SpringMVC关于json、xml自动转换的原理研究
实现这个功能只需要三个配置
1.springmvc配置文件 dispatcher-servlet.xml中的关键配置如下
<mvc:resources location="/static/" mapping="/static/**"/> <!-- 配置包扫描器 --> <context:component-scan base-package="com.winner.controller"/> <!-- 配置注解驱动 --> <mvc:annotation-driven/>
2.pom中需要有以下依赖(Spring依赖及其他依赖不显示)：
<dependency> <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId> <artifactId>jackson-databind</artifactId> <version>2.5.4</version></dependency>
这个依赖是json序列化的依赖,只需要一个jackson-databind，会自动引入其他两个依赖。
ok。我们在Controller中添加一个method：
@Controllerpublic class MainController {
@RequestMapping("/xmlOrJson")
@ResponseBody public Map<String, Object> xmlOrJson() {
Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
map.put("list", new User()); return map;
}
}直接访问地址：
我们看到，短短几行配置。使用@ResponseBody注解之后，Controller返回的对象 自动被转换成对应的json数据，在这里不得不感叹SpringMVC的强大。
我们好像也没看到具体的配置，唯一看到的就是dispatcher-servlet.xml中的一句配置：<mvc:annotation-driven/>。其实就是这个配置，导致了java对象自动转换成json对象的现象。
那么spring到底是如何实现java对象到json对象的自动转换的呢？ 为什么转换成了json数据，如果想转换成xml数据，那该怎么办？
源码分析
在讲解<mvc:annotation-driven/>这个配置之前，我们先了解下Spring的消息转换机制。@ResponseBody这个注解就是使用消息转换机制，最终通过json的转换器转换成json数据的。
HttpMessageConverter接口就是Spring提供的http消息转换接口。有关这方面的知识大家可以参考"参考资料"中的第二条链接，里面讲的很清楚。
下面开始分析<mvc:annotation-driven/>这句配置:
这句代码在spring中的解析类是：
在AnnotationDrivenBeanDefinitionParser源码的152行parse方法中：
分别实例化了RequestMappingHandlerMapping，ConfigurableWebBindingInitializer，RequestMappingHandlerAdapter等诸多类。
其中RequestMappingHandlerMapping和RequestMappingHandlerAdapter这两个类比较重要。
RequestMappingHandlerMapping处理请求映射的，处理@RequestMapping跟请求地址之间的关系。
RequestMappingHandlerAdapter是请求处理的适配器，也就是请求之后处理具体逻辑的执行，关系到哪个类的哪个方法以及转换器等工作，这个类是我们讲的重点，其中它的属性messageConverters是本文要讲的重点。
私有方法:getMessageConverters
private ManagedList<?> getMessageConverters(Element element, Object source, ParserContext parserContext) {
Element convertersElement = DomUtils.getChildElementByTagName(element, "message-converters");
ManagedList<? super Object> messageConverters = new ManagedList<Object>();
if (convertersElement != null) {//<mvc:annotation-driven>节点有子节点message-converters
messageConverters.setSource(source);
for (Element beanElement : DomUtils.getChildElementsByTagName(convertersElement, "bean", "ref")) {
Object object = parserContext.getDelegate().parsePropertySubElement(beanElement, null);
messageConverters.add(object);
}
}
if (convertersElement == null || Boolean.valueOf(convertersElement.getAttribute("register-defaults"))) {
messageConverters.setSource(source);
messageConverters.add(createConverterDefinition(ByteArrayHttpMessageConverter.class, source));
RootBeanDefinition stringConverterDef = createConverterDefinition(StringHttpMessageConverter.class, source);
stringConverterDef.getPropertyValues().add("writeAcceptCharset", false);
messageConverters.add(stringConverterDef);
messageConverters.add(createConverterDefinition(ResourceHttpMessageConverter.class, source));
messageConverters.add(createConverterDefinition(SourceHttpMessageConverter.class, source));
messageConverters.add(createConverterDefinition(AllEncompassingFormHttpMessageConverter.class, source));
if (romePresent) {
messageConverters.add(createConverterDefinition(AtomFeedHttpMessageConverter.class, source));
messageConverters.add(createConverterDefinition(RssChannelHttpMessageConverter.class, source));
}
if (jaxb2Present) {
messageConverters.add(createConverterDefinition(Jaxb2RootElementHttpMessageConverter.class, source));
}
if (jackson2Present) {
messageConverters.add(createConverterDefinition(MappingJackson2HttpMessageConverter.class, source));
}
else if (jacksonPresent) {
messageConverters.add(createConverterDefinition(
org.springframework.http.converter.json.MappingJacksonHttpMessageConverter.class, source));
}
}
return messageConverters;
}从代码中我们可以，RequestMappingHandlerAdapter设置messageConverters的逻辑：
1.如果<mvc:annotation-driven>节点有子节点message-converters，那么它的转换器属性messageConverters也由这些子节点组成。
message-converters的子节点配置如下：
<mvc:annotation-driven> <mvc:message-converters> <bean class="org.example.MyHttpMessageConverter"/> <bean class="org.example.MyOtherHttpMessageConverter"/> </mvc:message-converters></mvc:annotation-driven>
2.message-converters子节点不存在或它的属性register-defaults为true的话，加入其他的转换器：ByteArrayHttpMessageConverter、StringHttpMessageConverter、ResourceHttpMessageConverter等。
我们看到这么一段：
if (romePresent) {
messageConverters.add(createConverterDefinition(AtomFeedHttpMessageConverter.class, source));
messageConverters.add(createConverterDefinition(RssChannelHttpMessageConverter.class, source));
}if (jaxb2Present) {
messageConverters.add(createConverterDefinition(Jaxb2RootElementHttpMessageConverter.class, source));
}if (jackson2Present) {
messageConverters.add(createConverterDefinition(MappingJackson2HttpMessageConverter.class, source));
}else if (jacksonPresent) {
messageConverters.add(createConverterDefinition(
org.springframework.http.converter.json.MappingJacksonHttpMessageConverter.class, source));
}这些boolean属性是哪里来的呢，它们是AnnotationDrivenBeanDefinitionParser的静态变量。
class AnnotationDrivenBeanDefinitionParser implements BeanDefinitionParser {
private static final boolean javaxValidationPresent = ClassUtils.isPresent(
"javax.validation.Validator", AnnotationDrivenBeanDefinitionParser.class.getClassLoader());
private static final boolean jaxb2Present =
ClassUtils.isPresent("javax.xml.bind.Binder", AnnotationDrivenBeanDefinitionParser.class.getClassLoader());
private static final boolean jackson2Present =
ClassUtils.isPresent("com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper", AnnotationDrivenBeanDefinitionParser.class.getClassLoader()) &&
ClassUtils.isPresent("com.fasterxml.jackson.core.JsonGenerator", AnnotationDrivenBeanDefinitionParser.class.getClassLoader());
private static final boolean jacksonPresent =
ClassUtils.isPresent("org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper", AnnotationDrivenBeanDefinitionParser.class.getClassLoader()) &&
ClassUtils.isPresent("org.codehaus.jackson.JsonGenerator", AnnotationDrivenBeanDefinitionParser.class.getClassLoader());
private static boolean romePresent =
ClassUtils.isPresent("com.sun.syndication.feed.WireFeed", AnnotationDrivenBeanDefinitionParser.class.getClassLoader());其中ClassUtils中的isPresent方法如下：
public static boolean isPresent(String className, ClassLoader classLoader) { try {
forName(className, classLoader); return true;
} catch (Throwable var3) { return false;
}
}看到这里，读者应该明白了为什么本文一开始在pom文件中需要加入对应的jackson依赖，为了让json转换器jackson成为默认转换器之一。
<mvc:annotation-driven>的作用读者也明白了。
下面我们看如何通过消息转换器将java对象进行转换的。
RequestMappingHandlerAdapter在进行handle的时候，会委托给HandlerMethod（具体由子类ServletInvocableHandlerMethod处理）的invokeAndHandle方法进行处理，这个方法又转接给HandlerMethodReturnValueHandlerComposite处理。
HandlerMethodReturnValueHandlerComposite维护了一个HandlerMethodReturnValueHandler列表。HandlerMethodReturnValueHandler是一个对返回值进行处理的策略接口，这个接口非常重要。关于这个接口的细节，请参考楼主的另外一篇博客：http://www.cnblogs.com/fangjian0423/p/springMVC-request-param-analysis.html。然后找到对应的HandlerMethodReturnValueHandler对结果值进行处理。
最终找到RequestResponseBodyMethodProcessor这个Handler（由于使用了@ResponseBody注解）。
RequestResponseBodyMethodProcessor的supportsReturnType方法：
@Override
public boolean supportsReturnType(MethodParameter returnType) {
return ((AnnotationUtils.findAnnotation(returnType.getContainingClass(), ResponseBody.class) != null) ||
(returnType.getMethodAnnotation(ResponseBody.class) != null));
}然后使用handleReturnValue方法进行处理：
@Override
public void handleReturnValue(Object returnValue, MethodParameter returnType,
ModelAndViewContainer mavContainer, NativeWebRequest webRequest)
throws IOException, HttpMediaTypeNotAcceptableException {
mavContainer.setRequestHandled(true);
if (returnValue != null) {
writeWithMessageConverters(returnValue, returnType, webRequest);
}
}我们看到，这里使用了转换器。
具体的转换方法：
/**
* Writes the given return type to the given output message.
*
* @param returnValue the value to write to the output message
* @param returnType the type of the value
* @param inputMessage the input messages. Used to inspect the {@code Accept} header.
* @param outputMessage the output message to write to
* @throws IOException thrown in case of I/O errors
* @throws HttpMediaTypeNotAcceptableException thrown when the conditions indicated by {@code Accept} header on
* the request cannot be met by the message converters
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
protected <T> void writeWithMessageConverters(T returnValue,
MethodParameter returnType,
ServletServerHttpRequest inputMessage,
ServletServerHttpResponse outputMessage)
throws IOException, HttpMediaTypeNotAcceptableException {
Class<?> returnValueClass = returnValue.getClass();
HttpServletRequest servletRequest = inputMessage.getServletRequest();
List<MediaType> requestedMediaTypes = getAcceptableMediaTypes(servletRequest);//获得请求信息的Accept信息
List<MediaType> producibleMediaTypes = getProducibleMediaTypes(servletRequest, returnValueClass);//转换器中支持的Accept的MediaType数据
Set<MediaType> compatibleMediaTypes = new LinkedHashSet<MediaType>();
for (MediaType r : requestedMediaTypes) {
for (MediaType p : producibleMediaTypes) {
if (r.isCompatibleWith(p)) {//转换器中支持的Accept数据是否兼容请求过来的Accept
compatibleMediaTypes.add(getMostSpecificMediaType(r, p));
}
}
}
if (compatibleMediaTypes.isEmpty()) {
throw new HttpMediaTypeNotAcceptableException(producibleMediaTypes);
}
List<MediaType> mediaTypes = new ArrayList<MediaType>(compatibleMediaTypes);
MediaType.sortBySpecificityAndQuality(mediaTypes);
MediaType selectedMediaType = null;
for (MediaType mediaType : mediaTypes) {
if (mediaType.isConcrete()) {
selectedMediaType = mediaType;
break;
}
else if (mediaType.equals(MediaType.ALL) || mediaType.equals(MEDIA_TYPE_APPLICATION)) {
selectedMediaType = MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM;
break;
}
}
if (selectedMediaType != null) {
selectedMediaType = selectedMediaType.removeQualityValue();
for (HttpMessageConverter<?> messageConverter : messageConverters) {
if (messageConverter.canWrite(returnValueClass, selectedMediaType)) {
((HttpMessageConverter<T>) messageConverter).write(returnValue, selectedMediaType, outputMessage);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Written [" + returnValue + "] as \"" + selectedMediaType + "\" using [" +
messageConverter + "]");//最终根据class和mediaType进行判断
}
return;
}
}
}
throw new HttpMediaTypeNotAcceptableException(allSupportedMediaTypes);
}至于为何是请求头部的Accept数据，读者可以进去debug这个getAcceptableMediaTypes方法看看。 我就不罗嗦了～～～
ok。至此，我们走遍了所有的流程。
现在，回过头来看。为什么一开始的demo输出了json数据？
我们来分析吧。
由于我们只配置了<mvc:annotation-driven>，因此使用spring默认的那些转换器。
很明显，我们看到了2个xml和1个json转换器。 要看能不能转换，得看HttpMessageConverter接口的public boolean canWrite(Class<?> clazz, MediaType mediaType)方法是否返回true来决定的。
我们先分析SourceHttpMessageConverter：
它的canWrite方法被父类AbstractHttpMessageConverter重写了。
@Override
public boolean canWrite(Class<?> clazz, MediaType mediaType) {
return supports(clazz) && canWrite(mediaType);
}
@Override
public boolean supports(Class<?> clazz) {
return SUPPORTED_CLASSES.contains(clazz);
}
复制代码
public class SourceHttpMessageConverter<T extends Source> extends AbstractHttpMessageConverter<T> {
private static final Set<Class<?>> SUPPORTED_CLASSES = new HashSet<Class<?>>(5);
static {
SUPPORTED_CLASSES.add(DOMSource.class);
SUPPORTED_CLASSES.add(SAXSource.class);
SUPPORTED_CLASSES.add(StAXSource.class);
SUPPORTED_CLASSES.add(StreamSource.class);
SUPPORTED_CLASSES.add(Source.class);
}发现SUPPORTED_CLASSES中没有Map类(本文demo返回的是Map类)，因此不支持。
下面看Jaxb2RootElementHttpMessageConverter：
这个类直接重写了canWrite方法。
@Override
public boolean canRead(Class<?> clazz, MediaType mediaType) {
return (clazz.isAnnotationPresent(XmlRootElement.class) || clazz.isAnnotationPresent(XmlType.class)) &&
canRead(mediaType);
}需要有XmlRootElement注解。 很明显，Map类当然没有。
最终MappingJackson2HttpMessageConverter匹配，进行json转换。
@Override
public boolean canWrite(Class<?> clazz, MediaType mediaType) {
if (!jackson23Available || !logger.isWarnEnabled()) {
return (this.objectMapper.canSerialize(clazz) && canWrite(mediaType));
}
AtomicReference<Throwable> causeRef = new AtomicReference<Throwable>();
if (this.objectMapper.canSerialize(clazz, causeRef) && canWrite(mediaType)) {
return true;
}
Throwable cause = causeRef.get();
if (cause != null) {
String msg = "Failed to evaluate serialization for type [" + clazz + "]";
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.warn(msg, cause);
}
else {
logger.warn(msg + ": " + cause);
}
}
return false;
}如果不想使用<mvc:annotation-driven/>中默认的RequestMappingHandlerAdapter的话，我们可以在重新定义这个bean，spring会覆盖掉默认的RequestMappingHandlerAdapter。
<bean class="org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter"> <property name="messageConverters"> <list> <bean class="org.springframework.http.converter.ByteArrayHttpMessageConverter"/> <bean class="org.springframework.http.converter.StringHttpMessageConverter"/> <bean class="org.springframework.http.converter.ResourceHttpMessageConverter"/> </list> </property></bean>
或者如果只想换messageConverters的话。
<mvc:annotation-driven> <mvc:message-converters> <bean class="org.example.MyHttpMessageConverter"/> <bean class="org.example.MyOtherHttpMessageConverter"/> </mvc:message-converters></mvc:annotation-driven>