Spring MVC内容协商实现原理及自定义配置【享学Spring MVC】
转载自：https://www.cnblogs.com/yourbatman/p/11420805.html
前言
上文 介绍了Http内容协商的一些概念，以及Spring MVC内置的4种协商方式使用介绍。本文主要针对Spring MVC内容协商方式：从步骤、原理层面理解，最后达到通过自己来扩展协商方式效果。
首先肯定需要介绍的，那必然就是Spring MVC的默认支持的四大协商策略的原理分析喽：
ContentNegotiationStrategy
该接口就是Spring MVC实现内容协商的策略接口：
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// A strategy for resolving the requested media types for a request.
// @since 3.2
@FunctionalInterface
public interfaceContentNegotiationStrategy{
// @since 5.0.5
List<MediaType> MEDIA_TYPE_ALL_LIST = Collections.singletonList(MediaType.ALL);
// 将给定的请求解析为媒体类型列表
// 返回的 List 首先按照 specificity 参数排序，其次按照 quality 参数排序
// 如果请求的媒体类型不能被解析则抛出 HttpMediaTypeNotAcceptableException 异常
List<MediaType> resolveMediaTypes(NativeWebRequest webRequest)throws HttpMediaTypeNotAcceptableException;
}
说白了，这个策略接口就是想知道客户端的请求需要什么类型（MediaType）的数据List。从 上文 我们知道Spring MVC它支持了4种不同的协商机制，它都和此策略接口相关的。
它的继承树：
从实现类的名字上就能看出它和上文提到的4种方式恰好是一一对应着的（ContentNegotiationManager除外）。
Spring MVC默认加载两个该策略接口的实现类：
ServletPathExtensionContentNegotiationStrategy-->根据文件扩展名（支持RESTful）。
HeaderContentNegotiationStrategy-->根据HTTP Header里的Accept字段（支持Http）。
HeaderContentNegotiationStrategy
Accept Header解析：它根据请求头Accept来协商。
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public classHeaderContentNegotiationStrategyimplementsContentNegotiationStrategy{
@Override
public List<MediaType> resolveMediaTypes(NativeWebRequest request)throws HttpMediaTypeNotAcceptableException {
// 我的Chrome浏览器值是：[text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3]
// postman的值是：[*/*]
String[] headerValueArray = request.getHeaderValues(HttpHeaders.ACCEPT);
if (headerValueArray == null) {
return MEDIA_TYPE_ALL_LIST;
}
List<String> headerValues = Arrays.asList(headerValueArray);
try {
List<MediaType> mediaTypes = MediaType.parseMediaTypes(headerValues);
// 排序
MediaType.sortBySpecificityAndQuality(mediaTypes);
// 最后Chrome浏览器的List如下：
// 0 = {MediaType@6205} "text/html"
// 1 = {MediaType@6206} "application/xhtml+xml"
// 2 = {MediaType@6207} "image/webp"
// 3 = {MediaType@6208} "image/apng"
// 4 = {MediaType@6209} "application/signed-exchange;v=b3"
// 5 = {MediaType@6210} "application/xml;q=0.9"
// 6 = {MediaType@6211} "*/*;q=0.8"
return !CollectionUtils.isEmpty(mediaTypes) ? mediaTypes : MEDIA_TYPE_ALL_LIST;
} catch (InvalidMediaTypeException ex) {
throw new HttpMediaTypeNotAcceptableException("Could not parse 'Accept' header " + headerValues + ": " + ex.getMessage());
}
}
}
可以看到，如果没有传递Accept，则默认使用MediaType.ALL 也就是*/*
AbstractMappingContentNegotiationStrategy
通过file extension/query param来协商的抽象实现类。在了解它之前，有必要先插队先了解MediaTypeFileExtensionResolver它的作用：
MediaTypeFileExtensionResolver：MediaType和路径扩展名解析策略的接口，例如将 .json 解析成 application/json 或者反向解析
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// @since 3.2
public interfaceMediaTypeFileExtensionResolver{
// 根据指定的mediaType返回一组文件扩展名
List<String> resolveFileExtensions(MediaType mediaType);
// 返回该接口注册进来的所有的扩展名
List<String> getAllFileExtensions();
}
继承树如下：
显然，本处只需要讲解它的直接实现子类MappingMediaTypeFileExtensionResolver即可：
MappingMediaTypeFileExtensionResolver
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public classMappingMediaTypeFileExtensionResolverimplementsMediaTypeFileExtensionResolver{
// key是lowerCaseExtension，value是对应的mediaType
private final ConcurrentMap<String, MediaType> mediaTypes = new ConcurrentHashMap<>(64);
// 和上面相反，key是mediaType，value是lowerCaseExtension（显然用的是多值map）
private final MultiValueMap<MediaType, String> fileExtensions = new LinkedMultiValueMap<>();
// 所有的扩展名（List非set哦~）
private final List<String> allFileExtensions = new ArrayList<>();
...
public Map<String, MediaType> getMediaTypes(){
return this.mediaTypes;
}
// protected 方法
protected List<MediaType> getAllMediaTypes(){
return new ArrayList<>(this.mediaTypes.values());
}
// 给extension添加一个对应的mediaType
// 采用ConcurrentMap是为了避免出现并发情况下导致的一致性问题
protectedvoidaddMapping(String extension, MediaType mediaType){
MediaType previous = this.mediaTypes.putIfAbsent(extension, mediaType);
if (previous == null) {
this.fileExtensions.add(mediaType, extension);
this.allFileExtensions.add(extension);
}
}
// 接口方法：拿到指定的mediaType对应的扩展名们~
@Override
public List<String> resolveFileExtensions(MediaType mediaType){
List<String> fileExtensions = this.fileExtensions.get(mediaType);
return (fileExtensions != null ? fileExtensions : Collections.emptyList());
}
@Override
public List<String> getAllFileExtensions(){
return Collections.unmodifiableList(this.allFileExtensions);
}
// protected 方法：根据扩展名找到一个MediaType~（当然可能是找不到的）
@Nullable
protected MediaType lookupMediaType(String extension){
return this.mediaTypes.get(extension.toLowerCase(Locale.ENGLISH));
}
}
此抽象类维护一些Map以及提供操作的方法，它维护了一个文件扩展名和MediaType的双向查找表。扩展名和MediaType的对应关系：
- 一个
MediaType对应N个扩展名 - 一个扩展名最多只会属于一个MediaType~
继续回到AbstractMappingContentNegotiationStrategy。
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// @since 3.2 它是个协商策略抽象实现，同时也有了扩展名+MediaType对应关系的能力
public abstract classAbstractMappingContentNegotiationStrategyextendsMappingMediaTypeFileExtensionResolverimplementsContentNegotiationStrategy{
// Whether to only use the registered mappings to look up file extensions,
// or also to use dynamic resolution (e.g. via {@link MediaTypeFactory}.
// org.springframework.http.MediaTypeFactory是Spring5.0提供的一个工厂类
// 它会读取/org/springframework/http/mime.types这个文件，里面有记录着对应关系
private boolean useRegisteredExtensionsOnly = false;
// Whether to ignore requests with unknown file extension. Setting this to
// 默认false：若认识不认识的扩展名，抛出异常：HttpMediaTypeNotAcceptableException
private boolean ignoreUnknownExtensions = false;
// 唯一构造函数
publicAbstractMappingContentNegotiationStrategy(@Nullable Map<String, MediaType> mediaTypes){
super(mediaTypes);
}
// 实现策略接口方法
@Override
public List<MediaType> resolveMediaTypes(NativeWebRequest webRequest)throws HttpMediaTypeNotAcceptableException {
// getMediaTypeKey：抽象方法(让子类把扩展名这个key提供出来)
return resolveMediaTypeKey(webRequest, getMediaTypeKey(webRequest));
}
public List<MediaType> resolveMediaTypeKey(NativeWebRequest webRequest, @Nullable String key)throws HttpMediaTypeNotAcceptableException {
if (StringUtils.hasText(key)) {
// 调用父类方法：根据key去查找出一个MediaType出来
MediaType mediaType = lookupMediaType(key);
// 找到了就return就成（handleMatch是protected的空方法~~~ 子类目前没有实现的）
if (mediaType != null) {
handleMatch(key, mediaType); // 回调
return Collections.singletonList(mediaType);
}
// 若没有对应的MediaType，交给handleNoMatch处理（默认是抛出异常，见下面）
// 注意：handleNoMatch如果通过工厂找到了，那就addMapping()保存起来（相当于注册上去）
mediaType = handleNoMatch(webRequest, key);
if (mediaType != null) {
addMapping(key, mediaType);
return Collections.singletonList(mediaType);
}
}
return MEDIA_TYPE_ALL_LIST; // 默认值：所有
}
// 此方法子类ServletPathExtensionContentNegotiationStrategy有复写
@Nullable
protected MediaType handleNoMatch(NativeWebRequest request, String key)throws HttpMediaTypeNotAcceptableException {
// 若不是仅仅从注册里的拿，那就再去MediaTypeFactory里看看~~~ 找到了就返回
if (!isUseRegisteredExtensionsOnly()) {
Optional<MediaType> mediaType = MediaTypeFactory.getMediaType("file." + key);
if (mediaType.isPresent()) {
return mediaType.get();
}
}
// 忽略找不到，返回null吧 否则抛出异常：HttpMediaTypeNotAcceptableException
if (isIgnoreUnknownExtensions()) {
return null;
}
throw new HttpMediaTypeNotAcceptableException(getAllMediaTypes());
}
}
该抽象类实现了模版处理流程。
由子类去决定：你的扩展名是来自于URL的参数还是来自于path...
ParameterContentNegotiationStrategy
上面抽象类的子类具体实现，从名字中能看出扩展名来自于param参数。
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public classParameterContentNegotiationStrategyextendsAbstractMappingContentNegotiationStrategy{
// 请求参数默认的key是format，你是可以设置和更改的。(set方法)
private String parameterName = "format";
// 唯一构造
publicParameterContentNegotiationStrategy(Map<String, MediaType> mediaTypes){
super(mediaTypes);
}
... // 生路get/set
// 小Tips：这里调用的是getParameterName()而不是直接用属性名，以后建议大家设计框架也都这么使用 虽然很多时候效果是一样的，但更符合使用规范
@Override
@Nullable
protected String getMediaTypeKey(NativeWebRequest request){
return request.getParameter(getParameterName());
}
}
根据一个查询参数(query parameter)判断请求的MediaType,该查询参数缺省使用format。
需要注意的是：基于param的此策略
Spring MVC虽然支持，但默认是木有开启的，若想使用需要手动显示开启
PathExtensionContentNegotiationStrategy
它的扩展名需要从Path里面分析出来。
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public classPathExtensionContentNegotiationStrategyextendsAbstractMappingContentNegotiationStrategy{
private UrlPathHelper urlPathHelper = new UrlPathHelper();
// 它额外提供了一个空构造
publicPathExtensionContentNegotiationStrategy(){
this(null);
}
// 有参构造
publicPathExtensionContentNegotiationStrategy(@Nullable Map<String, MediaType> mediaTypes){
super(mediaTypes);
setUseRegisteredExtensionsOnly(false);
setIgnoreUnknownExtensions(true); // 注意：这个值设置为了true
this.urlPathHelper.setUrlDecode(false); // 不需要解码（url请勿有中文）
}
// @since 4.2.8 可见Spring MVC允许你自己定义解析的逻辑
publicvoidsetUrlPathHelper(UrlPathHelper urlPathHelper){
this.urlPathHelper = urlPathHelper;
}
@Override
@Nullable
protected String getMediaTypeKey(NativeWebRequest webRequest){
HttpServletRequest request = webRequest.getNativeRequest(HttpServletRequest.class);
if (request == null) {
return null;
}
// 借助urlPathHelper、UriUtils从URL中把扩展名解析出来
String path = this.urlPathHelper.getLookupPathForRequest(request);
String extension = UriUtils.extractFileExtension(path);
return (StringUtils.hasText(extension) ? extension.toLowerCase(Locale.ENGLISH) : null);
}
// 子类ServletPathExtensionContentNegotiationStrategy有使用和复写
// 它的作用是面向Resource找到这个资源对应的MediaType ~
@Nullable
public MediaType getMediaTypeForResource(Resource resource){ ... }
}
根据请求URL路径中所请求的文件资源的扩展名部分判断请求的MediaType（借助UrlPathHelper和UriUtils解析URL）。
ServletPathExtensionContentNegotiationStrategy
它是对PathExtensionContentNegotiationStrategy的扩展，和Servlet容器有关了。因为Servlet额外提供了这个方法：ServletContext#getMimeType(String)来处理文件的扩展名问题。
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public classServletPathExtensionContentNegotiationStrategyextendsPathExtensionContentNegotiationStrategy{
private final ServletContext servletContext;
... // 省略构造函数
// 一句话：在去工厂找之前，先去this.servletContext.getMimeType("file." + extension)这里找一下，找到就直接返回。否则再进工厂
@Override
@Nullable
protected MediaType handleNoMatch(NativeWebRequest webRequest, String extension)throws HttpMediaTypeNotAcceptableException { ... }
// 一样的：先this.servletContext.getMimeType(resource.getFilename()) 再交给父类处理
@Override
public MediaType getMediaTypeForResource(Resource resource){ ... }
// 两者调用父类的条件都是：mediaType == null || MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM.equals(mediaType)
}
说明：ServletPathExtensionContentNegotiationStrategy是Spring MVC默认就开启支持的策略，无需手动开启。
FixedContentNegotiationStrategy
固定类型解析：返回固定的MediaType。
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public classFixedContentNegotiationStrategyimplementsContentNegotiationStrategy{
private final List<MediaType> contentTypes;
// 构造函数：必须指定MediaType
// 一般通过@RequestMapping.produces这个注解属性指定（可指定多个）
publicFixedContentNegotiationStrategy(MediaType contentType){
this(Collections.singletonList(contentType));
}
// @since 5.0
publicFixedContentNegotiationStrategy(List<MediaType> contentTypes){
this.contentTypes = Collections.unmodifiableList(contentTypes);
}
}
固定参数类型非常简单，构造函数传进来啥返回啥（不能为null）。
ContentNegotiationManager
介绍完了上面4中协商策略，开始介绍这个协商"容器"。
这个管理器它的作用特别像之前讲述的xxxComposite这种“容器”管理类，总体思想是管理、委托，有了之前的基础了解起他还是非常简单的了。
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// 它不仅管理一堆strategies（List），还管理一堆resolvers（Set）
public classContentNegotiationManagerimplementsContentNegotiationStrategy, MediaTypeFileExtensionResolver {
private final List<ContentNegotiationStrategy> strategies = new ArrayList<>();
private final Set<MediaTypeFileExtensionResolver> resolvers = new LinkedHashSet<>();
...
// 若没特殊指定，至少是包含了这一种的策略的：HeaderContentNegotiationStrategy
publicContentNegotiationManager(){
this(new HeaderContentNegotiationStrategy());
}
... // 因为比较简单，所以省略其它代码
}
它是一个ContentNegotiationStrategy容器，同时也是一个MediaTypeFileExtensionResolver容器。自身同时实现了这两个接口。
ContentNegotiationManagerFactoryBean
顾名思义，它是专门用于来创建一个ContentNegotiationManager的FactoryBean。
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// @since 3.2 还实现了ServletContextAware，可以得到当前servlet容器上下文
public classContentNegotiationManagerFactoryBeanimplementsFactoryBean<ContentNegotiationManager>, ServletContextAware, InitializingBean {
// 默认就是开启了对后缀的支持的
private boolean favorPathExtension = true;
// 默认没有开启对param的支持
private boolean favorParameter = false;
// 默认也是开启了对Accept的支持的
private boolean ignoreAcceptHeader = false;
private Map<String, MediaType> mediaTypes = new HashMap<String, MediaType>();
private boolean ignoreUnknownPathExtensions = true;
// Jaf是一个数据处理框架，可忽略
private Boolean useJaf;
private String parameterName = "format";
private ContentNegotiationStrategy defaultNegotiationStrategy;
private ContentNegotiationManager contentNegotiationManager;
private ServletContext servletContext;
... // 省略普通的get/set
// 注意这里传入的是：Properties 表示后缀和MediaType的对应关系
publicvoidsetMediaTypes(Properties mediaTypes){
if (!CollectionUtils.isEmpty(mediaTypes)) {
for (Entry<Object, Object> entry : mediaTypes.entrySet()) {
String extension = ((String)entry.getKey()).toLowerCase(Locale.ENGLISH);
MediaType mediaType = MediaType.valueOf((String) entry.getValue());
this.mediaTypes.put(extension, mediaType);
}
}
}
publicvoidaddMediaType(String fileExtension, MediaType mediaType){
this.mediaTypes.put(fileExtension, mediaType);
}
...
// 这里面处理了很多默认逻辑
@Override
publicvoidafterPropertiesSet(){
List<ContentNegotiationStrategy> strategies = new ArrayList<ContentNegotiationStrategy>();
// 默认favorPathExtension=true，所以是支持path后缀模式的
// servlet环境使用的是ServletPathExtensionContentNegotiationStrategy，否则使用的是PathExtensionContentNegotiationStrategy
//
if (this.favorPathExtension) {
PathExtensionContentNegotiationStrategy strategy;
if (this.servletContext != null && !isUseJafTurnedOff()) {
strategy = new ServletPathExtensionContentNegotiationStrategy(this.servletContext, this.mediaTypes);
} else {
strategy = new PathExtensionContentNegotiationStrategy(this.mediaTypes);
}
strategy.setIgnoreUnknownExtensions(this.ignoreUnknownPathExtensions);
if (this.useJaf != null) {
strategy.setUseJaf(this.useJaf);
}
strategies.add(strategy);
}
// 默认favorParameter=false 木有开启滴
if (this.favorParameter) {
ParameterContentNegotiationStrategy strategy = new ParameterContentNegotiationStrategy(this.mediaTypes);
strategy.setParameterName(this.parameterName);
strategies.add(strategy);
}
// 注意这前面有个!，所以默认Accept也是支持的
if (!this.ignoreAcceptHeader) {
strategies.add(new HeaderContentNegotiationStrategy());
}
// 若你喜欢，你可以设置一个defaultNegotiationStrategy 最终也会被add进去
if (this.defaultNegotiationStrategy != null) {
strategies.add(this.defaultNegotiationStrategy);
}
// 这部分我需要提醒注意的是：这里使用的是ArrayList，所以你add的顺序就是u最后的执行顺序
// 所以若你指定了defaultNegotiationStrategy，它也是放到最后的
this.contentNegotiationManager = new ContentNegotiationManager(strategies);
}
// 三个接口方法
@Override
public ContentNegotiationManager getObject(){
return this.contentNegotiationManager;
}
@Override
public Class<?> getObjectType() {
return ContentNegotiationManager.class;
}
@Override
publicbooleanisSingleton(){
return true;
}
}
这里解释了 该文 的顺序（后缀 > 请求参数 > HTTP首部Accept）现象。Spring MVC是通过它来创建ContentNegotiationManager进而管理协商策略的。
内容协商的配置：ContentNegotiationConfigurer
虽然说默认情况下Spring开启的协商支持能覆盖我们绝大部分应用场景了，但不乏有的时候我们也还是需要对它进行个性化的，那么这部分就讲解下对它的个性化配置~
ContentNegotiationConfigurer
它用于"收集"配置项，根据你提供的配置项来创建出一个ContentNegotiationManager。
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public classContentNegotiationConfigurer{
private final ContentNegotiationManagerFactoryBean factory = new ContentNegotiationManagerFactoryBean();
private final Map<String, MediaType> mediaTypes = new HashMap<String, MediaType>();
publicContentNegotiationConfigurer(@Nullable ServletContext servletContext){
if (servletContext != null) {
this.factory.setServletContext(servletContext);
}
}
// @since 5.0
publicvoidstrategies(@Nullable List<ContentNegotiationStrategy> strategies){
this.factory.setStrategies(strategies);
}
...
public ContentNegotiationConfigurer defaultContentTypeStrategy(ContentNegotiationStrategy defaultStrategy){
this.factory.setDefaultContentTypeStrategy(defaultStrategy);
return this;
}
// 手动创建出一个ContentNegotiationManager 此方法是protected
// 唯一调用处是：WebMvcConfigurationSupport
protected ContentNegotiationManager buildContentNegotiationManager(){
this.factory.addMediaTypes(this.mediaTypes);
return this.factory.build();
}
}
ContentNegotiationConfigurer可以认为是提供一个设置ContentNegotiationManagerFactoryBean的入口（自己内容new了一个它的实例），最终交给WebMvcConfigurationSupport向容器内注册这个Bean：
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public classWebMvcConfigurationSupportimplementsApplicationContextAware, ServletContextAware {
...
// 请注意是BeanName为：mvcContentNegotiationManager
// 若实在有需要，你是可以覆盖的~~~~
@Bean
public ContentNegotiationManager mvcContentNegotiationManager(){
if (this.contentNegotiationManager == null) {
ContentNegotiationConfigurer configurer = new ContentNegotiationConfigurer(this.servletContext);
configurer.mediaTypes(getDefaultMediaTypes()); // 服务端默认支持的后缀名-->MediaType们~~~
// 这个方法就是回调我们自定义配置的protected方法~~~~
configureContentNegotiation(configurer);
// 调用方法生成一个管理器
this.contentNegotiationManager = configurer.buildContentNegotiationManager();
}
return this.contentNegotiationManager;
}
// 默认支持的协商MediaType们~~~~
protected Map<String, MediaType> getDefaultMediaTypes(){
Map<String, MediaType> map = new HashMap<>(4);
// 几乎不用
if (romePresent) {
map.put("atom", MediaType.APPLICATION_ATOM_XML);
map.put("rss", MediaType.APPLICATION_RSS_XML);
}
// 若导了jackson对xml支持的包，它就会被支持
if (jaxb2Present || jackson2XmlPresent) {
map.put("xml", MediaType.APPLICATION_XML);
}
// jackson.databind就支持json了，所以此处一般都是满足的
// 额外还支持到了gson和jsonb。希望不久将来内置支持fastjson
if (jackson2Present || gsonPresent || jsonbPresent) {
map.put("json", MediaType.APPLICATION_JSON);
}
if (jackson2SmilePresent) {
map.put("smile", MediaType.valueOf("application/x-jackson-smile"));
}
if (jackson2CborPresent) {
map.put("cbor", MediaType.valueOf("application/cbor"));
}
return map;
}
...
}
Tips：
WebMvcConfigurationSupport是@EnableWebMvc导进去的。
配置实践
有了上面理论的支撑，那么使用Spring MVC协商的最佳实践配置可参考如下（大多数情况下都无需配置）：
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@Configuration
@EnableWebMvc
public classWebMvcConfigextendsWebMvcConfigurerAdapter{
@Override
publicvoidconfigureContentNegotiation(ContentNegotiationConfigurer configurer){
configurer.favorParameter(true)
//.parameterName("mediaType")
//.defaultContentTypeStrategy(new ...) // 自定义一个默认的内容协商策略
//.ignoreAcceptHeader(true) // 禁用Accept协商方式
//.defaultContentType(MediaType.APPLICATION_JSON) // 它的效果是new FixedContentNegotiationStrategy(contentTypes) 增加了对固定策略的支
//.strategies(list);
//.useRegisteredExtensionsOnly() //PathExtensionContentNegotiationStrategy.setUseRegisteredExtensionsOnly(this.useRegisteredExtensionsOnly);
;
}
}
总结
本文从原理上分析了Spring MVC对内容协商策略的管理、使用以及开放的配置，旨在做到心中有数，从而更好、更安全、更方便的进行扩展，对下文内容协商视图的理解有非常大的帮助作用，有兴趣的可持续关注~
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