圖解 Spring：HTTP 請求的處理流程與機(jī)制【1】

2003 年，老兵哥初到中興開始研究生實(shí)習(xí)，Spring 就是那年誕生的，2004 年 3 月發(fā)布了 1.0 版本，到現(xiàn)在已經(jīng)超過 15 年了。從單體式分層架構(gòu)到云原生微服務(wù)架構(gòu)，它穩(wěn)坐在 JAVA 應(yīng)用框架的頭把交椅上從未被撼動，它給我們帶來了巨大的價值，不僅可以降低開發(fā)難度，同時還可以提升開發(fā)效率。但時間這把殺豬刀不僅改變了老兵哥，也同樣沒放過 Spring，我們都變得越來越強(qiáng)大了。

在 Spring Boot / Spring Cloud 面世之前，它已經(jīng)演進(jìn)了 5 個大版本和無數(shù)小版本，功能和生態(tài)都變得越來越豐富。但對初涉 Spring 的小伙伴們來說，這就不太公平了，不像老兵哥可以伴著它慢慢成長，現(xiàn)在這套技術(shù)棧已經(jīng)很龐大了，短時間內(nèi)吃透這個巨無霸，有沒有捷徑可走呢？有，就像當(dāng)年 DOS 操作系統(tǒng)一張軟盤就裝下了，總共才幾 MB，現(xiàn)在動不動就幾十上百 GB，但操作系統(tǒng)內(nèi)核是很小的，其原理機(jī)制就是教科書上那些，一生二、二生三、三生萬物，唯有掌握這些穩(wěn)定不變的“一二三”，即核心原理機(jī)制（例如：IOC \ AOP \ ORM 等），那我們的學(xué)習(xí)就可以達(dá)到事半功倍了。

就像我們購買了毛坯房，入住前必須裝修一番，其中水、電、氣、網(wǎng)等管路的布線必須先行，不同管路有不同的走法，有的走地板，有的走墻面，等管路都鋪設(shè)妥當(dāng)了才能鋪地磚、吊天花、刷墻貼紙等。作為業(yè)主，如果你不知道這些管路的走線，當(dāng)出現(xiàn)停電、斷網(wǎng)或漏水等問題時，你壓根不知道怎么分析、定位和修復(fù)。在公司內(nèi)老兵哥經(jīng)常接到的問題求助，由于小伙伴不知道這些原理機(jī)制，蠻簡單的問題分析定位了好些天還沒頭緒。如果循著原理機(jī)制，那我們就可以做到游刃有余了。

其實(shí)，這些底層原理機(jī)制并不算復(fù)雜，僅僅是我們不知道，或者缺乏好資料，老兵哥準(zhǔn)備通過圖解的方式把這些原理機(jī)制剖析給大家伙聽。本系列文章將聚焦 Spring 處理 HTTP 請求的全流程，幫助大家了解掌握 Spring 這座摩天大樓里面的管路布線，讓學(xué)習(xí)變得事半功倍，讓使用變得游刃有余，具體將包含下述幾個方面內(nèi)容：

• HTTP 請求處理全流程，包括瀏覽器、Web 服務(wù)器、應(yīng)用 Spring 等；
• Web 服務(wù)器與應(yīng)用 Spring 之間的交互界面、協(xié)作機(jī)制和配置規(guī)則等；
• Spring 處理 HTTP 請求的機(jī)制，包括 Dispatcher、Controller、View、Model、Service、DAO 等；
• 不同應(yīng)用架構(gòu)場景下 HTTP 請求處理的子流程，包括 JSP、前后端分離等；
• HTTP 請求處理相關(guān)配置文件說明，包括 Web、Bootstrap、Spring MVC、Application Context 等；
• HTTP 請求處理常見問題說明等。

適合讀者：開發(fā)、測試、架構(gòu)等

1. HTTP 請求處理流程概覽

由計(jì)算機(jī)構(gòu)建起來的網(wǎng)絡(luò)空間是一個虛擬的世界，它是我們?nèi)祟惸X力的延伸。雖然虛擬世界既抽象又幻化，但它終究是根據(jù)我們建設(shè)物理世界的經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建出來的。混跡 IT 江湖的時間也不短了，老兵哥我找到了一種理解虛擬世界的方法，就是在現(xiàn)實(shí)世界找到原型，原型更加形象生動，我們對它也非常熟悉，通過原型就能更加準(zhǔn)確地了解計(jì)算機(jī)技術(shù)背后的機(jī)制原理。客戶端（或?yàn)g覽器）、Web 容器、Web 應(yīng)用、Spring 框架等處理 HTTP 請求的過程，我們可以用現(xiàn)實(shí)世界中的什么原型來跟它對應(yīng)呢？我們可以將其類比為物流快遞投送文件包裹的過程。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就像現(xiàn)實(shí)世界的交通路網(wǎng)，四通八達(dá)的網(wǎng)絡(luò)主要職責(zé)就是承載貨物的運(yùn)輸。在 OSI 七層或 TCP/IP 四層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型中，HTTP （Hyper Text Transfer?Protocol）和 FTP（File Transfer?Protocol）、SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）、POP3（Post Office Protocol 3）、IMAP4（Internet Mail Access Protocol）等協(xié)議都隸屬于應(yīng)用層協(xié)議，這些協(xié)議就好比運(yùn)送不同類型貨物的物流快遞公司，F(xiàn)TP 這套體系是專門運(yùn)送文件的，SMTP、POP3、IMAP4 是專門投遞郵件的，而 HTTP 協(xié)議最初是用于超文本的。但隨著萬維網(wǎng)（WWW）的蓬勃發(fā)展，HTTP 這套協(xié)議體系得到了最為廣泛的發(fā)展，它的設(shè)計(jì)非常優(yōu)良，帶來了靈活性、擴(kuò)展性和易用性，可以承載各種類型信息的傳輸，就像現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)物流公司越做越大，可以覆蓋越來越多的業(yè)務(wù)了。

HTTP 請求或應(yīng)答就像一個郵包，這個郵包分成報(bào)文頭和報(bào)文體，其中報(bào)文體就是被承運(yùn)的信息載荷，而報(bào)文頭就像我們平時郵寄東西時填寫的快遞單，包括收（發(fā)）件人地址、服務(wù)等級要求、郵寄物品描述等。針對本文的主題，我們就只重點(diǎn)剖析一下收件人地址。一個符合 RESTful 風(fēng)格的服務(wù)接口 API 的 HTTP URL 如下所示：

http:// {ip} : {port} / {context-path} / {service-name} / {method-name}

舉個具體的例子，就像我們要往下面這個地址投遞一份文件來完成用戶注冊：

http://201.187.10.21:8080/spring-demo/user/register

上述格式是供我們閱讀的，最終這些信息要填寫至 HTTP 報(bào)文當(dāng)中，真實(shí)效果如下所示：

POST /spring-demo/user/register HTTP/1.1
Accept: application/json
Accept-Language: zh-cn
User-Agent: Mozilla/5.0
Host: 201.187.10.21:8080
Content-Length: 112
Connection: Keep-Alive
Cache-Control: no-cache
Cookie: JSESSIONID=12DII6898EFY998APBE17B

name=itlaobingge&password=123456&sex=male&age=30

接下來，我們一起逐段解析一下這個 HTTP URL，看看每段信息存在的意義：

• ip：IP 地址信息，用于特定網(wǎng)絡(luò)中不同計(jì)算機(jī)的尋址。
• port：端口信息，用于同一臺計(jì)算機(jī)上不同 Web 容器的尋址，一臺計(jì)算機(jī)可以運(yùn)行多個 Web 容器實(shí)例。
• context-path：上下文路徑，用于同個 Web 容器內(nèi)不同應(yīng)用的尋址，一個 Web 容器實(shí)例可以部署多款應(yīng)用。
• service-name：服務(wù)名稱，用于同個應(yīng)用內(nèi)部不同服務(wù)的尋址，一個應(yīng)用內(nèi)部通常會有多個服務(wù)。
• method-name：方法名稱，用于同個服務(wù)內(nèi)部不同方法的尋址，一個服務(wù)通常都會包含多個方法。

上述收件人地址是由客戶端（或?yàn)g覽器）填寫的，HTTP 傳輸體系將根據(jù)收件人地址信息對郵包進(jìn)行投送，基于 IP 地址或域名信息找到了特定的計(jì)算機(jī)，而計(jì)算機(jī)會根據(jù)端口信息將郵包交給具體的 Web 容器實(shí)例。接下來，Web 容器會接管郵包投送任務(wù)，它將根據(jù)上下文路徑找到具體的應(yīng)用。如果當(dāng)前這款應(yīng)用是采用 Spring 框架構(gòu)建的，那么Spring 將接管郵包投送任務(wù)，它將根據(jù)服務(wù)名稱和方法名稱找到真正可以處理郵包當(dāng)中載荷信息的服務(wù)方法。該服務(wù)方法會及時處理郵包內(nèi)的信息，待處理完成后再將結(jié)果信息裝進(jìn)新的郵包快，遞回客戶端（或?yàn)g覽器）。如下圖所示，這就是 HTTP 請求穿越網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、Web 容器、Web 應(yīng)用、Spring 框架的過程示意。

本文主要價值是幫助大家梳理出端到端的全流程框架，也就是我們常說的全局視角或者上帝視角。有了這個框架之后，我們可以根據(jù)自己的需要按圖索驥找相關(guān)節(jié)點(diǎn)的資料來研究學(xué)習(xí)，不至于陷入細(xì)節(jié)找不到方向。當(dāng)然，考慮到我們每個人的工作學(xué)習(xí)情況不同，平時遇到的問題也不同，本文內(nèi)容無法覆蓋所有人遇到的問題，歡迎大家留言提問，也歡迎關(guān)注我的博客或公號“IT老兵哥”交流互動，我會盡力盡快解答大家提出的問題，謝謝！

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