4 JFinalConfig抽象方法实现

package com.app.common;

public class Config extends JFinalConfig {

    @Override
    public void configConstant(Constants me) {
        //配置默认View类型
    }

    @Override
    public void configRoute(Routes me) {
        me.add("/api/user", UserController.class);
        me.add("/admin/user", ManagerController.class, "/admin");
        me.add("/admin/index", IndexController.class, "/admin");
        //...
    }

    @Override
    public void configPlugin(Plugins me) {
        //配置数据库连接
        //配置数据表和pojo映射
    }

    @Override
    public void configInterceptor(Interceptors me) {
        //配置拦截器
    }

    @Override
    public void configHandler(Handlers me) {
        //配置Handler
        //这里没有配置，JFinal.init()方法也会添加一个ActionHandler
    }

}

在configRoute实现中我们使用了两种Routes.add()方法，向Routes添加了三个Controller。jFinal的路由是REST风格的，这里 me.add("/api/user", UserController.class);的意思大概是请求/api/user时会交给UserController来处理。具体地看下文JFinalFilter的doFilter方法小节。这里抽象实现方法什么时候被调用具体看JFinalFilter的init方法小节。

2 路由和拦截器及Handler链

在进入JFinalFilter的init和doFilter方法之前，我们将上面的提到的几个概念梳理一下。

2.1 Routes

Routes是jFinal的路由，有两个路由映射的容器，请求路径到Controller的映射和请求路径到渲染页面的映射。 Routes在项目中是作为com.jfinal.core.Config的成员变量出现的，负责维护jFinal项目的路由映射。整个jFinal项目只有一个com.jfinal.core.Config，作为静态类可以保证它是唯一的，而它的静态成员也是整个项目中唯一的。routes就是其中之一。 Routes提供了多个重载的add方法，我们来看看我使用到的其中两个。

/**
 * Add route
 * @param controllerKey A key can find controller
 * @param controllerClass Controller Class
 * @param viewPath View path for this Controller
 */
public Routes add(String controllerKey, Class<? extends Controller> controllerClass, String viewPath) {
    //很多很多的corner check
    //处理controllerKey的前缀，前缀加SLASH /
    //处理viewPath的前缀和后缀，都加上SLASH
    //如果viewPath的根路径baseViewPath不为空则在viewPath前拼接
    map.put(controllerKey, controllerClass);
    viewPathMap.put(controllerKey, viewPath);
    return this;//为了链式写法
}

另外一个

public Routes add(String controllerkey, Class<? extends Controller> controllerClass) {
    return add(controllerkey, controllerClass, controllerkey);
}

其实调用了上面的方法的。

public Routes add(String controllerKey, Class<? extends Controller> controllerClass, String viewPath) {
｝

一般使用过程中通过controllerKey找到Controller，这非常容易理解。而通过controllerKey在viewPathMap中找到viewPath，这个是用渲染页面是使用的路径，例如：请求/api/user/edit执行成功后渲染到/api/user/edit.jsp页面。一般我们定义controllery为/api/user，viewPath为/api/user/或者其他，而/edit和edit.jsp映射是约定好的。（但并不是直接映射的。）最终的结果我们可以得到两个配置好的map和viewPathMap。

2.2 Interceptors

与Routes同理，Interceptors也作为com.jfinal.core.Config的成员变量出现的，它本身是一个List容器，记录的是项目的所有拦截器。在示例中com.app.common.Config并没有设置拦截器，在实现的configInterceptor方法中并没有做什么事情，如有需要我们可以调用Interceptors的add方法添加全局的拦截器。

final public class Interceptors {
    
    private final List<Interceptor> interceptorList = new ArrayList<Interceptor>();
    
    public Interceptors add(Interceptor globalInterceptor) {
        if (globalInterceptor != null)
            this.interceptorList.add(globalInterceptor);
        return this;
    }
    //...
}

2.3 Handler

在com.jfinal.core.Config有一个成员变量handlers，记录的是项目所有的Handler，可以向它添加Handler。在示例中com.app.common.Config实现的configHandler方法中也没有做具体的配置。 Handler有一个成员变量nextHandler指向下一个Handler，这样可以用链表形式将所有的Handler连接起来。Handler链表的头节点最后保存在JFinal的handler变量，见JFinalFilter的init方法小节。这里先提一下如何获得链表的头节点：在HandlerFacotry中提供的getHandler方法传入原有的所有Handler和一个新的Handler,最终构造一条Handler链，新的Handler被添加到链表的尾部，最终返回头节点。

/**
 * Build handler chain
 */
public static Handler getHandler(List<Handler> handlerList, Handler actionHandler) {
    Handler result = actionHandler;
    
    for (int i=handlerList.size()-1; i>=0; i--) {
        Handler temp = handlerList.get(i);
        temp.nextHandler = result;
        result = temp;
    }
    
    return result;
}

Handler链的使用是在JFinalFilter的doFilter方法中，下文会提及。

2.4 ActionMapping

ActionMapping负责将Routes和Interceptors组织起来，整合后的结果存到在ActionMapping的mapping成员变量（Map<String, Action> mapping），Action是最终用于处理HTTP请求的Action(不知道怎么翻译才恰当)。具体过程则是，遍历Routes所有Controller、遍历Controller所有method，将类级别(Controller）和方法(method)级别对应的key或者名字连接起来作为键actionKey，将类级别(Controller）和方法(method)级别对应的Interceptor整合计算后得到Action的拦截器数组actionInters。最后用于实例化Action需要的变量如下所示：

new Action(controllerKey, actionKey, controllerClass, method, methodName, actionInters, routes.getViewPath(controllerKey));

具体的可以参照ActionMapping的buildActionMapping方法。

void buildActionMapping() {
    mapping.clear();
    Set<String> excludedMethodName = buildExcludedMethodName();
    InterceptorBuilder interceptorBuilder = new InterceptorBuilder();
    Interceptor[] defaultInters = interceptors.getInterceptorArray();
    interceptorBuilder.addToInterceptorsMap(defaultInters);
    for (Entry<String, Class<? extends Controller>> entry : routes.getEntrySet()) {
        Class<? extends Controller> controllerClass = entry.getValue();
        Interceptor[] controllerInters = interceptorBuilder.buildControllerInterceptors(controllerClass);
        Method[] methods = controllerClass.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            String methodName = method.getName();
            if (!excludedMethodName.contains(methodName) && method.getParameterTypes().length == 0) {
                Interceptor[] methodInters = interceptorBuilder.buildMethodInterceptors(method);
                Interceptor[] actionInters = interceptorBuilder.buildActionInterceptors(defaultInters, controllerInters, controllerClass, methodInters, method);
                String controllerKey = entry.getKey();
                
                ActionKey ak = method.getAnnotation(ActionKey.class);
                if (ak != null) {
                    String actionKey = ak.value().trim();
                    if ("".equals(actionKey))
                        throw new IllegalArgumentException(controllerClass.getName() + "." + methodName + "(): The argument of ActionKey can not be blank.");
                    
                    if (!actionKey.startsWith(SLASH))
                        actionKey = SLASH + actionKey;
                    
                    if (mapping.containsKey(actionKey)) {
                        warnning(actionKey, controllerClass, method);
                        continue;
                    }
                    
                    Action action = new Action(controllerKey, actionKey, controllerClass, method, methodName, actionInters, routes.getViewPath(controllerKey));
                    mapping.put(actionKey, action);
                }
                else if (methodName.equals("index")) {
                    String actionKey = controllerKey;
                    
                    Action action = new Action(controllerKey, actionKey, controllerClass, method, methodName, actionInters, routes.getViewPath(controllerKey));
                    action = mapping.put(actionKey, action);
                    
                    if (action != null) {
                        warnning(action.getActionKey(), action.getControllerClass(), action.getMethod());
                    }
                }
                else {
                    String actionKey = controllerKey.equals(SLASH) ? SLASH + methodName : controllerKey + SLASH + methodName;
                    
                    if (mapping.containsKey(actionKey)) {
                        warnning(actionKey, controllerClass, method);
                        continue;
                    }
                    
                    Action action = new Action(controllerKey, actionKey, controllerClass, method, methodName, actionInters, routes.getViewPath(controllerKey));
                    mapping.put(actionKey, action);
                }
            }
        }
    }
    
    // support url = controllerKey + urlParas with "/" of controllerKey
    Action actoin = mapping.get("/");
    if (actoin != null)
        mapping.put("", actoin);
}

这个方法会是整篇文章提到的最复杂的方法，所以这里全部列出。主要的逻辑是拼接${controlerKey}/methodName作为actionKey，${controllerKey}类似/api/user是我们在JFinalConfig实现类中添加的。actionKey最后会和请求的URL比较，匹配时就返回其对应的Action。拼接actionKey的过程中有两个需要注意的地方，一个是Controller的方法不能有参数，一个是如果方法名是index就将controllerKey作为actionKey，即是如果请求是/api/user最终调用的是UserController.index()。最后也做了请求是/的支持。另外一个重要的是逻辑是整合计算Action的最终的拦截器数组actionInters。jFinal提供了Before注解的形式来在Controller类级别和method方法级别引入Interceptor，还有ClearInterceptor作为规则用于排除上层层次的Interceptor。这些细节就不展开了。

2.5 Action

2.4 ActionMapping已经提到了Action，这里提一下Action是怎么调用的。我们注意到实例化Action时传入了很多参数。

new Action(controllerKey, actionKey, controllerClass, method, methodName, actionInters, routes.getViewPath(controllerKey));

其中controllerClass可以提供实例化一个Controller，methodName可以确定调用Controller的哪个方法，actionInters可以在调用Controller方法前执行拦截过滤等，拦截过滤后再回到Action去调用真正的methodName方法。整个调用过程是ActionInvocation封装完成的，具体细节就不展开了。

3 JFinalFilter init

最后来看看两个重要的流程。直接上代码

public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    //实例化JFinalConfig实现类
    createJFinalConfig(filterConfig.getInitParameter("configClass"));
    //配置初始化
    //初始化Handler ActionMapping
    if (jfinal.init(jfinalConfig, filterConfig.getServletContext()) == false)
        throw new RuntimeException("JFinal init error!");
    //Handler链头节点
    handler = jfinal.getHandler();
    constants = Config.getConstants();
    encoding = constants.getEncoding();
    jfinalConfig.afterJFinalStart();
    
    String contextPath = filterConfig.getServletContext().getContextPath();
    contextPathLength = (contextPath == null || "/".equals(contextPath) ? 0 : contextPath.length());
}

createJFinalConfig是JFinalFilter内部方法，filterConfig.getInitParameter("configClass")是从web.xml获得配置的JFinalConfig实现类，目的是实例化JFinalConfig。

private void createJFinalConfig(String configClass) {
    if (configClass == null)
        throw new RuntimeException("Please set configClass parameter of JFinalFilter in web.xml");
    
    try {
        Object temp = Class.forName(configClass).newInstance();
        if (temp instanceof JFinalConfig)
            jfinalConfig = (JFinalConfig)temp;
        else
            throw new RuntimeException("Can not create instance of class: " + configClass + ". Please check the config in web.xml");
    } catch (InstantiationException e) {
        throw new RuntimeException("Can not create instance of class: " + configClass, e);
    } catch (IllegalAccessException e) {
        throw new RuntimeException("Can not create instance of class: " + configClass, e);
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        throw new RuntimeException("Class not found: " + configClass + ". Please config it in web.xml", e);
    }
}

接下来是调用

jfinal.init(jfinalConfig, filterConfig.getServletContext())

这部分是在JFinal类中完成的。

boolean init(JFinalConfig jfinalConfig, ServletContext servletContext) {
    this.servletContext = servletContext;
    this.contextPath = servletContext.getContextPath();
    
    initPathUtil();
    //调用JFinalConfig实现类的configXXX方法
    Config.configJFinal(jfinalConfig);    // start plugin and init logger factory in this method
    constants = Config.getConstants();
    
    //初始化actionMapping
    initActionMapping();
    //新建一个ActionHandler并且构造一条Handler链并保存头节点
    initHandler();
    initRender();
    initOreillyCos();
    initI18n();
    initTokenManager();
    
    return true;
}

这个方法中开始做整个项目的配置初始化，具体可以看Config.configJFinal(jfinalConfig)的实现。

/*
 * Config order: constant, route, plugin, interceptor, handler
 */
static void configJFinal(JFinalConfig jfinalConfig) {
    jfinalConfig.configConstant(constants);                initLoggerFactory();
    jfinalConfig.configRoute(routes);
    jfinalConfig.configPlugin(plugins);                    startPlugins();    // very important!!!
    jfinalConfig.configInterceptor(interceptors);
    jfinalConfig.configHandler(handlers);
}

基本就是调用JFinalConfig的configXXX，具体如何做可以参考前面Routes、Interceptors和Handler小节。接着来关注initActionMapping部分逻辑。

private void initActionMapping() {
    actionMapping = new ActionMapping(Config.getRoutes(), Config.getInterceptors());
    actionMapping.buildActionMapping();
}

基本就是调用ActionMapping的buildActionMapping方法了，buildActionMapping可以参考前面ActionMapping小节。最后关注initHandler部分逻辑。

private void initHandler() {
    Handler actionHandler = new ActionHandler(actionMapping, constants);
    handler = HandlerFactory.getHandler(Config.getHandlers().getHandlerList(), actionHandler);
}

关于HandlerFactory的使用可以参考Handler小节。执行完JFinalFilter的init就为整个项目的路由解析做好了准备了。

4 JFinalFilter doFilter

还是直接上代码

public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
    HttpServletRequest request = (HttpServletRequest)req;
    HttpServletResponse response = (HttpServletResponse)res;
    request.setCharacterEncoding(encoding);
    //获得请求URL
    String target = request.getRequestURI();
    if (contextPathLength != 0)
        //切掉上下文路径，contextPathLength是上下文路径的长度
        target = target.substring(contextPathLength);
    
    boolean[] isHandled = {false};
    try {
        //Handler链调用
        handler.handle(target, request, response, isHandled);
    }
    catch (Exception e) {
        if (log.isErrorEnabled()) {
            String qs = request.getQueryString();
            log.error(qs == null ? target : target + "?" + qs, e);
        }
    }
    
    if (isHandled[0] == false)
        chain.doFilter(request, response);
}

这里的handler是JFinal.initHanlder()方法获得Handler链的头节点，如果整个项目没有其他Handler，头节点应该是一个ActionHandler类型实例。接下来看ActionHandler.handle方法

/**
 * handle
 * 1: Action action = actionMapping.getAction(target)
 * 2: new ActionInvocation(...).invoke()
 * 3: render(...)
 */
public final void handle(String target, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, boolean[] isHandled) {
    if (target.indexOf(".") != -1) {
        return ;
    }
    
    isHandled[0] = true;
    String[] urlPara = {null};
    Action action = actionMapping.getAction(target, urlPara);
    
    if (action == null) {
        if (log.isWarnEnabled()) {
            String qs = request.getQueryString();
            log.warn("404 Action Not Found: " + (qs == null ? target : target + "?" + qs));
        }
        renderFactory.getErrorRender(404).setContext(request, response).render();
        return ;
    }
    
    try {
        Controller controller = action.getControllerClass().newInstance();
        controller.init(request, response, urlPara[0]);
        
        if (devMode) {
            boolean isMultipartRequest = ActionReporter.reportCommonRequest(controller, action);
            new ActionInvocation(action, controller).invoke();
            if (isMultipartRequest) ActionReporter.reportMultipartRequest(controller, action);
        }
        else {
            new ActionInvocation(action, controller).invoke();
        }
        
        Render render = controller.getRender();
        if (render instanceof ActionRender) {
            String actionUrl = ((ActionRender)render).getActionUrl();
            if (target.equals(actionUrl))
                throw new RuntimeException("The forward action url is the same as before.");
            else
                handle(actionUrl, request, response, isHandled);
            return ;
        }
        
        if (render == null)
            render = renderFactory.getDefaultRender(action.getViewPath() + action.getMethodName());
        render.setContext(request, response, action.getViewPath()).render();
    }
    catch (RenderException e) {
        if (log.isErrorEnabled()) {
            String qs = request.getQueryString();
            log.error(qs == null ? target : target + "?" + qs, e);
        }
    }
    catch (ActionException e) {
        int errorCode = e.getErrorCode();
        if (errorCode == 404 && log.isWarnEnabled()) {
            String qs = request.getQueryString();
            log.warn("404 Not Found: " + (qs == null ? target : target + "?" + qs));
        }
        else if (errorCode == 401 && log.isWarnEnabled()) {
            String qs = request.getQueryString();
            log.warn("401 Unauthorized: " + (qs == null ? target : target + "?" + qs));
        }
        else if (errorCode == 403 && log.isWarnEnabled()) {
            String qs = request.getQueryString();
            log.warn("403 Forbidden: " + (qs == null ? target : target + "?" + qs));
        }
        else if (log.isErrorEnabled()) {
            String qs = request.getQueryString();
            log.error(qs == null ? target : target + "?" + qs, e);
        }
        e.getErrorRender().setContext(request, response).render();
    }
    catch (Exception e) {
        if (log.isErrorEnabled()) {
            String qs = request.getQueryString();
            log.error(qs == null ? target : target + "?" + qs, e);
        }
        renderFactory.getErrorRender(500).setContext(request, response).render();
    }
}

render部分暂且不看。从作者的代码注释中可以看出这个handle方法的主要逻辑。我们就看其中两个。

* 1: Action action = actionMapping.getAction(target)
* 2: new ActionInvocation(...).invoke()

target是减去了contextPath部分的请求路径，在ActionMapping.getAction(target)方法中将与ActionMapping维护的mapping表中的所有actionKey作比较，如果匹配就获得一个Action。看下实现代码

/**
 * Support four types of url
 * 1: http://abc.com/controllerKey                 ---> 00
 * 2: http://abc.com/controllerKey/para            ---> 01
 * 3: http://abc.com/controllerKey/method          ---> 10
 * 4: http://abc.com/controllerKey/method/para     ---> 11
 */
Action getAction(String url, String[] urlPara) {
    Action action = mapping.get(url);
    if (action != null) {
        return action;
    }
    
    // --------
    int i = url.lastIndexOf(SLASH);
    if (i != -1) {
        action = mapping.get(url.substring(0, i));
        urlPara[0] = url.substring(i + 1);
    }
    
    return action;
}

简单解释下，这个方法支持四种形式的请求，见注释。首先尝试mapping.get(url)，如果结果不为空，结合前面ActionMapping.buildActionMapping(), 我们知道这时/controllerKey或者/controllery/method匹配到了。进一步截取并尝试mapping.get(url.substring(0,i)) 即将/controllerKey/para和/controllerKey/method/para减去/para再执行匹配。 para用urlPara[0]收集起来。最后不管是否匹都配返回。

回到ActionHandler.handle()方法，用获得的Action进行调用处理请求。

new ActionInvocation(action, controller).invoke();

至此,jFinal的路由解析模块就分析完了。

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