为什么SpringMVC中请求的body不支持多次读取

前言

在Springboot的项目中使用Servlet的Filter来实现方法签名时，发现请求的body不支持多次读取。我是通过getInputStream()来获取流，然后通过读取流来获取请求的body。

虽然网上有很多解决方案的例子，但是我发现没有一篇文章解释为什么会这样的文章，所以决定自己去研究源码。

问题表现

Content-Type为application/json的POST请求时，会返回状态码为400的响应，响应的body如下：

{
    "timestamp": "2019-12-27T02:48:50.544+0000",
    "status": 400,
    "error": "Bad Request",
    "message": "Required request body is missing: ...省略非关键信息...",
    "path": "/"
}

而在日志中则有以下关键日志

2019-12-27 10:48:50.543  WARN 18352 --- [nio-8080-exec-2] .w.s.m.s.DefaultHandlerExceptionResolver : Resolved [org.springframework.http.converter.HttpMessageNotReadableException:...省略非关键信息...

初步分析

根据提示信息可以得知，由于请求的body没有了，所以才会抛出这个异常。但是为什么body会没有了呢？是否因为通过getInputStream()获取到的流被读取了所以引起这个问题呢？

复盘代码

于是我编写了一个复盘的示例，就是一个在日志中打印请求body的Filter，关键代码如下：

@Slf4j
@WebFilter
public class InputStreamFilter implements Filter {

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {
        ServletInputStream inputStream=servletRequest.getInputStream();
        String charSetStr = servletRequest.getCharacterEncoding();
        if (charSetStr == null) {
            charSetStr = "UTF-8";
        }
        Charset charSet = Charset.forName(charSetStr);
        log.info("请求的body为:\n{}",StreamUtils.copyToString(inputStream,charSet));
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
    }

RequestResponseBodyMethodProcessor

首先是找出抛出HttpMessageNotReadableException的方法和对应的类，关键类为RequestResponseBodyMethodProcessor的readWithMessageConverters()方法：

    @Override
    protected <T> Object readWithMessageConverters(NativeWebRequest webRequest, MethodParameter parameter,
            Type paramType) throws IOException, HttpMediaTypeNotSupportedException, HttpMessageNotReadableException {
        ...省略非关键代码...
        // 关键代码
        Object arg = readWithMessageConverters(inputMessage, parameter, paramType);
        if (arg == null && checkRequired(parameter)) {
            throw new HttpMessageNotReadableException("Required request body is missing: " +
                    parameter.getExecutable().toGenericString(), inputMessage);
        }
        return arg;
    }

从上面的代码可以得知，异常是由于readWithMessageConverters()方法返回null且这个参数是必填引起，现在主要关注为什么返回null。所以查看readWithMessageConverters()方法

AbstractMessageConverterMethodArgumentResolver

而实际上其实是调用了AbstractMessageConverterMethodArgumentResolver的readWithMessageConverters()方法，而在这个方法中其实是通过调用AbstractMessageConverterMethodArgumentResolver的内部类EmptyBodyCheckingHttpInputMessage的构造方法来获取流。

readWithMessageConverters()关键代码如下：

    @Nullable
    protected <T> Object readWithMessageConverters(HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter parameter,
            Type targetType) throws IOException, HttpMediaTypeNotSupportedException, HttpMessageNotReadableException {
        ...省略非关键代码...
        EmptyBodyCheckingHttpInputMessage message;
        try {
            // 此处调用构造方法时进行了流的读取
            message = new EmptyBodyCheckingHttpInputMessage(inputMessage);
            for (HttpMessageConverter<?> converter : this.messageConverters) {
                Class<HttpMessageConverter<?>> converterType = (Class<HttpMessageConverter<?>>) converter.getClass();
                GenericHttpMessageConverter<?> genericConverter =
                        (converter instanceof GenericHttpMessageConverter ? (GenericHttpMessageConverter<?>) converter : null);
                if (genericConverter != null ? genericConverter.canRead(targetType, contextClass, contentType) :
                        (targetClass != null && converter.canRead(targetClass, contentType))) {
                    if (message.hasBody()) {
                        ...省略非关键代码...
                    }
                    else {
                        // 此处是处理流读取返回null的情况
                        body = getAdvice().handleEmptyBody(null, message, parameter, targetType, converterType);
                    }
                    break;
                }
            }
        }
        catch (IOException ex) {
            throw new HttpMessageNotReadableException("I/O error while reading input message", ex, inputMessage);
        }

        ...省略非关键代码...

        MediaType selectedContentType = contentType;
        Object theBody = body;
        LogFormatUtils.traceDebug(logger, traceOn -> {
            String formatted = LogFormatUtils.formatValue(theBody, !traceOn);
            return "Read \"" + selectedContentType + "\" to [" + formatted + "]";
        });

        return body;
    }

EmptyBodyCheckingHttpInputMessage关键构造方法如下：

        // 从请求中获取到的InputStream对象
        @Nullable
        private final InputStream body;

        public EmptyBodyCheckingHttpInputMessage(HttpInputMessage inputMessage) throws IOException {
            this.headers = inputMessage.getHeaders();
            InputStream inputStream = inputMessage.getBody();
            // 判断InputStream是否支持mark
            if (inputStream.markSupported()) {
                // 标记流的起始位置
                inputStream.mark(1);
                // 读取流
                this.body = (inputStream.read() != -1 ? inputStream : null);
                // 重置流，下次读取会从起始位置重新开始读取
                inputStream.reset();
            }
            else {
                // 回退输入流，支持重复读取的InputStream
                PushbackInputStream pushbackInputStream = new PushbackInputStream(inputStream);
                // 读取流
                int b = pushbackInputStream.read();
                if (b == -1) {
                    // 返回-1表示流无数据存在
                    this.body = null;
                }
                else {
                    // 流存在数据，直接赋值
                    this.body = pushbackInputStream;
                    // 回退流到起始位置，等价于reset()方法
                    pushbackInputStream.unread(b);
                }
            }
        }

从上面的代码可以得知，起始SpringMVC是支持对请求的InputStream进行多次读取的以及InputStream其实可以支持流重复读取。但是实际上却出现不支持流重复读取的情况，这是为什么呢？

下面会通过分析Jetty应用服务器对InputStream的实现来进行分析。

HttpInput

Jetty中继承InputStrean的类是org.eclipse.jetty.server.HttpInputOverHTTP，而关键的代码在其父类HttpInput上。

首先HttpInput继承了ServletInputStream（这个抽象类继承了·InputStream抽象类），且并未重写markSupported()方法（这个方法默认实现为返回false）。所以问题应该是由于HttpInput流重复读取会直接返回-1引起的。这里不做展开，有兴趣的朋友可以自行跟踪源码的运行