ContentNegotiation内容协商机制(一)---Spring MVC内置支持的4种内容协商方式【享学Spring MVC】
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:
- 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)
- (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
与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:
- <request-line>(请求消息行)
- <headers>(请求消息头)
- <blank line>(请求空白行)
- <request-body>(请求消息体)
Content-Type
指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:
HTTP
头Accept
- 扩展名
- 请求参数
- 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<>(mediaTypes);}// 大多数情况下:都会走进这个逻辑 --> 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<>();// 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 && 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:
- 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~ @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/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- 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 {@Overridepublic 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:
- 前两种方式默认是开启的,但此种方式需要手动显示开启
- 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
是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:@Overrideprotected HandlerMethod handleNoMatch(...) {if (helper.hasConsumesMismatch()) {...throw new HttpMediaTypeNotSupportedException(contentType, new ArrayList<>(mediaTypes));}// 抛出异常:HttpMediaTypeNotAcceptableExceptionif (helper.hasProducesMismatch()) {Set<MediaType> mediaTypes = helper.getProducibleMediaTypes();throw new HttpMediaTypeNotAcceptableException(new ArrayList<>(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<>(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@ResponseBodypublic ResponseEntity<Map<String, Object>> error(HttpServletRequest request) {Map<String, Object> body = getErrorAttributes(request, isIncludeStackTrace(request, MediaType.ALL));HttpStatus status = getStatus(request);return new ResponseEntity<Map<String, Object>>(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
和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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