java写个自己的mvc框架学习笔记

1. 介绍

MVC全名是Model View Controller，是模型(model)－视图(view)－控制器(controller)的缩写，一种软件设计典范，用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码，将业务逻辑聚集到一个部件里面，在改进和个性化定制界面及用户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。MVC被独特的发展起来用于映射传统的输入、处理和输出功能在一个逻辑的图形化用户界面的结构中。

我们今天就来搭建一个自己的从URL访问到JAVA控制器的简单框架。

附加：在我的 github上有一个初版的 swift-framework 框架（与本节内容无关）

swift是一个轻量级的web框架，实现了 IOC、MVC、ORM 功能，并且已经可以使用，满足基本的开发需要和学习使用，适合了解spring的基本原理。
未来将会逐步实现 aop、安全管理等功能。

2. 实现思路

• 首先，我们要将URL访问请求和我们的后台JAVA方法形成一一对应关系。
• 然后，我们需要在tomcat容器启动网站加载的时候获取上一步骤中记录的一一对应关系，并记录下来。
• 最后，完成URL访问到后台JAVA方法的跳转。

3. 具体实现：

（1）通过注解来标记出URL到后台JAVA方法的映射关系。

　　A.    定义注解：这个注解可以标注在类和方法上。

/**
 * @author 旺旺
 */
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface UrlMapping {
    public String url() default "";
}

　　B.    JAVA后台中针对URI的相应方法：

package mvc;

/**
 * @author 旺旺
 */
@UrlMapping(url="/Say")
public class SayController {

    @UrlMapping(url="/Hello")
    public String sayHello(){
        System.out.println("Hello_________________");
        return "Hello";
    }

    @UrlMapping(url="/Hi")
    public String sayHi(){
        System.out.println("Hi_____________");
        return "Hi";
    }

}

通过注解，我们可以看出我们拟定将来用SayController这个类来相应/Say/***的URL。其中sayHello方法相应的URL是/Say/Hello，sayHi方法相应的URL是/Say/Hi。

这样，我们就定义好了URL和JAVA后台方法的对应关系。接下来我们要实现如果完成这种对应关系的跳转

。

（2）实现URL到JAVA后台方法的跳转

A.    定义我们用来存储URL到JAVA后台方法对应关系的基础数据类型：

package mvc;

/**
 * @author 旺旺
 */
public class MVCBase {
    private String url;//访问路径
    private String controller;//类名
    private String method;//方法名

    public String getUrl() {
        return url;
    }
    public void setUrl(String url) {
        this.url = url;
    }
    public String getController() {
        return controller;
    }
    public void setController(String controller) {
        this.controller = controller;
    }
    public String getMethod() {
        return method;
    }
    public void setMethod(String method) {
        this.method = method;
    }

}

B.    通过监听器在tomcat启动的时候收集URL到JAVA后台方法的对应关系并存储起来：

package mvc;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import javax.servlet.ServletContextEvent;
import javax.servlet.ServletContextListener;

/**
 * @author 旺旺
 */
public class UrlMappingCollection implements ServletContextListener {

    //被注解了URLMapper的类方法列表
    private static List<MVCBase> mvcBases;

    //我们要扫描的Controller列表
    private final String[] controllerList = {"mvc.SayController"};

    public void contextDestroyed(ServletContextEvent arg0) {

    }

    public void contextInitialized(ServletContextEvent arg0) {
        mvcBases = new ArrayList<MVCBase>();
        try {
            //循环所有需要扫描的Controller
            for(String controllerName : controllerList) {
                String classUrl = "";
                String methodUrl = "";

                //获取Controller类
                Class<?> clas = Class.forName(controllerName);
                //class被标记了URLMapping注解
                if(clas.isAnnotationPresent(UrlMapping.class)) {
                    classUrl = clas.getAnnotation(UrlMapping.class).url();

                    //获取method列表
                    Method[] methods = clas.getMethods();
                    for(Method method : methods) {
                        if(method.isAnnotationPresent(UrlMapping.class)) {
                            methodUrl = method.getAnnotation(UrlMapping.class).url();

                            MVCBase mvc = new MVCBase();
                            mvc.setUrl(classUrl + methodUrl);
                            mvc.setController(controllerName);
                            mvc.setMethod(method.getName());

                            mvcBases.add(mvc);
                        }
                    }

                }

            }
        } catch (Exception e) {

        }
    }

    public static List<MVCBase> getMvcBases() {
        return mvcBases;
    }

}

• mvcBases就是将来我们要将URL到JAVA后台方法对应关系存储到的地方。我们将他定义为静态方法，以便后续我们直接访问获取。
• controllerList是用来告诉监听器，我们要从哪些类中获取URL到JAVA后台方法的对应关系。因为在程序设计期我们就已经知道了，所以定义为final属性。
• 然后在监听器初始化的时候，循环controllerList中的class，根据注解的信息来收集URL到JAVA后台方法的对应关系并存储到mvcBases中。

C.    配置Servlet访问：

首先我们要准备我们的Servlet类，将来所有的URL请求都要跳转到这个Servlet中。

　　　采用注册表单例模式，管理实体类（线程不安全）。

package mvc;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Method;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/**
 * @author 旺旺
 */
public class ServletCenter extends HttpServlet {

    /**
     *
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;

　　private static boolean lock = true;

　　　　//实例容器，注册表
　　　　private static HashMap registry = new HashMap();

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
              throws ServletException, IOException {
        try {
            doTransfer(req, resp);
        } catch (Exception e) {

        }
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
              throws ServletException, IOException {
        try {
            doTransfer(req, resp);
        } catch (Exception e) {

        }
    }

    //通过url执行对应的方法
    private void doTransfer(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
            throws Exception{ 
　　　　
        //遍历url容器
        for(MVCBase mvcBase : UrlMappingCollection.getMvcBases()) {
            //判断注解路径
            if(req.getRequestURI().equals(req.getContextPath() + mvcBase.getUrl())) {
                //反射获取class
                Class<?> clas = Class.forName(mvcBase.getController());
                //获取方法
                Method method = clas.getMethod(mvcBase.getMethod());
                //执行方法

　　　　　　　　　　if(mvcBase.getController() != null) {
　　　　　　　　　　　　//捕获异常，特殊处理。。。。
　　　　　　　　　　　　//设置单例
　　　　　　　　　　　　if(registry.get(mvcBase.getController()) == null) {
　　　　　　　　　　　　　　try {

　　　　　　　　　　　　　　　　synchronized(lock) { //防止多线程造成冲突

　　　　　　　　　　　　　　　　　　//添加单例放入注册表
　　　　　　　　　　　　　　　　　　registry.put(mvcBase.getController(), Class.forName(mvcBase.getController()).newInstance());

　　　　　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　　　} catch(Exception ex) {
　　　　　　　　　　　　　　　　ex.printStackTrace();
　　　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　//获取单例,执行方法
　　　　　　　　　　　　method.invoke(registry.get(mvcBase.getController()));
　　　　　　　　　　} else {
　　　　　　　　　　　　//特殊处理。。。
　　　　　　　　　　}

            }
        }

    }

}

可以看到，doGet和doPost里面都执行的是doTransfer方法。

相应的web.xml配置为：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="2.5"
    xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">
  <display-name></display-name>
  <welcome-file-list>
    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
  </welcome-file-list>

  <!-- 配置监听器 -->
  <listener>
          <listener-class>mvc.UrlMappingCollection</listener-class>
  </listener>

  <servlet>
          <servlet-name>hello</servlet-name>
          <servlet-class>mvc.ServletCenter</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
          <servlet-name>hello</servlet-name>
          <url-pattern>/*</url-pattern>
  </servlet-mapping>

</web-app>

在web.xml中，我们将所有的请求都跳转到com.mvc.servlet.ServletCenter中。

5. 测试

将MyMVC部署到tomcat容器中，启动tomcat，输入http://127.0.0.1:8080/MyMVC/Say/Hello 以及 http://127.0.0.1:8080/MyMVC/Say/Hi 就可以看到后台输出的Hello和Hi了

如果还对 Spring 的AOP、IOC、ORM感兴趣的，可以看看我写的轻量级框架 swift-framework 框架，简单易懂，而且可用。包含了Spring 中的基本核心功能。

Git 地址 ：https://github.com/zwwjava/swift-framework