SpringMVC HttpMessageConverter 匹配规则
以下内容，如有问题，烦请指出，谢谢！
SpringMVC启动时会自动配置一些HttpMessageConverter，接收到http请求时，从这些Converters中选择一个符合条件的来进行Http序列化/反序列化。在不覆盖默认的HttpMessageConverters的情况下，我们添加的Converter可能会与默认的产生冲突，在某些场景中出现不符合预期的情况。
在上一篇文章的末尾已经列举了一个jsonConverter冲突的情况：添加一个最低优先级的FastJsonConverter后会有两个（实际上三个，有两个jackson的）jsonConverter，直接使用浏览器访问接口时使用的却是低优先级的FastJsonConverter来进行序列化操作。
为了解决converters之间的冲突，或者直接叫优先级问题，需要弄懂SpringMVC是如何选择一个HttpMessageMessagerConverter来进行Http序列化/反序列化的。这篇文章主要就根据相关的代码来讲解SpringMVC的这个内部流程，这块的逻辑比较清晰，贴贴代码就基本上都明白了。
首先需要了解一些HTTP的基本知识（不是强制的而是一种建议与约定）：
1、决定resp.body的Content-Type的第一要素是对应的req.headers.Accept属性的值，又叫做MediaType。如果服务端支持这个Accept，那么应该按照这个Accept来确定返回resp.body对应的格式，同时把resp.headers.Content-Type设置成自己支持的符合那个Accept的MediaType。服务端不支持Accept指定的任何MediaType时，应该返回错误406 Not Acceptable.
例如：req.headers.Accept = text/html，服务端支持的话应该让resp.headers.Content-Type = text/html，并且resp.body按照html格式返回。
例如：req.headers.Accept = text/asdfg，服务端不支持这种MediaType，应该返回406 Not Acceptable。
2、如果Accept指定了多个MediaType，并且服务端也支持多个MediaType，那么Accept应该同时指定各个MediaType的QualityValue，也就是q值，服务端根据q值的大小来决定这几个MediaType类型的优先级，一般是大的优先。q值不指定时，默认视为q=1.
Chrome的默认请求的Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8，表示服务端在支持的情况下应该优先返回text/html，其次是application/xhtml+xml.
前面几个都不支持时，服务器可以自行处理 */*，返回一种服务器自己支持的格式。
3、一个HTTP请求没有指定Accept，默认视为指定 Accept: */*；没有指定Content-Type，默认视为 null，就是没有。当然，服务端可以根据自己的需要改变默认值。
4、Content-Type必须是具体确定的类型，不能包含 *.
SpringMvc基本遵循上面这几点。
然后是启动时默认加载的Converter。在mvc启动时默认会加载下面的几种HttpMessageConverter，相关代码在 org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurationSupport中的addDefaultHttpMessageConverters方法中，代码如下。
protected final void addDefaultHttpMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> messageConverters) {
StringHttpMessageConverter stringConverter = new StringHttpMessageConverter();
stringConverter.setWriteAcceptCharset(false);
messageConverters.add(new ByteArrayHttpMessageConverter());
messageConverters.add(stringConverter);
messageConverters.add(new ResourceHttpMessageConverter());
messageConverters.add(new SourceHttpMessageConverter<Source>());
messageConverters.add(new AllEncompassingFormHttpMessageConverter());
if (romePresent) {
messageConverters.add(new AtomFeedHttpMessageConverter());
messageConverters.add(new RssChannelHttpMessageConverter());
}
if (jackson2XmlPresent) {
messageConverters.add(new MappingJackson2XmlHttpMessageConverter(
Jackson2ObjectMapperBuilder.xml().applicationContext(this.applicationContext).build()));
}
else if (jaxb2Present) {
messageConverters.add(new Jaxb2RootElementHttpMessageConverter());
}
if (jackson2Present) {
messageConverters.add(new MappingJackson2HttpMessageConverter(
Jackson2ObjectMapperBuilder.json().applicationContext(this.applicationContext).build()));
}
else if (gsonPresent) {
messageConverters.add(new GsonHttpMessageConverter());
}
}
这段代码后面还有两个别的处理，一次是将Jaxb放在list最后面，第二次是将一个StringConverter和一个JacksonConverter添加到list中，所以打印出converter信息中这两个有重复的（第二次的那两个来自springboot-autoconfigure.web，重复了不影响后面的流程）。
接着我们在自己的MVC配置类覆盖extendMessageConverters方法，使用converter.add(xxx)加上上次自定义Java序列化的那个的和FastJson的（把自己添加的放在优先级低的位置）。最后的converters按顺序展示如下（下面的已经去掉重复的StringHttpMessageConverter和MappingJackson2HttpMessageConverter，后续的相应MediaType也去重）
| 类名 | 支持的JavaType | 支持的MediaType |
|---|---|---|
| ByteArrayHttpMessageConverter | byte[] | application/octet-stream, */* |
| StringHttpMessageConverter | String | text/plain, */* |
| ResourceHttpMessageConverter | Resource | */* |
| SourceHttpMessageConverter | Source | application/xml, text/xml, application/*+xml |
| AllEncompassingFormHttpMessageConverter | Map<K, List<?>> | application/x-www-form-urlencoded, multipart/form-data |
| MappingJackson2HttpMessageConverter | Object | application/json, application/*+json |
| Jaxb2RootElementHttpMessageConverter | Object | application/xml, text/xml, application/*+xml |
| JavaSerializationConverter | Serializable | x-java-serialization;charset=UTF-8 |
| FastJsonHttpMessageConverter | Object | */* |
| 这里只列出重要的两个属性，详细的可以去看org.springframework.http.converter包中的代码。 | ||
| 另外，基本类型都视为对应的包装类的类型来算。还有，基本类型的json序列化就只有字面值，没有key，不属于规范的json序列化，但是基本上所有json框架都支持基本类型直接序列化。 |
好了，开始说converter的选择逻辑。主要的代码在org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.AbstractMessageConverterMethodProcessor这个类以及它的父类中，这里根据我个人的理解简明地说一下。
先说下写操作的流程，也就是Http序列化。基本都集中在 writeWithMessageConverters 这个方法中。我们先以Accept = default(*/*)请求 http://localhost:8080/users/1 为例。
第一步是取出请求的MediaType以及我们能够返回的MediaType，相关代码如下：
HttpServletRequest request = inputMessage.getServletRequest();
List<MediaType> requestedMediaTypes = getAcceptableMediaTypes(request);
List<MediaType> producibleMediaTypes = getProducibleMediaTypes(request, valueType, declaredType);
if (outputValue != null && producibleMediaTypes.isEmpty()) {
throw new IllegalArgumentException("No converter found for return value of type: " + valueType);
}
- getAcceptableMediaTypes
- 大致思路就是从Accept中获取MediaType，这里为 [*/*] 。
- getProducibleMediaTypes
- 大致思路就是根据是否支持controller方法的返回类型JavaType（这里是User类，实现了Serializable），一个个遍历检查配置上的所有Converter，查看他们是否支持这种Java类型的转换，这里返回值为这里为 [application/json, application/*+json, application/json, application/x-java-serialization;charset=UTF-8, */*]。
按照Java类型规则这里应该有Jaxb2RootElementHttpMessageConverter，但是查看其源码就知道它还需要满足@XmlRootElement注解这个条件才行，所以这里只有上面四个MediaType，对应的三个Converter分别是Jackson、自定义的、FastJson.
第二步，把Accpet指定的MediaType具体化，意思就是req可以指定 * 这种通配符，但是服务端不应该返回带 * 的Content-Type，代码如下：
Set<MediaType> compatibleMediaTypes = new LinkedHashSet<MediaType>();
for (MediaType requestedType : requestedMediaTypes) {
for (MediaType producibleType : producibleMediaTypes) {
if (requestedType.isCompatibleWith(producibleType)) {
compatibleMediaTypes.add(getMostSpecificMediaType(requestedType, producibleType));
}
}
}
if (compatibleMediaTypes.isEmpty()) {
if (outputValue != null) {
throw new HttpMediaTypeNotAcceptableException(producibleMediaTypes);
}
return;
}
List<MediaType> mediaTypes = new ArrayList<MediaType>(compatibleMediaTypes);
MediaType.sortBySpecificityAndQuality(mediaTypes);
MediaType selectedMediaType = null;
for (MediaType mediaType : mediaTypes) {
if (mediaType.isConcrete()) {
selectedMediaType = mediaType;
break;
}
else if (mediaType.equals(MediaType.ALL) || mediaType.equals(MEDIA_TYPE_APPLICATION)) {
selectedMediaType = MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM;
break;
}
}
第一个for循环，寻找出更具体的MediaType，isCompatibleWith方法判断是否兼容，getMostSpecificMediaType方法取二者中更具体的那个。具体的判断逻辑在MediaType类中，这里就不细说了，可以把更具体理解为找出 requestedMediaType 有 instanceof 关系的 producibleMediaType。因为 */* 类似于 Object 所以这里一个都筛不掉，compatibleMediaTypes最后还是那四个MediaType。
后两行代码是排序，按照 q值 和 具体程度 来排序。因为我们没有指定q值，所以都是q=1。根据具体程度排序，带 * 的会排到后面。注意那个LinkedHashSet，先来的会排在前面，加上前面的都是list迭代，所以最后的顺序为[application/json, application/x-java-serialization;charset=UTF-8, application/*+json, */*]。
第二个是默认值处理，application/json 是一个具体的类型，不用再处理，所以最后的produce = application/json。
第三步，选择一个能处理最后的produce的Converter，Jackson和FastJson都能处理，根据添加顺序，此时选择的是Jackson，也就是Jackson的优先级更高。
if (selectedMediaType != null) {
selectedMediaType = selectedMediaType.removeQualityValue();
for (HttpMessageConverter<?> messageConverter : this.messageConverters) {
if (messageConverter instanceof GenericHttpMessageConverter) {
if (((GenericHttpMessageConverter) messageConverter).canWrite(
declaredType, valueType, selectedMediaType)) {
outputValue = (T) getAdvice().beforeBodyWrite(outputValue, returnType, selectedMediaType,
(Class<? extends HttpMessageConverter<?>>) messageConverter.getClass(),
inputMessage, outputMessage);
if (outputValue != null) {
addContentDispositionHeader(inputMessage, outputMessage);
((GenericHttpMessageConverter) messageConverter).write(
outputValue, declaredType, selectedMediaType, outputMessage);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Written [" + outputValue + "] as \"" + selectedMediaType +
"\" using [" + messageConverter + "]");
}
}
return;
}
}
else if (messageConverter.canWrite(valueType, selectedMediaType)) {
outputValue = (T) getAdvice().beforeBodyWrite(outputValue, returnType, selectedMediaType,
(Class<? extends HttpMessageConverter<?>>) messageConverter.getClass(),
inputMessage, outputMessage);
if (outputValue != null) {
addContentDispositionHeader(inputMessage, outputMessage);
((HttpMessageConverter) messageConverter).write(outputValue, selectedMediaType, outputMessage);
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Written [" + outputValue + "] as \"" + selectedMediaType +
"\" using [" + messageConverter + "]");
}
}
return;
}
}
}
上面的流程解释了为什么通过在converters末尾添加FastJsonConverter时，Fiddler的默认请求（不带Accept或者Accept: */*），使用的是Jackson序列化，序列化了createTime字段，并且返回的 Content-Type 为application/json。
但是使用浏览器直接请求时，Chrome的默认请求的Accept为text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8.
根据上面的逻辑，最后的produce = text/html.
最后选择时，只有FastJson（MediaType对应的 */*）这唯一一个converter能够进行处理，所以用的是FastJson序列化，没有序列化createTime字段。返回的 Content-Type 为 text/html，但是实际格式是json的。
而当使用 converters.add(0, fastJsonConverter) （或者其他等价方式）进行配置时，会把FastJsonConverter添加在最前面，优先级最高。因为FastJsonConverter的MediaType是 */*，所以它会在前面包揽所有请求的Http序列化和反序列化，就算它们不是json，也说了自己不是json、不要返回json，它还是一意孤行地当成json处理。
此时不论Accept是什么类型，返回的实际上都是FastJson序列化的json格式，但是返回的Content-Type却还是别人
Accept 的那种类型，不一定是application/json这类json标识（挂羊头卖狗肉）。
下面再说下读取的流程，也就是反序列化流程，主流程在父类的 readWithMessageConverters 方法中，代码如下：
@SuppressWarnings("unchecked")
protected <T> Object readWithMessageConverters(HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter parameter,
Type targetType) throws IOException, HttpMediaTypeNotSupportedException, HttpMessageNotReadableException {
MediaType contentType;
boolean noContentType = false;
try {
contentType = inputMessage.getHeaders().getContentType();
}
catch (InvalidMediaTypeException ex) {
throw new HttpMediaTypeNotSupportedException(ex.getMessage());
}
if (contentType == null) {
noContentType = true;
contentType = MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM;
}
Class<?> contextClass = (parameter != null ? parameter.getContainingClass() : null);
Class<T> targetClass = (targetType instanceof Class ? (Class<T>) targetType : null);
if (targetClass == null) {
ResolvableType resolvableType = (parameter != null ?
ResolvableType.forMethodParameter(parameter) : ResolvableType.forType(targetType));
targetClass = (Class<T>) resolvableType.resolve();
}
HttpMethod httpMethod = ((HttpRequest) inputMessage).getMethod();
Object body = NO_VALUE;
try {
inputMessage = new EmptyBodyCheckingHttpInputMessage(inputMessage);
for (HttpMessageConverter<?> converter : this.messageConverters) {
Class<HttpMessageConverter<?>> converterType = (Class<HttpMessageConverter<?>>) converter.getClass();
if (converter instanceof GenericHttpMessageConverter) {
GenericHttpMessageConverter<?> genericConverter = (GenericHttpMessageConverter<?>) converter;
if (genericConverter.canRead(targetType, contextClass, contentType)) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Read [" + targetType + "] as \"" + contentType + "\" with [" + converter + "]");
}
if (inputMessage.getBody() != null) {
inputMessage = getAdvice().beforeBodyRead(inputMessage, parameter, targetType, converterType);
body = genericConverter.read(targetType, contextClass, inputMessage);
body = getAdvice().afterBodyRead(body, inputMessage, parameter, targetType, converterType);
}
else {
body = getAdvice().handleEmptyBody(null, inputMessage, parameter, targetType, converterType);
}
break;
}
}
else if (targetClass != null) {
if (converter.canRead(targetClass, contentType)) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Read [" + targetType + "] as \"" + contentType + "\" with [" + converter + "]");
}
if (inputMessage.getBody() != null) {
inputMessage = getAdvice().beforeBodyRead(inputMessage, parameter, targetType, converterType);
body = ((HttpMessageConverter<T>) converter).read(targetClass, inputMessage);
body = getAdvice().afterBodyRead(body, inputMessage, parameter, targetType, converterType);
}
else {
body = getAdvice().handleEmptyBody(null, inputMessage, parameter, targetType, converterType);
}
break;
}
}
}
}
catch (IOException ex) {
throw new HttpMessageNotReadableException("I/O error while reading input message", ex);
}
if (body == NO_VALUE) {
if (httpMethod == null || !SUPPORTED_METHODS.contains(httpMethod) ||
(noContentType && inputMessage.getBody() == null)) {
return null;
}
throw new HttpMediaTypeNotSupportedException(contentType, this.allSupportedMediaTypes);
}
return body;
}
因为读取时的ContentType必定是一个具体类型（带有 * 号会抛出异常 java.lang.IllegalArgumentException: 'Content-Type' cannot contain wildcard subtype '*'），所以步骤少了一些，匹配前就一个默认值处理。
默认的请求不带Content-Type，会进行默认值处理，最后 contentType = application/octet-stream，只有FastJsonConverter（MediaType对应的 */*）这唯一一个converter能够进行处理，所以就没有反序列化createTime字段，打印信息user.toString()中createTime=null。
但是当指定Content-Type: application/json时，contentType = application/json，Jackson和FastJson都能处理，按照顺序，轮到Jackson反序列化，所以就反序列化了createTime字段，打印信息user.toString()中createTime不为null。
改成使用 converters.add(0, fastJsonConverter) （或者其他等价方式）进行配置时，会把FastJsonConverter添加在最前面，顺序优先级比Jackson高，指定Content-Type: application/json时使用的就是FastJson来进行反序列化。
但是跟上面说的那样，因为 */* 的原因，此时不论Content-Type是什么类型，都会是FastJsonConverter来进行反序列化操作。不过，FastJson只是个json框架，只能处理json，别的格式会抛出异常，并且还返回 HTTP 400 告诉客户端你的请求报文格式不对（没有金刚钻，非要揽瓷器活，明明是自己的错，还要说是客户端的错）。
好了，到此就基本上说完了整个HttpMessageConverter的匹配规则（或者叫选择过程）。这次没有新增代码，也没有演示，想要自己演示观察的，可以在上一篇文章相关的代码基础上进行，如下：
https://gitee.com/page12/study-springboot/tree/springboot-3
https://github.com/page12/study-springboot/tree/springboot-3
最后再次吐槽下FastJsonHttpMessageConverter，作为非springmvc自带的组件，默认设置 */* 这种MediaType，是非常不好的。上面也说了，存在挂羊头卖狗肉、名实不副的行为，在REST已经重新引起人们对HTTP原生规范的重视的今天，这是一个很不好的做法。自己能力不是最大，却大包大揽承担最大责任，处理不了还返回 HTTP 400，是甩锅客户端的行为。阿里作为国内第一大开源阵营，其代码设计、质量，以及开源奉献精神还是要进一步提升啊。
自己写代码也要注意啊：代码中有顺序遍历匹配这种逻辑，或者叫责任链模式时，功能越具体的节点越是应该放在前面，功能最广最泛的节点应该放在最后面；同时要按功能分配责任，千万不要给功能单一的节点最大的责任（FastJsonConverter的功能单一，却分配了个最大的责任 MediaType = */*）。
