Web 框架

1. Web 框架的第一性原理

Web 框架的本质是：

将 HTTP 请求的处理过程抽象成一条可组合、可扩展、可治理的流程管线，并通过职责分离与模块化实现复杂性的封装。

所有 Web 技术（MVC、WebFlux、Express、Django、Rails…）本质上都在解决一件事：

如何以最小复杂度处理请求、调度逻辑、生成响应，并在此过程中保证扩展性、可观测性、可维护性。

因此，所有 Web 框架都遵循三个底层原则：

  1. **前端控制器统一入口**（Front Controller）
  2. **职责分离与可插拔组件体系**
  3. **请求 → 处理 → 响应 的标准化处理管线**

2. 核心设计哲学（Web 框架的“不变之道”）

（1）单一职责与解耦

每个组件只负责一个动作：路由、映射、执行业务、解析视图、异常处理等互不耦合。

（2）可插拔的策略体系

框架不是写死流程，而是：

流程固定 → 策略可变

例如：

（3）隐藏复杂性，暴露扩展性

I/O、线程池、异步调度、协议处理等全部封装在框架内部。

（4）约定优于配置

减少显式配置，通过约定减少摩擦成本。

3. Web 框架的通用架构模型

总览模型（抽象层级）

[输入层] → [分发层] → [执行层] → [渲染层] → [输出层]
层级角色说明
输入层HTTP Server / Netty / Tomcat接收请求
分发层前端控制器 + 映射器 + 适配器决定交给谁处理
执行层控制器 / Handler执行业务逻辑
渲染层ViewResolver / HttpMessageConverter将结果转换为可输出格式
输出层Response / Renderer输出 HTTP 响应

4. 组件模型（职责分离体系）

请求 → Dispatcher → HandlerMapping → Handler → HandlerAdapter      → ExceptionResolver → ViewResolver → Renderer → 响应

核心职责组件表

组件职责价值
Front Controller统一入口、流程编排全局治理能力
HandlerMapping请求 → 处理器映射扩展路由策略
HandlerAdapter多风格处理器适配解耦编程模型
Handler执行业务逻辑核心处理能力
ViewResolver / Converter结果转换数据格式统一
ExceptionResolver集中式异常处理可观测、可治理
Filter/Interceptor横切扩展点链式治理机制

5. 请求处理模型

A. 阻塞式处理（线程绑定模型）

1 请求 = 1 线程  线程处理完成后才释放

优点：编程简单限制：并发能力受限

B. 响应式处理（事件驱动模型）

请求 → 事件循环 → 非阻塞处理 → 回调/流式响应

优点：高并发、资源利用高难点：模型复杂度提升

6. 能力体系（一个 Web 框架必须具备的能力树）

1. 请求解析能力

2. 扩展与治理能力

3. 响应生成能力

4. 异常治理能力

5. 性能治理能力

7. 分类体系（面向模型的分类方式）

1. 按处理模型

模型框架特点
阻塞式Spring MVC、Django简单直观
响应式WebFlux、Vert.x高并发、高性能

2. 按编程范式

3. 按架构风格

8. 边界模型（Web 框架在哪里？在哪里结束？）

Web 框架的边界（只负责）

Web 框架不负责

9. Web 框架的治理体系（Framework Governance Model）

1）组件治理

2）流程治理

3）性能治理

10. 演进趋势（稳定方向）

  1. **同步 → 异步 → 响应式**
  2. **配置 → 约定 → 自动化 → 智能化**
  3. **重量级 → 轻量级 → Serverless**
  4. **MVC → REST → RPC → Event-driven**
  5. **线程模型 → 事件循环模型 → 用户态线程（Project Loom）**

11. 通用选型方法论

决策维度建议
架构风格高并发 → 响应式；一般业务 → MVC
团队能力同步思维强 → MVC；函数式熟悉 → WebFlux
性能需求I/O 密集 → 响应式；CPU 密集 → 阻塞式
环境资源限制资源 → 轻量框架；云原生 → Netty / 响应式

12. 总结

通用 Web 框架 = 标准化请求管线 + 组件化治理体系 + 策略可替换架构。

其核心不变：

  1. 前端控制器
  2. 可插拔组件
  3. 请求处理链
  4. 响应生成与错误治理
  5. 扩展与可观测能力

理解这套体系，可以跨框架迁移认知：从 Spring → Django → Express → WebFlux → Netty → Cloud Native，底层原理始终一致。

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