内容协商在视图View上的应用【享学Spring MVC】

每篇一句

人生很有意思:首先就得活得长。活得长才能够见自己,再长就可以见众生

前言

在经过 前两篇 文章了解了Spring MVC的内容协商机制之后,相信你已经能够熟练的运用Spring MVC提供的这项能力,配合RESTful发挥它的功效了。这其实也就达到了我们目的的80%,也达到了我书写这块知识点的目的。

为何说是80%呢?因为我认为在前后端完全分离的今天,绝大部分使用场景都是这种情况,完成了覆盖。
为何还有20%呢?因为内容协商不仅仅可以使用在HttpMessage上,还可以使用在View视图上,这也就是本文想重点补充的内容。

内容协商在HttpMessage上的应用

前两篇文章的示例都是基于此。在讲解原理的时候提到:处理的入口在AbstractMessageConverterMethodProcessor.writeWithMessageConverters()方法上,看此抽象类的子类也能看出端倪:
在这里插入图片描述
从子类实现中你也能够明白:它和HttpMessage是强相关的,都是经过了HttpMessageConverter处理的消息来做内容协商。

这两个实现类处理的也就是我们当下最为常用的注解:@ResponseBody。或者返回值直接是HttpEntity/ResponseEntity类型(也就是不能是RequestEntity就成)

毫无疑问,基于@ResponseBody的Rest接口方式在前后端完全分离的今天已然是主流方式,因此我说前两篇文章覆盖了80%的场景应该不为过吧~


我搜索到ContentNegotiationManager.resolveMediaTypes()方法在ContentNegotiatingViewResolver里也使用到了,因此我自然而然的联想到了内容协商也能结合视图解析器一起使用~

内容协商在视图View上的应用

由于前面我给的示例都是基于Http消息的,没有视图可言。本文此处需要讲解的是内容协商在视图解析方面的应用:同一个URL,以不同的视图作为展示方式

我们已经知道了:RequestMappingInfoHandlerMapping(@RequestMapping)它在对带有后缀的http请求进行匹配的时候,如果找不到精确的pattern, 那么就会pattern+.*后再匹配 url,它会处理多个不同形式是 url,但是返回的是同一个View。本文就教你用一个@RequestMapping也能返回多个View~

注意:我这里指的是返回的是View视图,对于消息体的这种返回方式,不是本处讨论的范畴,它属于case 1。

视图解析器ViewResolver

关于视图的内容,可参见这里:View
关于视图解析器的内容,可参见这里:ViewResolver

本文简单的再“复习”一下Spring MVC对视图解析器的使用流程:

使用处:DispatcherServlet.resolveViewName()
得到逻辑视图后,通过已经注册好的视图解析器ViewResolver把逻辑视图解析为真正的视图View

DispatcherServlet:
    @Nullable
    protected View resolveViewName(String viewName, @Nullable Map<String, Object> model, Locale locale, HttpServletRequest request) throws Exception {
        if (this.viewResolvers != null) {
            // 按照顺序:一个一个执行。第一个最先解析到不返回null的  就是最终返回的view视图
            for (ViewResolver viewResolver : this.viewResolvers) {
                View view = viewResolver.resolveViewName(viewName, locale);
                if (view != null) {
                    return view;
                }
            }
        }
        return null;
    }

加载处:DispatcherServlet.initViewResolvers()
这个在讲解Spring MVC九大组件加载时详细说过

DispatcherServlet:
    private void initViewResolvers(ApplicationContext context) {
        // 1、若detectAllViewResolvers=true,去容器中找到所有的ViewResolver Bean们。排序后返回
        // 2、若不是探测全部。就只找BeanName=viewResolver它的这一个Bean
        // 2、若一个都没有找到,就走默认策略:从DispatcherServlet.properties里配置的读取默认的配置
    }

这个查找策略,对我们合理注册、管理视图解析器都是很有用的,可以稍加留意

声明处:WebMvcConfigurationSupport.mvcViewResolver()

WebMvcConfigurationSupport:

    // @since 4.1 向容器注册一个ViewResolver Bean  
    // 使用的是容器管理方式:ViewResolverComposite 
    @Bean
    public ViewResolver mvcViewResolver() {
        
        // mvcContentNegotiationManager:内容协商管理器(本文重点之一)
        ViewResolverRegistry registry = new ViewResolverRegistry(mvcContentNegotiationManager(), this.applicationContext);
        // protected方法,回调给我们调用者,允许自定义ViewResolverRegistry 
        configureViewResolvers(registry);

        // 它的意思是:如果你没有自定义(或者自定义了但一个解析器都木有)
        // 那就主动去容器里找。如果仅仅仅仅只知道一个:那它就是InternalResourceViewResolver(注意此处是new的)
        // 注意此处的处理方式哦~~~~
        if (registry.getViewResolvers().isEmpty() && this.applicationContext != null) {
            String[] names = BeanFactoryUtils.beanNamesForTypeIncludingAncestors(this.applicationContext, ViewResolver.class, true, false);
            if (names.length == 1) {
                registry.getViewResolvers().add(new InternalResourceViewResolver());
            }
        }

        // 最终使用ViewResolverComposite把这些(多个)装起来,便于管理~
        ViewResolverComposite composite = new ViewResolverComposite();
        composite.setOrder(registry.getOrder());
        composite.setViewResolvers(registry.getViewResolvers());
        if (this.applicationContext != null) {
            composite.setApplicationContext(this.applicationContext);
        }
        if (this.servletContext != null) {
            composite.setServletContext(this.servletContext);
        }
        return composite;
    }

这里我们能发现,它默认情况下使用的是我们上文说的默认的ContentNegotiationManager来处理内容协商的。因此下面重点要来到今天的主角ContentNegotiatingViewResolver身上

ContentNegotiatingViewResolver:内容协商视图解析器

ContentNagotiatingViewResolver自己并不解析视图,而是委派给其他的视图处理器。

为了使这个解析器正常工作,order序号需要设置成比其他的视图处理器高的优先级(默认就是最高的)

// @since 3.0
public class ContentNegotiatingViewResolver extends WebApplicationObjectSupport implements ViewResolver, Ordered, InitializingBean {
    // 用于内容协商的管理器
    @Nullable
    private ContentNegotiationManager contentNegotiationManager;
    private final ContentNegotiationManagerFactoryBean cnmFactoryBean = new ContentNegotiationManagerFactoryBean();

    // 如果没有合适的view的时候,是否使用406这个状态码(HttpServletResponse#SC_NOT_ACCEPTABLE)
    // 默认值是false:表示没有找到就返回null,而不是406
    private boolean useNotAcceptableStatusCode = false;
    // 当无法获取到具体的视图时,会走defaultViews
    @Nullable
    private List<View> defaultViews;
    
    @Nullable
    private List<ViewResolver> viewResolvers;
    private int order = Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE; // 默认,优先级就是最高的

    // 复写:WebApplicationObjectSupport的方法
    // 它在setServletContext和initApplicationContext会调用(也就是容器启动时候会调用)
    @Override
    protected void initServletContext(ServletContext servletContext) {
        Collection<ViewResolver> matchingBeans = BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(obtainApplicationContext(), ViewResolver.class).values();
        //容器内找到了  就以容器内所有已经配置好的视图解析器都拿出来(包含父容器)
        if (this.viewResolvers == null) {
            this.viewResolvers = new ArrayList<>(matchingBeans.size());
            for (ViewResolver viewResolver : matchingBeans) {
                if (this != viewResolver) { // 排除自己
                    this.viewResolvers.add(viewResolver);
                }
            }
        } else { // 进入这里证明是调用者自己set进来的
            for (int i = 0; i < this.viewResolvers.size(); i++) {
                ViewResolver vr = this.viewResolvers.get(i);
                if (matchingBeans.contains(vr)) {
                    continue;
                }
                String name = vr.getClass().getName() + i;
                // 对视图解析器完成初始化工作~~~~~
                // 关于AutowireCapableBeanFactory的使用,参见:https://blog.csdn.net/f641385712/article/details/88651128
                obtainApplicationContext().getAutowireCapableBeanFactory().initializeBean(vr, name);
            }

        }

        // 找到所有的ViewResolvers排序后,放进ContentNegotiationManagerFactoryBean里
        AnnotationAwareOrderComparator.sort(this.viewResolvers);
        this.cnmFactoryBean.setServletContext(servletContext);
    }

    // 从这一步骤可以知道:contentNegotiationManager 可以自己set
    // 也可以通过工厂来生成  两种方式均可
    @Override
    public void afterPropertiesSet() {
        if (this.contentNegotiationManager == null) {
            this.contentNegotiationManager = this.cnmFactoryBean.build();
        }
        if (this.viewResolvers == null || this.viewResolvers.isEmpty()) {
            logger.warn("No ViewResolvers configured");
        }
    }

    // 处理逻辑视图到View 在此处会进行内容协商
    @Override
    @Nullable
    public View resolveViewName(String viewName, Locale locale) throws Exception {
        RequestAttributes attrs = RequestContextHolder.getRequestAttributes();
        Assert.state(attrs instanceof ServletRequestAttributes, "No current ServletRequestAttributes");

        // getMediaTypes()这个方法完成了
        // 1、通过contentNegotiationManager.resolveMediaTypes(webRequest)得到请求的MediaTypes
        // 2、拿到服务端能够提供的MediaTypes  producibleMediaTypes
        // (请注意因为没有消息转换器,所以它的值的唯一来源是:request.getAttribute(HandlerMapping.PRODUCIBLE_MEDIA_TYPES_ATTRIBUTE))
        // (若没有指定producers的值,那就是ALL)
        // 3、按照优先级,协商出`selectedMediaTypes`(是个List)
        List<MediaType> requestedMediaTypes = getMediaTypes(((ServletRequestAttributes) attrs).getRequest());

        // 进入此处:说明协商出了有可用的MediaTypes(至少有一个嘛)
        if (requestedMediaTypes != null) {

            // getCandidateViews()这个很重要的方法,见下文
            List<View> candidateViews = getCandidateViews(viewName, locale, requestedMediaTypes);

            // 上面一步骤解析出了多个符合条件的views,这里就是通过MediaType、attrs等等一起决定出一个,一个,一个最佳的
            // getBestView()方法描述如下:
            // 第一大步:遍历所有的candidateViews,只要是smartView.isRedirectView(),就直接return
            // 第二大步:遍历所有的requestedMediaTypes,针对每一种MediaType下再遍历所有的candidateViews
            // 1、针对每一种MediaType,拿出View.getContentType(),只会看这个值不为null的
            // 2、view的contentType!=null,继续看看mediaType.isCompatibleWith(candidateContentType) 若不匹配这个视图就略过
            // 3、若匹配:attrs.setAttribute(View.SELECTED_CONTENT_TYPE, mediaType, RequestAttributes.SCOPE_REQUEST)  然后return掉此视图作为best最佳的
            View bestView = getBestView(candidateViews, requestedMediaTypes, attrs);
            if (bestView != null) { // 很显然,找到了最佳的就返回渲染吧
                return bestView;
            }
        }
        
        ... 
        // useNotAcceptableStatusCode=true没找到视图就返回406
        // NOT_ACCEPTABLE_VIEW是个private内部静态类View,它的render方法只有一句话:
        // response.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_ACCEPTABLE);
        if (this.useNotAcceptableStatusCode) {
            return NOT_ACCEPTABLE_VIEW;
        } else {
            return null;
        }
    }

    // 根据viewName、requestedMediaTypes等等去得到所有的备选的Views~~
    // 这这里会调用所有的viewResolvers.resolveViewName()来分别处理~~~所以可能生成多多个viewo ~
    private List<View> getCandidateViews(String viewName, Locale locale, List<MediaType> requestedMediaTypes) throws Exception {
        List<View> candidateViews = new ArrayList<>();
        if (this.viewResolvers != null) {
            Assert.state(this.contentNegotiationManager != null, "No ContentNegotiationManager set");

            // 遍历所有的viewResolvers,多逻辑视图一个一个的处理
            for (ViewResolver viewResolver : this.viewResolvers) {
                View view = viewResolver.resolveViewName(viewName, locale);
                if (view != null) {
                    candidateViews.add(view); // 处理好的就装进来
                }


                // 另外还没有完:遍历所有支持的MediaType,拿到它对应的扩展名们(一个MediaType可以对应多个扩展名)
                // 如果viewName + '.' + extension能被处理成一个视图,也是ok的
                // 也就是说index和index.jsp都能被解析成view视图~~~
                for (MediaType requestedMediaType : requestedMediaTypes) {
                    // resolveFileExtensions()方法可以说这里是唯一调用的地方
                    List<String> extensions = this.contentNegotiationManager.resolveFileExtensions(requestedMediaType);
                    for (String extension : extensions) {
                        String viewNameWithExtension = viewName + '.' + extension;
                        view = viewResolver.resolveViewName(viewNameWithExtension, locale);
                        if (view != null) {
                            candidateViews.add(view); // 带上后缀名也能够处理的  这种视图也ok
                        }
                    }
                }
            }
        }
        // 若指定了默认视图,把视图也得加上(在最后面哦~)
        if (!CollectionUtils.isEmpty(this.defaultViews)) {
            candidateViews.addAll(this.defaultViews);
        }
        return candidateViews;
    }
}

关于ContentNegotiatingViewResolver我总结出如下细节要点:

  1. ContentNegotiationManager用于内容协商的策略可以手动set指定,也可以通过FactoryBean自动生成
  2. viewResolvers默认是去容器内找到所有的,当然你也可以手动set进来的~
  3. 使用request的媒体类型,根据扩展名选择不同的view输出不同的格式
  4. 不是自己处理view,而是代理给不同的ViewResolver来处理不同的view;
  5. 默认是支持Accept和后缀的协商方式的。并且还支持 逻辑视图名.后缀的视图解析方式~
  6. 依据View.getContentType匹配MediaType来完成的最佳匹配

如何使用?

我们已经知道,默认情况下Spring MVC可没有使用此内容协商视图解析器,因此若有同一资源,多视图展示的需求,我们是需要手动配置(开启)支持的。

通过检索可以看到ViewResolverRegistry它为我们提供了便捷使用的方式:

当然你也可以通过单独配置一个ContentNegotiatingViewResolver @Bean的方式来做,原理也很简单很好解释。本文我就给个最佳实践作为参考示例

public class ViewResolverRegistry {
    ...
    public void enableContentNegotiation(View... defaultViews) {
        initContentNegotiatingViewResolver(defaultViews);
    }
    public void enableContentNegotiation(boolean useNotAcceptableStatus, View... defaultViews) {
        ContentNegotiatingViewResolver vr = initContentNegotiatingViewResolver(defaultViews);
        vr.setUseNotAcceptableStatusCode(useNotAcceptableStatus);
    }
    // 初始化一个内容协商视图解析器
    private ContentNegotiatingViewResolver initContentNegotiatingViewResolver(View[] defaultViews) {
        // ContentNegotiatingResolver in the registry: elevate its precedence!
        // 请保证它是最高优先级的:在所有视图解析器之前执行
        // 这样即使你配置了其它的视图解析器  也会先执行这个(后面的被短路掉)
        this.order = (this.order != null ? this.order : Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE);

        // 调用者自己已经配置好了一个contentNegotiatingResolver,那就用他的
        if (this.contentNegotiatingResolver != null) {
            // 若存在defaultViews,那就处理一下把它放进contentNegotiatingResolver里面
            if (!ObjectUtils.isEmpty(defaultViews) && !CollectionUtils.isEmpty(this.contentNegotiatingResolver.getDefaultViews())) {
                List<View> views = new ArrayList<>(this.contentNegotiatingResolver.getDefaultViews());
                views.addAll(Arrays.asList(defaultViews));
                this.contentNegotiatingResolver.setDefaultViews(views);
            }
        } else { // 若没配置就自己new一个 并且设置好viewResolvers
            this.contentNegotiatingResolver = new ContentNegotiatingViewResolver();
            this.contentNegotiatingResolver.setDefaultViews(Arrays.asList(defaultViews));
            // 注意:这个viewResolvers是通过此ViewResolverRegistry配置进来的
            // 若仅仅是容器内的Bean,这里可捕获不到。所以如果你有特殊需求建议你自己set
            // 若仅仅是jsp()/tiles()/freeMarker()/groovy()/beanName()这些,内置的支持即可满足要求儿聊
            // ViewResolverRegistry.viewResolver()可调用多次,因此可以多次指定  若有需要个性化,可以调用此方法
            this.contentNegotiatingResolver.setViewResolvers(this.viewResolvers);
            if (this.contentNegotiationManager != null) {
                this.contentNegotiatingResolver.setContentNegotiationManager(this.contentNegotiationManager);
            }
        }
        return this.contentNegotiatingResolver;
    }
}

说明一点:虽然这里有些视图解析器是new出来的,但不用担心最后都会执行InitializingBeanApplicationContextAware...等等的一些接口方法的。因为这些都是交给ViewResolverComposite统一代劳的~(因此并不需要放进Spring容器里亦可,减少容器的负担也是一种优化)

上面"复习"的时候提到了,Spring MVC准备好ViewResolverRegistry后会回调我们,因此实际使用中可以通过此入口进行配置(最佳实践):

@Configuration
@EnableWebMvc
public class WebMvcConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {

    @Override
    public void configureViewResolvers(ViewResolverRegistry registry) {
        registry.enableContentNegotiation(); // 开启内容协商视图解析器
    }
}

在我准备介绍案例时,==为了便于对小伙伴对整个内容协商流程的把控和理解==,我提供如下这张执行原理流程图作为辅助理解(若图有错误可留言指出,多谢):

在这里插入图片描述

---

使用示例

是骡子是马,总归还是要拉出来溜溜。下面我用一个工作中非常具象的案例,来演示一下它的用法。

需求:同一个RESTful的URL,我希望得到一个PDF视图、JSON视图、Html视图???

实现代码

因为是同一个URL,并且还要求是有不同视图的,因此这里用ContentNegotiatingViewResolver来做内容协商就非常得心应手了。

1、准备针对于处理这三种视图的ViewResolver实现类:

    // 自定义三个视图分别用于处理对应的视图需求
    private final ViewResolver pdf_viewresolver= (viewName, locale) -> new View() {
        @Override
        public String getContentType() {
            return MediaType.APPLICATION_PDF_VALUE;
        }
        @Override
        public void render(Map<String, ?> model, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
            response.getWriter().write("<html><body style='color:red'>this is pdf view</body></html>");
        }
    };
    private final ViewResolver excel_viewresolver= (viewName, locale) -> new View() {
        @Override
        public String getContentType() {
            return MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE;
        }
        @Override
        public void render(Map<String, ?> model, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
            response.getWriter().write("<html><body style='color:yellow'>this is json view</body></html>");
        }
    };
    private final ViewResolver html_viewresolver= (viewName, locale) -> new View() {
        @Override
        public String getContentType() {
            return MediaType.TEXT_HTML_VALUE;
        }
        @Override
        public void render(Map<String, ?> model, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
            response.getWriter().write("<html><body style='color:green'>this is html view</body></html>");
        }
    };

请注意:三者的getContentType()、渲染内容、颜色都是不一样的

说明:因为此处我只是模拟,所以我全部以匿名类来实现,各位小伙伴理解起来理论上应该都没有啥障碍吧(有问题可给我留言~)

2、开启Spring MVC在视图上对ContentNegotiation内容协商的支持:

@Configuration
@EnableWebMvc
public class WebMvcConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {

    @Override
    public void configureViewResolvers(ViewResolverRegistry registry) {
        registry.viewResolver(pdf_viewresolver);
        registry.viewResolver(excel_viewresolver);
        registry.viewResolver(html_viewresolver);

        // 上面三个注册方法必须在此方法之上执行
        registry.enableContentNegotiation(false);
    }
}

3、测试代码

@Controller
@RequestMapping
public class HelloController {

    @GetMapping("/test/{type}")
    public String testContentNegotiation() {
        return "test ContentNegotiation";
    }
}

顺序请求:/test/a.pdf/test/a.json/test/a.html/test/a(无后缀)分别得到的页面截图如下(一一对应)
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
使用Accept方式演示如下:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
后缀的优先级高于Accept,符合我们前面的理论知识。若没有指定后缀,Accept就会生效。

说明:因为我这里resolveViewName()是很定的返回了一个view,相当于可以解析任何扩展名。so即使你的扩展名不存在也会被解析,最终以html形式展示出来。在真实场景中是不会这么搞的

另外:这种case还有一种更为简便的测试方案-->无需提供视图解析器,只需提供默认视图即可,有兴趣的小伙伴可以自行尝试,加深理解。

总结

本文借助实例,讲解了ContentNegotiatingViewResolver内容协商在视图解析方面的应用,填补所谓的剩余的20%的内容。
虽然说现在视图技术对于后端来说使用相对较少了,但毕竟thymeleaf还是很优秀的,作为全栈工程师,你也有理由掌握一门模版引擎语言(熟练Vue、React的当我没说)

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ContentNegotiation内容协商机制(二)---Spring MVC内容协商实现原理及自定义配置【享学Spring MVC】
ContentNegotiation内容协商机制(三)---在视图View上的应用:ContentNegotiatingViewResolver深度解析【享学Spring MVC】

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