Spring中HttpServletRequest的注入机制解析
Spring中HttpServletRequest的注入机制解析
在Spring框架中，如何通过@Autowired注入HttpServletRequest？本文通过一个实际的代码审查场景，详细探讨了这一过程的实现机制，包括Spring如何处理外部对象的注入、线程安全问题以及相关源码的分析。
问题描述
在最近一次团队代码审查时，团队成员发现有将HttpServletRequest直接通过@Autowired注入的情况，于是大家产生了一个疑问：HttpServletRequest并非Spring中的类，且在没有手动通过@Bean的方式注入，Spring是怎么做到帮开发者完成注入的？同时，我们知道IoC容器中默认注入的Bean是单例，而每个请求都是独立的，这样不会出问题吗？
为了研究明白为什么，作者找了一些资料，并写了一个简单的Demo进行研究。
Demo类如下：
@RestController
public class HttpServletRequestTest {
@Autowired
private HttpServletRequest httpServletRequest;
@GetMapping("/sayHi")
public void sayHi(String name) {
System.out.println(httpServletRequest.getRequestURL().toString());
JSONObject res = new JSONObject();
res.put("requestId", UUID.randomUUID().toString());
res.put("datatime", DateUtils.getDatetime());
// ReturnResult.get(res);
System.out.println("hello: " + name);
}
@PostConstruct
public void after(){
System.out.println(this.httpServletRequest);
}
}
疑虑1
作为一个外部对象，HttpServletRequest为什么可以在Spring项目中通过注入的方式获取？
由关于@PostConstruct的描述知，@PostConstruct注解被用在执行完依赖注入之后的方法调用上，我们将断点打在上述Demo的第19行，即可查看HttpServletRequest httpServletRequest实例化之后的情况。
由上图我们可以看到这个httpServletRequest对象是一个代理对象（org.springframework.web.context.support.WebApplicationContextUtils.RequestObjectFactory），该对象是一个请求的对象工厂。进入WebApplicationContextUtils这个类，Command + F12我们发现了一个往 ConfigurableListableBeanFactory工厂对象注入bean对象的方法registerWebApplicationScopes。
该方法有这样一行代码，beanFactory.registerResolvableDependency(ServletRequest.class, new RequestObjectFactory());
由于HttpServletRequest正是继承自ServletRequest，这里引起了我们的关注。
ConfigurableListableBeanFactory的registerResolvableDependency方法又是用什么的呢？我们继续往下看。
使用相应的自动装配值注册一个特殊的依赖类型。
这适用于被认为可自动装配但未在工厂中定义为 bean 的工厂/上下文引用
看到这里我们就明白了，原来Spring可以为一个类注入另一个完全不同的对象值，这样从IoC容器中引用这个类的时候其实拿到的就是这个对象值。且上面的描述正好回应了，为什么我们没有手动定义HttpServletRequest却可以完成它的自动装配，秘诀就在这里。（进一步拓展思考，上面两张图一起看，除了ServletRequest.class，ServletResponse.class，HttpSession.class以及WebRequest.class类型对象，均被Spring自动注入，可以直接通过注解的方式引用）。
继续进入registerResolvableDependency方法，我们发现该方法的实现是将ServletRequest.class的依赖类型作为key， RequestObjectFactory作为装配的value，放入了resolvableDependencies这个map中。
疑虑2
HttpServletRequest注入和引用我们知道了，那么针对每个独立的请求，多线程场景下，通过自动注入的方式，HttpServletRequest 是否会有线程安全的问题呢？
我们已经知道注入拿到的HttpServletRequest返回的对象其实是下面这个
org.springframework.web.context.support.WebApplicationContextUtils.RequestObjectFactory对象，那么它是怎么做到线程安全的呢？
我们看它的具体实现。
沿着currentRequestAttributes()方法一路点击，最终发现它的返回值，是来自org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder#requestAttributesHolder。
requestAttributesHolder对象是一个ThreadLocal对象，由此我们明白了，Spring自动注入的HttpServletRequest能够保证请求的唯一性，原来是通过跟每个线程绑定了，从ThreadLocal中取得请求信息，由此保证的线程安全！
我们再来拓展一下，既然请求信息是从ThreadLocal中取的，那么请求信息是如何放进去的呢？
我们找到requestAttributesHolder属性的set方法，在这里打一个断点，重启系统，并发起一个http请求。
最终，通过调用堆栈信息，我们看到了org.springframework.web.filter.RequestContextFilter#doFilterInternal
中调用了initContextHolder方法，而initContextHolder方法调用了requestAttributesHolder这个ThreadLocal的set方法。
每个http请求过来会进入RequestContextFilter这个filter，在这个filter中会将request信息设置到当前的线程里。到这里，所有的谜团都解开了。
总结
我们来做一个总结，在代码中通过注解注入HttpServletRequest的方式，拿到的其实并不是真正的 HttpServletRequest，而是一个Spring项目启动时自动注入的代理对象org.springframework.web.context.support.WebApplicationContextUtils.RequestObjectFactory。
该对象跟ServletRequest.class做了映射关联，放入了Spring管理bean注入的map中。
每次请求时，如何保证自动注入的HttpServelet请求线程安全，等价于问 org.springframework.web.context.support.WebApplicationContextUtils.RequestObjectFactory 怎么做到的线程安全。这个类只是一个简单的对象工厂，getObject方法最终从org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder#requestAttributesHolder这个ThreadLocal中获取请求的信息，由此做到了请求之间的隔离。
参考：链接1，链接2