RequestMappingHandlerMapping请求地址映射流程！

上篇文章里，我们讲解了RequestMappingHandlerMapping请求地址映射的初始化流程，理解了@Controller和@RequestMapping是如何被加载到缓存中的。

今天我们来进一步学习，在接收到请求时，RequestMappingHandlerMapping是如何进行请求地址映射的。

先放一个类图，在请求地址映射过程中，会依次执行到这些方法：

1 HandlerMapping

首先，DispatcherServlet会调用HandlerMapping接口的getHandler()方法：

HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception;

这个方法主要起着规范的作用，DispatcherServlet可以根据这个方法调用所有HandlerMapping实现类进行请求地址映射。

2 AbstractHandlerMapping

AbstractHandlerMapping是所有HandlerMapping的抽象基类，提供了拦截器、排序和默认处理器等功能。

AbstractHandlerMapping是常见HandlerMapping实现类的共同父类，它的核心功能是定义了获取HandlerExecutionChain的基础流程：

1. 获取handler（由实现类定义具体逻辑）
2. 创建HandlerExecutionChain，添加拦截器
3. 添加跨域拦截器

AbstractHandlerMapping的getHandler()源码如下：

public final HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
// 1、获取handler
   Object handler = getHandlerInternal(request);
   if (handler == null) {
      handler = getDefaultHandler();
   }
   if (handler == null) {
      return null;
   }
   // Bean name or resolved handler?
   if (handler instanceof String) {
      String handlerName = (String) handler;
      handler = obtainApplicationContext().getBean(handlerName);
   }  

   // Ensure presence of cached lookupPath for interceptors and others
   if (!ServletRequestPathUtils.hasCachedPath(request)) {
      initLookupPath(request);
   }
   // 2、创建HandlerExecutionChain，添加拦截器
   HandlerExecutionChain executionChain = getHandlerExecutionChain(handler, request);  

   if (logger.isTraceEnabled()) {
      logger.trace("Mapped to " + handler);
   }
   else if (logger.isDebugEnabled() && !DispatcherType.ASYNC.equals(request.getDispatcherType())) {
      logger.debug("Mapped to " + executionChain.getHandler());
   }
   // 3、添加跨域拦截器
   if (hasCorsConfigurationSource(handler) || CorsUtils.isPreFlightRequest(request)) {
      CorsConfiguration config = getCorsConfiguration(handler, request);
      if (getCorsConfigurationSource() != null) {
         CorsConfiguration globalConfig = getCorsConfigurationSource().getCorsConfiguration(request);
         config = (globalConfig != null ? globalConfig.combine(config) : config);
      }
      if (config != null) {
         config.validateAllowCredentials();
      }
      executionChain = getCorsHandlerExecutionChain(request, executionChain, config);
   }  

   return executionChain;
}

2.1 获取handler

AbstractHandlerMapping通过getHandlerInternal()方法获取handler。

该方法由具体实现类进行实现，如果找到匹配的handler，则会返回该handler；如果没有找到，则会返回null。

具体实现我们会在下文的实现类中进行讲解。

2.2 创建HandlerExecutionChain，添加拦截器

AbstractHandlerMapping通过getHandlerExecutionChain()方法创建HandlerExecutionChain对象，并添加拦截器。源码如下：

protected HandlerExecutionChain getHandlerExecutionChain(Object handler, HttpServletRequest request) {
// 1、创建HandlerExecutionChain对象
   HandlerExecutionChain chain = (handler instanceof HandlerExecutionChain ?
         (HandlerExecutionChain) handler : new HandlerExecutionChain(handler));  

// 2、添加拦截器
   for (HandlerInterceptor interceptor : this.adaptedInterceptors) {
      if (interceptor instanceof MappedInterceptor) {
         MappedInterceptor mappedInterceptor = (MappedInterceptor) interceptor;
         if (mappedInterceptor.matches(request)) {
            chain.addInterceptor(mappedInterceptor.getInterceptor());
         }
      }
      else {
         chain.addInterceptor(interceptor);
      }
   }
   return chain;
}

它会对初始化时配置的拦截器进行遍历：

1. 如果是MappedInterceptor实现类，会根据匹配规则进行判断是否添加。
2. 如果不是MappedInterceptor实现类，会直接添加。

2.3 添加跨域拦截器

添加跨域拦截器分为以下几个步骤：

1. 判断是否存在跨域配置，或是否预检请求
2. 获取handler级别的跨域配置
3. 获取HandlerMapping级别的跨域配置
4. 整合跨域配置
5. 创建并添加跨域拦截器

2.3.1 判断是否存在跨域配置

在AbstractHandlerMapping中，会判断handler是否CorsConfigurationSource的实现类（对于RequestMappingHandlerMapping而言，handler是HandlerMethod类型，所以第一个条件永远是false），以及是否存在HandlerMapping级别的跨域配置源：

protected boolean hasCorsConfigurationSource(Object handler) {
   if (handler instanceof HandlerExecutionChain) {
      handler = ((HandlerExecutionChain) handler).getHandler();
   }
   return (handler instanceof CorsConfigurationSource || this.corsConfigurationSource != null);
}

而在AbstractHandlerMethodMapping子抽象类中，会进一步判断是否存在handler级别（也就是@CrossOrigin级别）的跨域配置：

protected boolean hasCorsConfigurationSource(Object handler) {
   return super.hasCorsConfigurationSource(handler) ||
         (handler instanceof HandlerMethod &&
               this.mappingRegistry.getCorsConfiguration((HandlerMethod) handler) != null);
}

2.3.2 判断是否是预检请求

org.springframework.web.cors.CorsUtils#isPreFlightRequest：

public static boolean isPreFlightRequest(HttpServletRequest request) {
   return (HttpMethod.OPTIONS.matches(request.getMethod()) &&
         request.getHeader(HttpHeaders.ORIGIN) != null &&
         request.getHeader(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_REQUEST_METHOD) != null);
}

2.3.3 获取handler级别跨域配置

在AbstractHandlerMapping中，会判断handler是否CorsConfigurationSource的实现类，从中获取handler级别的跨域配置。对于RequestMappingHandlerMapping而言，handler是HandlerMethod类型，所以第一个条件永远返回null：

protected CorsConfiguration getCorsConfiguration(Object handler, HttpServletRequest request) {
   Object resolvedHandler = handler;
   if (handler instanceof HandlerExecutionChain) {
      resolvedHandler = ((HandlerExecutionChain) handler).getHandler();
   }
   if (resolvedHandler instanceof CorsConfigurationSource) {
      return ((CorsConfigurationSource) resolvedHandler).getCorsConfiguration(request);
   }
   return null;
}

在AbstractHandlerMethodMapping子抽象类中，会从mappingRegistry（request-handler缓存）中获取handler级别的跨域配置（在上篇文章中，我们有讲述过RequestMappingHandlerMapping如何缓存@CrossOrigin级别的跨域配置的）：

protected CorsConfiguration getCorsConfiguration(Object handler, HttpServletRequest request) {
   CorsConfiguration corsConfig = super.getCorsConfiguration(handler, request);
   if (handler instanceof HandlerMethod) {
      HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
      if (handlerMethod.equals(PREFLIGHT_AMBIGUOUS_MATCH)) {
         return AbstractHandlerMethodMapping.ALLOW_CORS_CONFIG;
      }
      else {
         CorsConfiguration corsConfigFromMethod = this.mappingRegistry.getCorsConfiguration(handlerMethod);
         corsConfig = (corsConfig != null ? corsConfig.combine(corsConfigFromMethod) : corsConfigFromMethod);
      }
   }
   return corsConfig;
}

2.3.4 获取HandlerMapping级别的跨域配置

从AbstractHandlerMapping的corsConfigurationSource成员变量中，可以获取到HandlerMapping级别的跨域配置，该配置可以通过以下方式添加：

@Configuration
@EnableWebMvc
public class WebMvcConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Override
    public void addCorsMappings(CorsRegistry registry) {
	    // 添加HandlerMapping级别的跨域配置
    }
}

2.3.5 整合跨域配置

在整合跨域配置过程中，有三种情况：

1. 对于origins、originPatterns、allowedHeaders、exposedHeaders和methods等列表属性，会获取全部。
2. 对于allowCredentials，会优先获取方法级别的配置。
3. 对于maxAge，会获取最大值。

具体可以查看相关源码：

public CorsConfiguration combine(@Nullable CorsConfiguration other) {
   if (other == null) {
      return this;
   }
   // Bypass setAllowedOrigins to avoid re-compiling patterns
   CorsConfiguration config = new CorsConfiguration(this);
   List<String> origins = combine(getAllowedOrigins(), other.getAllowedOrigins());
   List<OriginPattern> patterns = combinePatterns(this.allowedOriginPatterns, other.allowedOriginPatterns);
   config.allowedOrigins = (origins == DEFAULT_PERMIT_ALL && !CollectionUtils.isEmpty(patterns) ? null : origins);
   config.allowedOriginPatterns = patterns;
   config.setAllowedMethods(combine(getAllowedMethods(), other.getAllowedMethods()));
   config.setAllowedHeaders(combine(getAllowedHeaders(), other.getAllowedHeaders()));
   config.setExposedHeaders(combine(getExposedHeaders(), other.getExposedHeaders()));
   Boolean allowCredentials = other.getAllowCredentials();
   if (allowCredentials != null) {
      config.setAllowCredentials(allowCredentials);
   }
   Long maxAge = other.getMaxAge();
   if (maxAge != null) {
      config.setMaxAge(maxAge);
   }
   return config;
}

2.3.6 创建并添加跨域拦截器

在这一步，对于预检请求，会创建HandlerExecutionChain；对于普通请求，会创建CorsInterceptor拦截器，并添加到首位：

protected HandlerExecutionChain getCorsHandlerExecutionChain(HttpServletRequest request,
      HandlerExecutionChain chain, @Nullable CorsConfiguration config) {  

   if (CorsUtils.isPreFlightRequest(request)) {
      HandlerInterceptor[] interceptors = chain.getInterceptors();
      return new HandlerExecutionChain(new PreFlightHandler(config), interceptors);
   }
   else {
      chain.addInterceptor(0, new CorsInterceptor(config));
      return chain;
   }
}

3 AbstractHandlerMethodMapping

AbstractHandlerMethodMapping是HandlerMethod请求映射的抽象基类，它的getHandlerInternal()方法定义了请求地址映射的核心流程：

1. 解析请求路径
2. 根据请求地址查找HandlerMethod

AbstractHandlerMethodMapping#getHandlerInternal：

protected HandlerMethod getHandlerInternal(HttpServletRequest request) throws Exception {
// 1、解析请求地址
   String lookupPath = initLookupPath(request);
   this.mappingRegistry.acquireReadLock();
   try {
   // 2、根据请求地址查找HandlerMethod
      HandlerMethod handlerMethod = lookupHandlerMethod(lookupPath, request);
      return (handlerMethod != null ? handlerMethod.createWithResolvedBean() : null);
   }
   finally {
      this.mappingRegistry.releaseReadLock();
   }
}

3.1 解析请求路径

解析请求路径过程会获取当前请求的接口地址路径。

简单来说，会去除请求地址开头的contextPaht。例如在application.properties配置contextPath如下：

server.servlet.context-path=/context-path

此时，请求/context-path/test地址，经过initLookPath()方法处理，会返回/test为实际请求路径。

实际上，这也很容易理解。因为在RequestMappingHandlerMapping初始化pathLookup映射缓存时，就没有将contextPath考虑在内，那么在实际处理请求时，当然也要把contextPath去掉。

解析请求路径的作用也是为了方便直接从pathLookup映射缓存中获取对应的RequestMappingInfo信息。

AbstractHandlerMapping#initLookupPath源码如下：

protected String initLookupPath(HttpServletRequest request) {
   if (usesPathPatterns()) {
      request.removeAttribute(UrlPathHelper.PATH_ATTRIBUTE);
      RequestPath requestPath = ServletRequestPathUtils.getParsedRequestPath(request);
      String lookupPath = requestPath.pathWithinApplication().value();
      return UrlPathHelper.defaultInstance.removeSemicolonContent(lookupPath);
   }
   else {
      return getUrlPathHelper().resolveAndCacheLookupPath(request);
   }
}

3.2 根据请求路径查找HandlerMethod

在AbstractHandlerMethodMapping#lookupHandlerMethod方法中，会按如下步骤获取HandlerMethod：

1. 根据请求路径从pathLookup映射缓存查找对应的RequestMappingInfo列表。
2. 根据RequestMappingInfo从registry缓存中获取对应的MappingRegistration列表。
3. 根据当前request，对MappingRegistration列表按匹配度进行排序。
4. 从中取匹配度最高的HandlerMethod进行返回。

AbstractHandlerMethodMapping#lookupHandlerMethod源码如下：

protected HandlerMethod lookupHandlerMethod(String lookupPath, HttpServletRequest request) throws Exception {
   List<Match> matches = new ArrayList<>();
   List<T> directPathMatches = this.mappingRegistry.getMappingsByDirectPath(lookupPath);
   if (directPathMatches != null) {
      addMatchingMappings(directPathMatches, matches, request);
   }
   if (matches.isEmpty()) {
      addMatchingMappings(this.mappingRegistry.getRegistrations().keySet(), matches, request);
   }
   if (!matches.isEmpty()) {
      Match bestMatch = matches.get(0);
      if (matches.size() > 1) {
         Comparator<Match> comparator = new MatchComparator(getMappingComparator(request));
         matches.sort(comparator);
         bestMatch = matches.get(0);
         if (logger.isTraceEnabled()) {
            logger.trace(matches.size() + " matching mappings: " + matches);
         }
         if (CorsUtils.isPreFlightRequest(request)) {
            for (Match match : matches) {
               if (match.hasCorsConfig()) {
                  return PREFLIGHT_AMBIGUOUS_MATCH;
               }
            }
         }
         else {
            Match secondBestMatch = matches.get(1);
            if (comparator.compare(bestMatch, secondBestMatch) == 0) {
               Method m1 = bestMatch.getHandlerMethod().getMethod();
               Method m2 = secondBestMatch.getHandlerMethod().getMethod();
               String uri = request.getRequestURI();
               throw new IllegalStateException(
                     "Ambiguous handler methods mapped for '" + uri + "': {" + m1 + ", " + m2 + "}");
            }
         }
      }
      request.setAttribute(BEST_MATCHING_HANDLER_ATTRIBUTE, bestMatch.getHandlerMethod());
      handleMatch(bestMatch.mapping, lookupPath, request);
      return bestMatch.getHandlerMethod();
   }
   else {
      return handleNoMatch(this.mappingRegistry.getRegistrations().keySet(), lookupPath, request);
   }
}

3.2.1 查找pathLookup缓存

在RequestMappingHandlerMapping请求地址映射的初始化过程中，会将@RequestMapping中的信息缓存到pathLookup中，其中该注解的请求路径作为key，该注解的各属性封装成RequestMappingInfo作为值。

需要注意的是，pathLookup的类型是MultiValueMap<String, T>，这里的T就是RequestMappingInfo。

pathLookup的底层数据结构实际上是path-List<RequestMappingInfo>，这是因为请求路径不是接口的唯一指标，还包括请求头、请求方法等信息。

所以，一个请求地址实际上可能映射着多个HandlerMethod。

例如，我们可以定义如下接口：

@RestController
public class SamePathController {
	@GetMapping("/samePath")
	public String get() {
		return "get";
	}
	@PostMapping("/samePath")
	public String post() {
		return "post";
	}
}

此时，GET localhost:8080/samePath和POST localhost:8080/samePath可以分别请求到对应的接口。

回到AbstractHandlerMethodMapping#getHandlerInternal源码，此时通过请求路径可以获取多个RequestMappingInfo：

List<RequestMappingInfo> directPathMatches = this.mappingRegistry.getMappingsByDirectPath(lookupPath);

3.2.2 查找registry缓存

在RequestMappingHandlerMapping请求地址映射的初始化过程中，会将接口的详细信息缓存到registry中，将上述RequestMappingInfo作为key，将RequestMappingInfo和HanlderMethod等信息装成MappingRegistration作为值。

registry的类型是Map<T, MappingRegistration<T>>，这里的T指的是RequestMappingInfo。

需要注意的是，由于RequestMappingInfo根据接口的@RequestMapping信息进行构造，如果存在@RequestMapping信息完全相同的多个接口，项目是无法启动的。

因此，RequestMappingInfo可以唯一定位到该接口，即RequestMappingInfo和MappingRegistration是一一对应的。我们也可以将RequestMappingInfo等效于实际接口。

我们可以总结一下pathLookup和registry缓存的关系：

回到AbstractHandlerMethodMapping#getHandlerInternal源码：

if (directPathMatches != null) {
   addMatchingMappings(directPathMatches, matches, request);
}
if (matches.isEmpty()) {
   addMatchingMappings(this.mappingRegistry.getRegistrations().keySet(), matches, request);
}

存在两种情况：

1. 如果在pathLookup缓存中找到对应List<RequestMappingInfo>，会进一步从该列表中查找更加匹配的RequestMappingInfo，并根据该RequestMapping从registry缓存中找到对应的MappingRegistration，封装成Match对象返回。
2. 如果在pathLookup缓存中没有找到对应List<RequestMappingInfo>，会遍历registry缓存中的所有key，从中查找更加匹配的RequestMappingInfo，并根据该RequestMapping从registry缓存中找到对应的MappingRegistration，封装成Match对象返回。

具体流程对应的AbstractHandlerMethodMapping#addMatchingMappings源码如下：

private void addMatchingMappings(Collection<T> mappings, List<Match> matches, HttpServletRequest request) {
   for (T mapping : mappings) {
      T match = getMatchingMapping(mapping, request);
      if (match != null) {
         matches.add(new Match(match, this.mappingRegistry.getRegistrations().get(mapping)));
      }
   }
}

查找更加匹配的RequestMappingInfo对应的是RequestMappingInfoHandlerMapping#getMatchingMapping方法：

protected RequestMappingInfo getMatchingMapping(RequestMappingInfo info, HttpServletRequest request) {
   return info.getMatchingCondition(request);
}

RequestMappingInfo#getMatchingCondition方法会对请求的methods、params、consumes、produces以及path进行校验，只有所有条件通过才会返回该RequestMappingInfo，否则会返回null。具体源码如下：

public RequestMappingInfo getMatchingCondition(HttpServletRequest request) {
   RequestMethodsRequestCondition methods = this.methodsCondition.getMatchingCondition(request);
   if (methods == null) {
      return null;
   }
   ParamsRequestCondition params = this.paramsCondition.getMatchingCondition(request);
   if (params == null) {
      return null;
   }
   HeadersRequestCondition headers = this.headersCondition.getMatchingCondition(request);
   if (headers == null) {
      return null;
   }
   ConsumesRequestCondition consumes = this.consumesCondition.getMatchingCondition(request);
   if (consumes == null) {
      return null;
   }
   ProducesRequestCondition produces = this.producesCondition.getMatchingCondition(request);
   if (produces == null) {
      return null;
   }
   PathPatternsRequestCondition pathPatterns = null;
   if (this.pathPatternsCondition != null) {
      pathPatterns = this.pathPatternsCondition.getMatchingCondition(request);
      if (pathPatterns == null) {
         return null;
      }
   }
   PatternsRequestCondition patterns = null;
   if (this.patternsCondition != null) {
      patterns = this.patternsCondition.getMatchingCondition(request);
      if (patterns == null) {
         return null;
      }
   }
   RequestConditionHolder custom = this.customConditionHolder.getMatchingCondition(request);
   if (custom == null) {
      return null;
   }
   return new RequestMappingInfo(this.name, pathPatterns, patterns,
         methods, params, headers, consumes, produces, custom, this.options);
}

通常情况下，通过这种判断可以筛选出唯一一个对应的RequestMappingInfo，除非是我们定义的接口比较特殊。

例如，我们定义接口如下：

@RestController
public class SamePathController {
	@RequestMapping(value = "samePath", method = {RequestMethod.GET, RequestMethod.POST})
	public String getAndPost() {
		return "getAndPost";
	}
	@PostMapping("/samePath")
	public String post() {
		return "post";
	}
}

此时，请求GET localhost:8080/samePath，可以筛选出来唯一一个定位到getAndPost()接口的RequestMappingInfo；请求POST localhost:8080/samePath，值可以筛选出两个分别定义到getAndPost()和post()方法的RequestMappingInfo，因为它们的规则都满足条件，需要进一步筛选。

3.2.3 按匹配度排序

通常情况下，通过上述步骤可以筛选出唯一一个RequestMappingInfo。

但是也有可能定义出条件重叠的接口（不推荐），此时会筛选出多个RequestMappingInfo。此时，需要根据某种规则进行匹配度排序。

RequestMappingInfo对于匹配度排序的规则是：

1. 比较methods、params和headers等条件的长度：越短越具体，匹配度越高。
2. 长度相等时，比较其他特殊规则：例如methods包含HEAD方法的匹配度高。

具体实现源码在RequestMappingInfo#compareTo：

public int compareTo(RequestMappingInfo other, HttpServletRequest request) {
   int result;
   // Automatic vs explicit HTTP HEAD mapping
   if (HttpMethod.HEAD.matches(request.getMethod())) {
      result = this.methodsCondition.compareTo(other.getMethodsCondition(), request);
      if (result != 0) {
         return result;
      }
   }
   result = getActivePatternsCondition().compareTo(other.getActivePatternsCondition(), request);
   if (result != 0) {
      return result;
   }
   result = this.paramsCondition.compareTo(other.getParamsCondition(), request);
   if (result != 0) {
      return result;
   }
   result = this.headersCondition.compareTo(other.getHeadersCondition(), request);
   if (result != 0) {
      return result;
   }
   result = this.consumesCondition.compareTo(other.getConsumesCondition(), request);
   if (result != 0) {
      return result;
   }
   result = this.producesCondition.compareTo(other.getProducesCondition(), request);
   if (result != 0) {
      return result;
   }
   // Implicit (no method) vs explicit HTTP method mappings
   result = this.methodsCondition.compareTo(other.getMethodsCondition(), request);
   if (result != 0) {
      return result;
   }
   result = this.customConditionHolder.compareTo(other.customConditionHolder, request);
   if (result != 0) {
      return result;
   }
   return 0;
}

3.2.4 获取匹配度最高的HandlerMethod

通过上述步骤，我们最终获取到匹配度最高的RequestMappingInfo，直接取对应MappingRegistration的HandlerMethod成员变量返回即可。