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Spring MVC内置支持的4种内容协商方式【享学Spring MVC】

2020-02-15 00:04 423 查看

每篇一句

> 十个光头九个富,最后一个会砍树

前言

不知你在使用

Spring Boot
时是否对这样一个现象"诧异"过:
同一个
接口(同一个URL)在接口报错情况下,若你用rest访问,它返回给你的是一个
json
串;但若你用浏览器访问,它返回给你的是一段
html
。恰如下面例子(
Spring Boot
环境~):

@RestController
@RequestMapping
public class HelloController {
@GetMapping("/test/error")
public Object testError() {
System.out.println(1 / 0); // 强制抛出异常
return "hello world";
}
}

使用浏览器访问:

http://localhost:8080/test/error
使用Postman访问: 同根不同命有木有。
RESTful
服务中很重要的一个特性是:同一资源可以有多种表述,这就是我们今天文章的主题:内容协商(
ContentNegotiation
)。

HTTP内容协商

虽然本文主要是想说

Spring MVC
中的内容协商机制,但是在此之前是很有必要先了解
HTTP
的内容协商是怎么回事(
Spring MVC
实现了它并且扩展了它更为强大~)。

定义

一个

URL资源
服务端可以以多种形式进行响应:即MIME(
MediaType
)媒体类型。但对于某一个客户端(浏览器、APP、Excel导出...)来说它只需要一种。so这样客户端和服务端就得有一种机制来保证这个事情,这种机制就是内容协商机制。

方式

http
的内容协商方式大致有两种:

  1. 服务端将可用列表(自己能提供的MIME类型们)发给客户端,客户端选择后再告诉服务端。这样服务端再按照客户端告诉的MIME返给它。(缺点:多一次网络交互,而且使用对使用者要求高,所以此方式一般不用
  2. 常用)客户端发请求时就指明需要的
    MIME
    们(比如
    Http
    头部的:
    Accept
    ),服务端根据客户端指定的要求返回合适的形式,并且在响应头中做出说明(如:
    Content-Type
    ) 1. 若客户端要求的MIME类型服务端提供不了,那就406错误吧~
常用请求头、响应头

==请求头==

Accept
:告诉服务端需要的MIME(一般是多个,比如
text/plain
application/json
等。*/*表示可以是任何MIME资源)
Accept-Language
:告诉服务端需要的语言(在中国默认是中文嘛,但浏览器一般都可以选择N多种语言,但是是否支持要看服务器是否可以协商)
Accept-Charset
:告诉服务端需要的字符集
Accept-Encoding
:告诉服务端需要的压缩方式(gzip,deflate,br) ==响应头==
Content-Type
:告诉客户端响应的媒体类型(如
application/json
text/html
等)
Content-Language
:告诉客户端响应的语言
Content-Charset
:告诉客户端响应的字符集
Content-Encoding
:告诉客户端响应的压缩方式(gzip)

报头
Accept
Content-Type
的区别

有很多文章粗暴的解释:

Accept
属于请求头,
Content-Type
属于响应头,其实这是不准确的。 在前后端分离开发成为主流的今天,你应该不乏见到前端的request请求上大都有
Content-Type:application/json;charset=utf-8
这个请求头,因此可见
Content-Type
并不仅仅是响应头。

HTTP协议规范的格式如下四部分

  1. <request-line>(请求消息行)
  2. <headers>(请求消息头)
  3. <blank line>(请求空白行)
  4. <request-body>(请求消息体)

Content-Type
请求消息体的数据格式,因为请求和响应中都可以有消息体,所以它即可用在请求头,亦可用在响应头。 关于更多Http中的
Content-Type
的内容,我推荐参见此文章:Http请求中的Content-Type

Spring MVC内容协商

Spring MVC
实现了
HTTP
内容协商的同时,又进行了扩展。它支持4种协商方式:

  1. HTTP
    Accept
  2. 扩展名
  3. 请求参数
  4. 固定类型(producers)

> 说明:以下示例基于Spring进行演示,而非

Spring Boot

方式一:HTTP头
Accept

@RestController
@RequestMapping
public class HelloController {
@ResponseBody
@GetMapping("/test/{id}")
public Person test(@PathVariable(required = false) String id) {
System.out.println("id的值为:" + id);
Person person = new Person();
person.setName("fsx");
person.setAge(18);
return person;
}
}

如果默认就这样,不管浏览器访问还是Postman访问,得到的都是json串

但若你仅仅只需在

pom
加入如下两个包:

<!-- 此处需要导入databind包即可, jackson-annotations、jackson-core都不需要显示自己的导入了-->
<dependency>
<groupid>com.fasterxml.jackson.core</groupid>
<artifactid>jackson-databind</artifactid>
<version>2.9.8</version>
</dependency>
<!-- jackson默认只会支持的json。若要xml的支持,需要额外导入如下包 -->
<dependency>
<groupid>com.fasterxml.jackson.dataformat</groupid>
<artifactid>jackson-dataformat-xml</artifactid>
<version>2.9.8</version>
</dependency>

再用浏览器/Postman访问,得到结果就是xml了,形如这样: > 有的文章说:浏览器是xml,postman是json。本人亲试:都是xml。

但若我们

postman
手动指定这个头:
Accept:application/json
,返回就和浏览器有差异了(若不手动指定,
Accept
默认值是
*/*
): 并且我们可以看到
response
的头信息对比如下: 手动指定了
Accept:application/json
木有指定Accept(默认
*/*
):

原因简析

Chrome
浏览器请求默认发出的
Accept
是:
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3
。 由于我例子使用的是
@ResponseBody
,因此它不会返回一个view:交给消息转换器处理,因此这就和
MediaType
以及权重有关了。

消息最终都会交给

AbstractMessageConverterMethodProcessor.writeWithMessageConverters()
方法:

// @since 3.1
AbstractMessageConverterMethodProcessor:
protected <t> void writeWithMessageConverters( ... ) {
Object body;
Class<!--?--> valueType;
Type targetType;
...
HttpServletRequest request = inputMessage.getServletRequest();
// 这里交给contentNegotiationManager.resolveMediaTypes()  找出客户端可以接受的MediaType们~~~
// 此处是已经排序好的(根据Q值等等)
List<mediatype> acceptableTypes = getAcceptableMediaTypes(request);
// 这是服务端它所能提供出的MediaType们
List<mediatype> producibleTypes = getProducibleMediaTypes(request, valueType, targetType);

// 协商。 经过一定的排序、匹配  最终匹配出一个合适的MediaType
...
// 把待使用的们再次排序,
MediaType.sortBySpecificityAndQuality(mediaTypesToUse);

// 最终找出一个最合适的、最终使用的:selectedMediaType
for (MediaType mediaType : mediaTypesToUse) {
if (mediaType.isConcrete()) {
selectedMediaType = mediaType;
break;
} else if (mediaType.isPresentIn(ALL_APPLICATION_MEDIA_TYPES)) {
selectedMediaType = MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM;
break;
}
}
}

acceptableTypes
是客户端通过
Accept
告知的。
producibleTypes
代表着服务端所能提供的类型们。参考这个
getProducibleMediaTypes()
方法:

AbstractMessageConverterMethodProcessor:

protected List<mediatype> getProducibleMediaTypes( ... ) {
// 它设值的地方唯一在于:@RequestMapping.producers属性
// 大多数情况下:我们一般都不会给此属性赋值吧~~~
Set<mediatype> mediaTypes = (Set<mediatype>) request.getAttribute(HandlerMapping.PRODUCIBLE_MEDIA_TYPES_ATTRIBUTE);
if (!CollectionUtils.isEmpty(mediaTypes)) {
return new ArrayList&lt;&gt;(mediaTypes);
}
// 大多数情况下:都会走进这个逻辑 --&gt; 从消息转换器中匹配一个合适的出来
else if (!this.allSupportedMediaTypes.isEmpty()) {
List<mediatype> result = new ArrayList&lt;&gt;();
// 从所有的消息转换器中  匹配出一个/多个List<mediatype> result出来
// 这就代表着:我服务端所能支持的所有的List<mediatype>们了
for (HttpMessageConverter<!--?--> converter : this.messageConverters) {
if (converter instanceof GenericHttpMessageConverter &amp;&amp; targetType != null) {
if (((GenericHttpMessageConverter<!--?-->) converter).canWrite(targetType, valueClass, null)) {
result.addAll(converter.getSupportedMediaTypes());
}
}
else if (converter.canWrite(valueClass, null)) {
result.addAll(converter.getSupportedMediaTypes());
}
}
return result;
} else {
return Collections.singletonList(MediaType.ALL);
}
}

可以看到服务端最终能够提供哪些

MediaType
,来源于消息转换器
HttpMessageConverter
对类型的支持。 本例的现象:起初返回的是json串,仅仅只需要导入
jackson-dataformat-xml
后就返回
xml
了。原因是因为加入
MappingJackson2XmlHttpMessageConverter
都有这个判断:

private static final boolean jackson2XmlPresent = ClassUtils.isPresent("com.fasterxml.jackson.dataformat.xml.XmlMapper", classLoader);

if (jackson2XmlPresent) {
addPartConverter(new MappingJackson2XmlHttpMessageConverter());
}

所以默认情况下

Spring MVC
并不支持
application/xml
这种媒体格式,所以若不导包协商出来的结果是:
application/json
。 > 默认情况下优先级是xml高于json。当然一般都木有xml包,所以才轮到json的。

另外还需要注意一点:有的小伙伴说通过在请求头里指定

Content-Type:application/json
来达到效果。现在你应该知道,这样做显然是没用的(至于为何没用,希望读者做到了心知肚明),只能使用
Accept
这个头来指定~~~

第一种协商方式是

Spring MVC
完全基于
HTTP Accept
首部的方式了。该种方式
Spring MVC
默认支持且默认已开启。 优缺点:

  • 优点:理想的标准方式
  • 缺点:由于浏览器的差异,导致发送的Accept Header头可能会不一样,从而得到的结果不具备浏览器兼容性

方式二:(变量)扩展名

基于上面例子:若我访问

/test/1.xml
返回的是xml,若访问
/test/1.json
返回的是json;完美~

这种方式使用起来非常的便捷,并且还不依赖于浏览器。但我总结了如下几点使时的注意事项:

  1. 扩展名必须是变量的扩展名。比如上例若访问
    test.json / test.xml
    就404~
  2. @PathVariable
    的参数类型只能使用通用类型(
    String/Object
    ),因为接收过来的value值就是
    1.json/
    1a4bc
    1.xml
    ,所以若用
    Integer
    接收将报错类型转换错误~ 1. 小技巧:我个人建议是这部分不接收(这部分不使用
    @PathVariable
    接收),拿出来只为内容协商使用
  3. 扩展名优先级比Accept要高(并且和使用神马浏览器无关)

优缺点:

  • 优点:灵活,不受浏览器约束
  • 缺点:丧失了同一URL的多种展现方式。在实际环境中使用还是较多的,因为这种方式更符合程序员的习惯

方式三:请求参数

这种协商方式

Spring MVC
支持,但默认是关闭的,需要显示的打开:

@Configuration
@EnableWebMvc
public class WebMvcConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {
@Override
public void configureContentNegotiation(ContentNegotiationConfigurer configurer) {
// 支持请求参数协商
configurer.favorParameter(true);
}
}

请求URL:

/test/1?format=xml
返回xml;
/test/1?format=json
返回json。同样的我总结如下几点注意事项:

  1. 前两种方式默认是开启的,但此种方式需要手动显示开启
  2. 此方式优先级
    低于
    扩展名(因此你测试时若想它生效,请去掉url的后缀)

优缺点:

  • 优点:不受浏览器约束
  • 缺点:需要额外的传递format参数,URL变得冗余繁琐,缺少了REST的简洁风范。还有个缺点便是:还需手动显示开启。
方式四:固定类型(produces)

它就是利用

@RequestMapping
注解属性
produces
(可能你平时也在用,但并不知道原因):

@ResponseBody
@GetMapping(value = {"/test/{id}", "/test"}, produces = MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE)
public Person test() { ... }

访问:

/test/1
返回的就是json;即使你已经导入了jackson的xml包,返回的依旧还是json。

它也有它很很很重要的一个注意事项:

produces
指定的
MediaType
类型不能和后缀、请求参数、Accept冲突
。例如本利这里指定了
json
格式,如果你这么访问
/test/1.xml
,或者
format=xml
,或者
Accept
不是
application/json或者*/*
将无法完成内容协商:http状态码为406,报错如下:
produces
使用固然也比较简单,针对上面报错406的原因,我简单解释如下。

原因:

1、先解析请求的媒体类型:

1.xml
解析出来的
MediaType
application/xml
2、拿着这个
MediaType
(当然还有URL、请求Method等所有)去匹配
HandlerMethod
的时候会发现
producers
匹配不上 3、匹配不上就交给
RequestMappingInfoHandlerMapping.handleNoMatch()
处理:

RequestMappingInfoHandlerMapping:

@Override
protected HandlerMethod handleNoMatch(...) {
if (helper.hasConsumesMismatch()) {
...
throw new HttpMediaTypeNotSupportedException(contentType, new ArrayList&lt;&gt;(mediaTypes));
}
// 抛出异常:HttpMediaTypeNotAcceptableException
if (helper.hasProducesMismatch()) {
Set<mediatype> mediaTypes = helper.getProducibleMediaTypes();
throw new HttpMediaTypeNotAcceptableException(new ArrayList&lt;&gt;(mediaTypes));
}
}

4、抛出异常后最终交给

DispatcherServlet.processHandlerException()
去处理这个异常,转换到
Http
状态码 > 会调用所有的
handlerExceptionResolvers
来处理这个异常,本处会被
DefaultHandlerExceptionResolver
最终处理。最终处理代码如下(406状态码):

protected ModelAndView handleHttpMediaTypeNotAcceptable(HttpMediaTypeNotAcceptableException ex,
HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @Nullable Object handler) throws IOException {

response.sendError(HttpServletResponse.SC_NOT_ACCEPTABLE);
return new ModelAndView();
}

>

Spring MVC
默认注册的异常处理器是如下3个: >

原理

有了关于

Accept
的原理描述,理解它就非常简单了。因为指定了
produces
属性,所以
getProducibleMediaTypes()
方法在拿服务端支持的媒体类型时:

protected List<mediatype> getProducibleMediaTypes( ... ){
Set<mediatype> mediaTypes = (Set<mediatype>) request.getAttribute(HandlerMapping.PRODUCIBLE_MEDIA_TYPES_ATTRIBUTE);
if (!CollectionUtils.isEmpty(mediaTypes)) {
return new ArrayList&lt;&gt;(mediaTypes);
}
...
}

因为设置了

producers
,所以代码第一句就能拿到值了(后面的协商机制完全同上)。 > 备注:若produces属性你要指定的非常多,建议可以使用
!xxx
语法,它是支持这种语法(排除语法)的~

优缺点:

  • 优点:使用简单,天然支持
  • 缺点:让
    HandlerMethod
    处理器缺失灵活性
Spring Boot默认异常消息处理

再回到开头的

Spring Boot
为何对异常消息,浏览器和postman的展示不一样。这就是
Spring Boot
默认的对异常处理方式:它使用的就是基于 固定类型(produces)实现的内容协商。

Spirng Boot
出现异常信息时候,会默认访问
/error
,它的处理类是:
BasicErrorController

@Controller
@RequestMapping("${server.error.path:${error.path:/error}}")
public class BasicErrorController extends AbstractErrorController {
...
// 处理类浏览器
@RequestMapping(produces = "text/html")
public ModelAndView errorHtml(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
...
return (modelAndView != null ? modelAndView : new ModelAndView("error", model));
}

// 处理restful/json方式
@RequestMapping
@ResponseBody
public ResponseEntity<map<string, object>&gt; error(HttpServletRequest request) {
Map<string, object> body = getErrorAttributes(request, isIncludeStackTrace(request, MediaType.ALL));
HttpStatus status = getStatus(request);
return new ResponseEntity<map<string, object>&gt;(body, status);
}
...
}

有了上面的解释,对这块代码的理解应该就没有盲点了~

总结

内容协商在

RESTful
流行的今天还是非常重要的一块内容,它对于提升用户体验,提升效率和降低维护成本都有不可忽视的作用,注意它三的优先级为:后缀 > 请求参数 > HTTP首部Accept

一般情况下,我们为了通用都会使用基于Http的内容协商(Accept),但在实际应用中其实很少用它,因为不同的浏览器可能导致不同的行为(比如

Chrome
Firefox
就很不一样),所以为了保证“稳定性”一般都选择使用方案二或方案三(比如Spring的官方doc)

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