【JavaWeb后端开发-第三章】SpringBootWeb请求响应
前言
????在上一篇的文章中,开发了springbootweb的入门程序。 基于SpringBoot的方式开发一个web应用,浏览器发起请求 /hello
后 ,给浏览器返回字符串 “Hello World ~”。
????其实呢,是我们在浏览器发起请求,请求了后端web服务器(也就是内置的Tomcat)。而我们在开发web程序时呢,定义了一个控制器类Controller
,请求会被部署在Tomcat中的Controller接收,然后Controller再给浏览器一个响应,响应一个字符串 “Hello World”。 而在请求响应的过程中是遵循HTTP协议的。
????但是呢,其实在Tomcat这类Web服务器中,是不识别我们自己定义的Controller的。但是我们前面讲到过Tomcat是一个Servlet容器,是支持Serlvet规范的,所以呢,在tomcat中是可以识别 Servlet程序的。
????那我们所编写XxxController 是如何处理请求的,又与Servlet之间有什么联系呢?
????其实呢,在SpringBoot进行web程序开发时,它内置了一个核心的Servlet程序DispatcherServlet
,称之为 核心控制器。 DispatcherServlet
负责接收页面发送的请求,然后根据执行的规则,将请求再转发给后面的请求处理器Controller,请求处理器处理完请求之后,最终再由DispatcherServlet
给浏览器响应数据。
????那将来浏览器发送请求,会携带请求数据,包括:请求行
、请求头
;请求到达tomcat之后,tomcat会负责解析这些请求数据,然后将解析后的请求数据会传递给Servlet程序的HttpServletRequest对象
,那也就意味着 HttpServletRequest 对象
就可以获取到请求数据。 而Tomcat,还给Servlet程序传递了一个参数 HttpServletResponse
,通过这个对象,我们就可以给浏览器设置响应数据 。
那上述所描述的这种浏览器/服务器
的架构模式呢,我们称之为:BS架构。
????BS架构:Browser/Server,浏览器/服务器架构模式。客户端只需要浏览器,应用程序的逻辑和数据都存储在服务端。
????
那本章,内容主要就围绕着:请求、响应进行。 今天课程内容,主要包含三个部分:
????① 请求
????② 响应
????③ 分层解耦
1. 请求
????
????本杰主要讲解,如何接收页面传递过来的请求数据
1.1. Postman
????之前章节有提到当前最为主流的开发模式:前后端分离
????在这种模式下,前端技术人员基于"接口文档"开发前端程序;后端技术人员也基于"接口文档"开发后端程序。
由于前后端分离,对后端技术人员来讲,在开发过程中,是没有前端页面的,那怎么测试自己所开发的程序呢?
????方式1:像之前SpringBoot入门案例中一样,直接使用浏览器。在浏览器中输入地址,测试后端程序。
????????弊端:在浏览器地址栏中输入地址这种方式都是GET请求
,如何我们要用到POST请求
怎么办呢?
??????????????要解决POST请求
,需要程序员自己编写前端代码(比较麻烦)
????方式2:使用专业的接口测试工具(使用Postman工具)
1.1.1. 介绍
Postman是一款功能强大的网页调试与发送网页HTTP请求的Chrome插件
Postman原是Chrome浏览器的插件,可以模拟浏览器向后端服务器发起任何形式(如:get、post)的HTTP请求
????
使用Postman还可以在发起请求时,携带一些请求参数、请求头等信息
????作用:常用于进行接口测试
????特征:简单、实用、美观、大方
1.1.2. 安装
双击资料中提供的 Postman-win64-8.3.1-Setup.exe 即可自动安装。
安装完成之后,进入页面中会提示有新版本可以升级(无需升级)
页面介绍:
如果需要将测试的请求信息保存下来,就需要创建一个postman的账号,然后登录之后才可以。
登录完成之后,可以创建工作空间:
创建请求:
点击"Save",保存当前请求
1.2. 简单参数
????简单参数:在向服务器发起请求时,向服务器传递的是一些普通的请求数据。
那么在后端程序中,如何接收传递过来的普通参数数据呢?
我们在这里讲解两种方式:
????① 原始方式
????② SpringBoot方式
1.2.1. 原始方式
????在原始的Web程序当中,需要通过Servlet
中提供的API
:HttpServletRequest
(请求对象),获取请求的相关信息。比如获取请求参数:
Tomcat接收到http请求时:把请求的相关信息封装到
HttpServletRequest对象
中
????在Controller
中,我们要想获取Request对象,可以直接在方法的形参中声明HttpServletRequest对象
。然后就可以通过该对象来获取请求信息:
//根据指定的参数名获取请求参数的数据值
String request.getParameter("参数名")
示例代码:
@RestController
public class RequestController {
//原始方式
@RequestMapping("/simpleParam")
public String simpleParam(HttpServletRequest request){
// http://localhost:8080/simpleParam?name=Tom&age=10
// 请求参数: name=Tom&age=10 (有2个请求参数)
// 第1个请求参数: name=Tom 参数名:name,参数值:Tom
// 第2个请求参数: age=10 参数名:age , 参数值:10
String name = request.getParameter("name");//name就是请求参数名
String ageStr = request.getParameter("age");//age就是请求参数名
int age = Integer.parseInt(ageStr);//需要手动进行类型转换
System.out.println(name+" : "+age);
return "OK";
}
}
以上这种方式,我们仅做了解。(在以后的开发中不会使用到)
1.2.2. SpringBoot方式
????在Springboot的环境中,对原始的API进行了封装,接收参数的形式更加简单。 如果是简单参数,参数名与形参变量名相同,定义同名的形参即可接收参数。
示例代码:
@RestController
public class RequestController {
// http://localhost:8080/simpleParam?name=Tom&age=10
// 第1个请求参数: name=Tom 参数名:name,参数值:Tom
// 第2个请求参数: age=10 参数名:age , 参数值:10
//springboot方式
@RequestMapping("/simpleParam")
public String simpleParam(String name , Integer age ){//形参名和请求参数名保持一致
System.out.println(name+" : "+age);
return "OK";
}
}
postman测试:GET 请求方式
postman测试:POST请求方式
????结论:不论是
GET请求
还是POST请求
,对于简单参数来讲,只要保证 请求参数名和Controller方法中的形参名保持一致 ,就可以获取到请求参数中的数据值。
1.2.3. 参数名不一致
????问题:如果方法形参名称与请求参数名称不一致,controller方法中的形参还能接收到请求参数值吗?
@RestController
public class RequestController {
// http://localhost:8080/simpleParam?name=Tom&age=20
// 请求参数名:name
//springboot方式
@RequestMapping("/simpleParam")
public String simpleParam(String username , Integer age ){//请求参数名和形参名不相同
System.out.println(username+" : "+age);
return "OK";
}
}
????答案:运行没有报错。 controller方法中的username值为:null
,age值为20
????结论:对于简单参数来讲,请求参数名和controller方法中的形参名不一致时,无法接收到请求数据
那么如果我们开发中,遇到了这种请求参数名和controller方法中的形参名不相同,怎么办?
解决方案:可以使用Spring提供的@RequestParam
注解完成映射
????
在方法形参前面加上 @RequestParam
然后通过value属性
执行请求参数名,从而完成映射。代码如下:
@RestController
public class RequestController {
// http://localhost:8080/simpleParam?name=Tom&age=20
// 请求参数名:name
//springboot方式
@RequestMapping("/simpleParam")
public String simpleParam(@RequestParam("name") String username, Integer age ){
System.out.println(username+" : "+age);
return "OK";
}
}
注意事项:
????@RequestParam中
的required属性
默认为true
(默认值也是true),代表该请求参数必须传递,如果不传递将报错
????
如果该参数是可选的,可以将required属性
设置为false
示例代码:
@RequestMapping("/simpleParam")
public String simpleParam(@RequestParam(name = "name", required =false) String username, Integer age){
System.out.println(username+ ":" + age);
return "OK";
}
1.3. 实体参数
在使用简单参数做为数据传递方式时,前端传递了多少个请求参数,后端controller方法中的形参就要书写多少个。如果请求参数比较多,通过上述的方式一个参数一个参数的接收,会比较繁琐。
此时,我们可以考虑将请求参数封装到一个实体类对象中。 要想完成数据封装,需要遵守如下规则:请求参数名与实体类的属性名相同
1.3.1. 简单实体参数
定义pojo
实体类:
public class User {
private String name;
private Integer age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
Controller方法:
@RestController
public class RequestController {
//实体参数:简单实体对象
@RequestMapping("/simplePojo")
public String simplePojo(User user){
System.out.println(user);
return "OK";
}
}
Postman测试:
????情况一:参数名和实体类属性名一致时
????
????情况二:参数名和实体类属性名不一致时
1.3.2. 复杂实体对象
上面讲的是简单的实体对象,下面在来学习下复杂的实体对象。
????复杂实体对象指的是,在实体类中有一个或多个属性,也是实体对象类型的。如下:
User类中有一个Address类型的属性(Address是一个实体类)
复杂实体对象的封装,需要遵守如下规则:
????? 请求参数名与形参对象属性名相同,按照对象层次结构关系即可接收嵌套实体类属性参数。
定义POJO实体类:
????(1)Address实体类
public class Address {
private String province;
private String city;
public String getProvince() {
return province;
}
public void setProvince(String province) {
this.province = province;
}
public String getCity() {
return city;
}
public void setCity(String city) {
this.city = city;
}
@Override
public String toString() {
return "Address{" +
"province='" + province + '\'' +
", city='" + city + '\'' +
'}';
}
}
(2)User实体类
public class User {
private String name;
private Integer age;
private Address address; //地址对象
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public Address getAddress() {
return address;
}
public void setAddress(Address address) {
this.address = address;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
", address=" + address +
'}';
}
}
(3)Controller方法:
@RestController
public class RequestController {
//实体参数:复杂实体对象
@RequestMapping("/complexPojo")
public String complexPojo(User user){
System.out.println(user);
return "OK";
}
}
Postman测试:
1.4. 数组集合参数
数组集合参数的使用场景:在HTML的表单中,有一个表单项是支持多选的(复选框),可以提交选择的多个值。
多个值是怎么提交的呢?其实多个值也是一个一个的提交。
后端程序接收上述多个值的方式有两种:
????① 数组
????② 集合
1.4.1. 数组
数组参数:请求参数名与形参数组名称相同且请求参数为多个,定义数组类型形参即可接收参数
Controller方法:
@RestController
public class RequestController {
//数组集合参数
@RequestMapping("/arrayParam")
public String arrayParam(String[] hobby){
System.out.println(Arrays.toString(hobby));
return "OK";
}
}
Postman测试:
在前端请求时,有两种传递形式:
方式一: xxxxxxxxxx?hobby=game&hobby=java
方式二:xxxxxxxxxxxxx?hobby=game,java
1.4.2. 集合
集合参数:请求参数名与形参集合对象名相同且请求参数为多个,@RequestParam
绑定参数关系
默认情况下,请求中参数名相同的多个值,是封装到数组。如果要封装到集合,要使用
@RequestParam
绑定参数关系
Controller方法:
@RestController
public class RequestController {
//数组集合参数
@RequestMapping("/listParam")
public String listParam(@RequestParam List<String> hobby){
System.out.println(hobby);
return "OK";
}
}
Postman测试:
方式一: xxxxxxxxxx?hobby=game&hobby=java
方式二:xxxxxxxxxxxxx?hobby=game,java
1.5. 日期参数
上述演示的都是一些普通的参数,在一些特殊的需求中,可能会涉及到日期类型数据的封装。比如,如下需求:
????因为日期的格式多种多样(如:2022-12-12 10:05:45 、2022/12/12 10:05:45),那么对于日期类型的参数在进行封装的时候,需要通过@DateTimeFormat
注解,以及其pattern属性
来设置日期的格式。
????? @DateTimeFormat
注解的pattern属性
中指定了哪种日期格式,前端的日期参数就必须按照指定的格式传递。
????? 后端controller方法
中,需要使用Date类型
或LocalDateTime类型
,来封装传递的参数。
Controller方法:
@RestController
public class RequestController {
//日期时间参数
@RequestMapping("/dateParam")
public String dateParam(@DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-ddHH:mm:ss") LocalDateTime updateTime){
System.out.println(updateTime);
return "OK";
}
}
Postman测试:
1.6. JSON参数
????在学习前端技术时,我们有讲到过JSON,而在前后端进行交互时,如果是比较复杂的参数,前后端通过会使用JSON格式的数据进行传输。 (JSON是开发中最常用的前后端数据交互方式)
我们学习JSON格式参数,主要从以下两个方面着手:
????① Postman在发送请求时,如何传递json格式的请求参数
????② 在服务端的controller方法中,如何接收json格式的请求参数
????
Postman发送JSON格式数据:
服务端Controller方法接收JSON格式数据:
????? 传递json格式的参数,在Controller中会使用实体类进行封装。
????? 封装规则:JSON数据键名与形参对象属性名相同,定义POJO类型形参即可接收参数。需要使用@RequestBody
标识。
@RequestBody注解
:将JSON数据映射到形参的实体类对象中(JSON中的key和实体类中的属性名保持一致)
实体类:Address
public class Address {
private String province;
private String city;
//省略GET , SET 方法
}
实体类:User
public class User {
private String name;
private Integer age;
private Address address;
//省略GET , SET 方法
}
Controller方法:
@RestController
public class RequestController {
//JSON参数
@RequestMapping("/jsonParam")
public String jsonParam(@RequestBody User user){
System.out.println(user);
return "OK";
}
}
Postman测试:
输入的json内容:
{
"name":"Tom",
"age":16,
"address":{
"province":"江苏",
"city":"徐州"
}
}
1.7. 路径参数
传统的开发中请求参数是放在请求体(POST请求)传递或跟在URL后面通过?key=value
的形式传递(GET请求)。
在现在的开发中,经常还会直接在请求的URL中传递参数。例如:
http://localhost:8080/user/1
http://localhost:880/user/1/0
上述的这种传递请求参数的形式,称之为:路径参数
。
学习路径参数,主要掌握在后端的controller方法中,如何接收路径参数
。
路径参数:
????? 前端:通过请求URL直接传递参数
????? 后端:使用{…}
来标识该路径参数,需要使用@PathVariable
获取路径参数
1、传递单个路径参数
Controller方法:
@RestController
public class RequestController {
//路径参数
@RequestMapping("/path/{id}")
public String pathParam(@PathVariable Integer id){
System.out.println(id);
return "OK";
}
}
Postman测试:
2、传递多个路径参数
Controller方法:
@RestController
public class RequestController {
//路径参数
@RequestMapping("/path/{id}/{name}")
public String pathParam2(@PathVariable Integer id, @PathVariableString name){
System.out.println(id+ " : " +name);
return "OK";
}
}
Postman测试:
2. 响应
前面学习过HTTL协议的交互方式:请求响应模式(有请求就有响应)
Controller程序
除了接收请求外,还可以进行响应。
2.1. @ResponseBody
在我们前面所编写的controller方法
中,都已经设置了响应数据。
controller方法中的return的结果,怎么就可以响应给浏览器呢?
答案:使用@ResponseBody注解
@ResponseBody注解:
????? 类型:方法注解、类注解
????? 位置:书写在Controller方法上或类上
????? 作用:将方法返回值直接响应给浏览器
???????? 如果返回值类型是实体对象/集合,将会转换为JSON格式后在响应给浏览器
但是在我们所书写的Controller中,只在类上添加了@RestController
注解、方法添加了@RequestMapping
注解,并没有使用@ResponseBody
注解,怎么给浏览器响应呢?
@RestController
public class HelloController {
@RequestMapping("/hello")
public String hello(){
System.out.println("Hello World ~");
return "Hello World ~";
}
}
原因:在类上添加的**@RestController注解,是一个组合注解**。
????? @RestController
= @Controller
+ @ResponseBody
@RestController
源码:
@Target({ElementType.TYPE}) //元注解(修饰注解的注解)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) //元注解
@Documented //元注解
@Controller
@ResponseBody
public @interface RestController {
@AliasFor(
annotation = Controller.class
)
String value() default "";
}
结论:在类上添加@RestController就相当于添加了@ResponseBody注解。
????? 类上有@RestController注解或@ResponseBody注解时:表示当前类下所有的方法返回值做为响应数据
????????方法的返回值,如果是一个POJO对象或集合时,会先转换为JSON格式,在响应给浏览器
????
下面我们来测试下响应数据:
@RestController
public class ResponseController {
//响应字符串
@RequestMapping("/hello")
public String hello(){
System.out.println("Hello World ~");
return "Hello World ~";
}
//响应实体对象
@RequestMapping("/getAddr")
public Address getAddr(){
Address addr = new Address();//创建实体类对象
addr.setProvince("广东");
addr.setCity("深圳");
return addr;
}
//响应集合数据
@RequestMapping("/listAddr")
public List<Address> listAddr(){
List<Address> list = new ArrayList<>();//集合对象
Address addr = new Address();
addr.setProvince("广东");
addr.setCity("深圳");
Address addr2 = new Address();
addr2.setProvince("陕西");
addr2.setCity("西安");
list.add(addr);
list.add(addr2);
return list;
}
}
Postman测试:
(1)字符串
????
????在服务端响应了一个对象或者集合,那么前端获取到的数据是什么样子的呢?我们使用postman发送请求来测试下。测试效果如下:
(2)对象
(3)集合
2.2. 统一响应结果
大家有没有发现一个问题,我们在前面所编写的这些Controller方法中,返回值各种各样,没有任何的规范。
????如果我们开发一个大型项目,项目中controller方法将成千上万,使用上述方式将造成整个项目难以维护。那在真实的项目开发中是什么样子的呢?
????在真实的项目开发中,无论是哪种方法,我们都会定义一个统一的返回结果。方案如下:
前端:只需要按照统一格式的返回结果进行解析(仅一种解析方案),就可以拿到数据。
统一的返回结果使用类来描述,在这个结果中包含:
????? 响应状态码:当前请求是成功,还是失败
????? 状态码信息:给页面的提示信息
????? 返回的数据:给前端响应的数据(字符串、对象、集合)
定义在一个实体类Result
来包含以上信息。代码如下:
public class Result {
private Integer code;//响应码,1 代表成功; 0 代表失败
private String msg; //响应码 描述字符串
private Object data; //返回的数据
public Result() { }
public Result(Integer code, String msg, Object data) {
this.code = code;
this.msg = msg;
this.data = data;
}
public Integer getCode() {
return code;
}
public void setCode(Integer code) {
this.code = code;
}
public String getMsg() {
return msg;
}
public void setMsg(String msg) {
this.msg = msg;
}
public Object getData() {
return data;
}
public void setData(Object data) {
this.data = data;
}
//增删改 成功响应(不需要给前端返回数据)
public static Result success(){
return new Result(1,"success",null);
}
//查询 成功响应(把查询结果做为返回数据响应给前端)
public static Result success(Object data){
return new Result(1,"success",data);
}
//失败响应
public static Result error(String msg){
return new Result(0,msg,null);
}
}
改造Controller
:
@RestController
public class ResponseController {
//响应统一格式的结果
@RequestMapping("/hello")
public Result hello(){
System.out.println("Hello World ~");
//return new Result(1,"success","Hello World ~");
return Result.success("Hello World ~");
}
//响应统一格式的结果
@RequestMapping("/getAddr")
public Result getAddr(){
Address addr = new Address();
addr.setProvince("广东");
addr.setCity("深圳");
return Result.success(addr);
}
//响应统一格式的结果
@RequestMapping("/listAddr")
public Result listAddr(){
List<Address> list = new ArrayList<>();
Address addr = new Address();
addr.setProvince("广东");
addr.setCity("深圳");
Address addr2 = new Address();
addr2.setProvince("陕西");
addr2.setCity("西安");
list.add(addr);
list.add(addr2);
return Result.success(list);
}
}
使用Postman测试:
2.3. 案例
下面通过一个案例,来加强对请求响应的学习
2.3.1. 需求说明
需求:加载并解析xml文件中的数据,完成数据处理,并在页面展示
????? 获取员工数据,返回统一响应结果,在页面渲染展示
2.3.2. 准备工作
案例准备:
- XML文件
? 已经准备好(emp.xml
),直接导入进来,放在 src/main/resources目录下 - 工具类
? 已经准备好解析XML文件的工具类:XmlParserUtils.java
,无需自己实现
? 直接在创建一个包com.cumt509.utils
,然后将工具类拷贝进来 - 前端页面资源
? 已经准备好,直接拷贝进来,放在src/main/resources下的static目录下
????Springboot项目的静态资源(html,css,js等前端资源)默认存放目录为:classpath:/static
、 classpath:/public
、 classpath:/resources
在SpringBoot项目中,静态资源默认可以存放的目录:
?????classpath:/static/
?????classpath:/public/
?????classpath:/resources/
?????classpath:/META-INF/resources/
????
classpath
:
????代表的是类路径,在maven的项目中,其实指的就是 src/main/resources 或者src/main/java,但是java目录是存放java代码的,所以相关的配置文件及静态资源文档,就放在 src/main/resources下。
2.3.3. 实现步骤
- 在
pom.xml文件
中引入dom4j的依赖
,用于解析XML文件
<dependency>
<groupId>org.dom4j</groupId>
<artifactId>dom4j</artifactId>
<version>2.1.3</version>
</dependency>
- 引入资料中提供的:解析XML的工具类
XMLParserUtils
、实体类Emp
、XML文件emp.xml
- 引入资料中提供的静态页面文件,放在resources下的static目录下
- 创建
EmpController类
,编写Controller
程序,处理请求,响应数据
2.3.4. 代码实现
Contriller
代码:
@RestController
public class EmpController {
@RequestMapping("/listEmp")
public Result list(){
//1. 加载并解析emp.xml
String file = this.getClass().getClassLoader().getResource("emp.xml").getFile();
//System.out.println(file);
List<Emp> empList = XmlParserUtils.parse(file, Emp.class);
//2. 对数据进行转换处理 - gender, job
empList.stream().forEach(emp -> {
//处理 gender 1: 男, 2: 女
String gender = emp.getGender();
if("1".equals(gender)){
emp.setGender("男");
}else if("2".equals(gender)){
emp.setGender("女");
}
//处理job - 1: 讲师, 2: 班主任 , 3: 就业指导
String job = emp.getJob();
if("1".equals(job)){
emp.setJob("讲师");
}else if("2".equals(job)){
emp.setJob("班主任");
}else if("3".equals(job)){
emp.setJob("就业指导");
}
});
//3. 响应数据
return Result.success(empList);
}
}
统一返回Result实体类
:
public class Result {
private Integer code ;//1 成功 , 0 失败
private String msg; //提示信息
private Object data; //数据 date
public Result() {
}
public Result(Integer code, String msg, Object data) {
this.code = code;
this.msg = msg;
this.data = data;
}
public Integer getCode() {
return code;
}
public void setCode(Integer code) {
this.code = code;
}
public String getMsg() {
return msg;
}
public void setMsg(String msg) {
this.msg = msg;
}
public Object getData() {
return data;
}
public void setData(Object data) {
this.data = data;
}
public static Result success(Object data){
return new Result(1, "success", data);
}
public static Result success(){
return new Result(1, "success", null);
}
public static Result error(String msg){
return new Result(0, msg, null);
}
@Override
public String toString() {
return "Result{" +
"code=" + code +
", msg='" + msg + '\'' +
", data=" + data +
'}';
}
}
2.3.5. 测试
代码编写完毕之后,我们就可以运行引导类,启动服务进行测试了。
使用Postman测试:
打开浏览器,在浏览器地址栏输入:http://localhost:8080/emp.html
2.3.6. 问题分析
????上述案例的功能,虽然已经实现,但是呢,我们会发现案例中:解析XML数据,获取数据的代码,处理数据的逻辑的代码,给页面数据响应的代码全部都堆积在一起了,全部都写在Controller方法
中了。
当前程序的这个业务逻辑还是比较简单的,如果业务逻辑再稍微复杂一点,我们会看到Controller方法
的代码量就很大了。
????? 当我们要修改操作数据部分的代码,需要改动Controller
????? 当我们要完善逻辑处理部分的代码,需要改动Controller
????? 当我们需要修改数据响应的代码,还是需要改动Controller
????这样呢,就会造成我们整个工程代码的复用性比较差,而且代码难以维护。 那如何解决这个问题呢?其实在现在的开发中,有非常成熟的解决思路,那就是分层开发。
3. 分层解耦
3.1. 三层架构
3.1.1. 介绍
在我们进行程序设计以及程序开发时,尽可能让每一个接口
、类
、方法
的职责更单一些(单一职责原则)。
单一职责原则:一个类或一个方法,就只做一件事情,只管一块功能。
??????????????这样就可以让类、接口、方法的复杂度更低,可读性更强,扩展性更好,也更利用后期的维护。
????
我们之前开发的程序呢,并不满足单一职责原则。下面我们来分析下之前的程序:
那其实我们上述案例的处理逻辑呢,从组成上看可以分为三个部分:
????? 数据访问:负责业务数据的维护操作,包括增、删、改、查等操作。
????? 逻辑处理:负责业务逻辑处理的代码。
????? 请求处理、响应数据:负责,接收页面的请求,给页面响应数据。
????
按照上述的三个组成部分,在我们项目开发中呢,可以将代码分为三层:
????? Controller
:控制层。接收前端发送的请求,对请求进行处理,并响应数据。
????? Service
:业务逻辑层。处理具体的业务逻辑。
????? Dao
:数据访问层(Data Access Object),也称为持久层。负责数据访问操作,包括数据的增、删、改、查。
????
基于三层架构的程序执行流程:
????? 前端发起的请求,由Controller层
接收(Controller
响应数据给前端)
????? Controller层
调用Service层
来进行逻辑处理(Service层
处理完后,把处理结果返回给Controller层
)
????? Serivce层
调用Dao层
(逻辑处理过程中需要用到的一些数据要从Dao层
获取)
????? Dao层
操作文件中的数据(Dao
拿到的数据会返回给Service层
)
思考:按照三层架构的思想,如何要对业务逻辑(Service层)进行变更,会影响到Controller层和Dao层吗?
答案:不会影响。 (程序的扩展性、维护性变得更好了)
3.1.2. 代码拆分
下面,使用三层架构思想,来改造下之前的程序:
????? 控制层包名:xxxx.controller
????? 业务逻辑层包名:xxxx.service
????? 数据访问层包名:xxxx.dao
控制层:接收前端发送的请求,对请求进行处理,并响应数据
package com.cumt509.controller;
import com.cumt509.pojo.Emp;
import com.cumt509.pojo.Result;
import com.cumt509.service.EmpService;
import com.cumt509.service.impl.EmpServiceA;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.List;
@RestController
public class EmpController {
//业务层对象
private EmpService empService = new EmpServiceA();
@RequestMapping("/listEmp")
public Result list(){
//1. 调用service层, 获取数据
List<Emp> empList = empService.listEmp();
//3. 响应数据
return Result.success(empList);
}
}
业务逻辑层:处理具体的业务逻辑
? 业务接口
package com.cumt509.service;
import com.cumt509.pojo.Emp;
import java.util.List;
//业务逻辑接口(制定业务标准)
public interface EmpService {
//获取员工列表
public List<Emp> listEmp();
}
? 业务实现类
import com.cumt509.dao.impl.EmpDaoA;
import com.cumt509.pojo.Emp;
import com.cumt509.service.EmpService;
import java.util.List;
//业务逻辑实现类(按照业务标准实现)
public class EmpServiceA implements EmpService {
//dao层对象
private EmpDao empDao = new EmpDaoA();
@Override
public List<Emp> listEmp() {
//1. 调用dao, 获取数据
List<Emp> empList = empDao.listEmp();
//2. 对数据进行转换处理 - gender, job
empList.stream().forEach(emp -> {
//处理 gender 1: 男, 2: 女
String gender = emp.getGender();
if("1".equals(gender)){
emp.setGender("男");
}else if("2".equals(gender)){
emp.setGender("女");
}
//处理job - 1: 讲师, 2: 班主任 , 3: 就业指导
String job = emp.getJob();
if("1".equals(job)){
emp.setJob("讲师");
}else if("2".equals(job)){
emp.setJob("班主任");
}else if("3".equals(job)){
emp.setJob("就业指导");
}
});
return empList;
}
}
数据访问层:负责数据的访问操作,包含数据的增、删、改、查
? 数据访问接口
package com.cumt509.dao;
import com.cumt509.pojo.Emp;
import java.util.List;
//数据访问层接口(制定标准)
public interface EmpDao {
//获取员工列表数据
public List<Emp> listEmp();
}
? 数据访问实现类
package com.cumt509.dao.impl;
import com.cumt509.dao.EmpDao;
import com.cumt509.pojo.Emp;
import com.cumt509.utils.XmlParserUtils;
import java.util.List;
//数据访问实现类
public class EmpDaoA implements EmpDao {
@Override
public List<Emp> listEmp() {
//1. 加载并解析emp.xml
String file =this.getClass().getClassLoader().getResource("emp.xml").getFile();
System.out.println(file);
List<Emp> empList = XmlParserUtils.parse(file, Emp.class);
return empList;
}
}
图解:
三层架构的好处:
????① 复用性强
????② 便于维护
????③ 利用扩展
3.2. 分层解耦——解耦
刚才我们学习过程序分层思想了,接下来呢,我们来学习下程序的解耦思想。
解耦:解除耦合。
3.1.1. 耦合问题
首先需要了解软件开发涉及到的两个概念:内聚和耦合。
????? 内聚:软件中各个功能模块内部的功能联系。
????? 耦合:衡量软件中各个层/模块之间的依赖、关联的程度。
软件设计原则:高内聚低耦合
高内聚指的是:一个模块中各个元素之间的联系的紧密程度,如果各个元素(语句、程序段)之间的联系程度越高,则内聚性越高,即 “高内聚”。
低耦合指的是:软件中各个层、模块之间的依赖关联程序越低越好。
程序中高内聚的体现:
????? EmpServiceA类
中只编写了和员工相关的逻辑处理代码
程序中耦合代码的体现:
????? 把业务类变为EmpServiceB
时,需要修改controller层
中的代码
高内聚、低耦合的目的是使程序模块的可重用性、移植性大大增强。
3.2.2. 解耦思路
????之前我们在编写代码时,需要什么对象,就直接new一个就可以了。 这种做法呢,层与层之间代码就耦合了,当service层
的实现变了之后, 我们还需要修改controller层
的代码。
????那应该怎么解耦
呢?
????首先不能在EmpController中使用new对象。代码如下:
????此时,就存在另一个问题了,不能new,就意味着没有业务层对象(程序运行就报错),怎么办呢?
????我们的解决思路是:
????????? 提供一个容器
,容器中存储一些对象(例:EmpService对象)
????????? controller程序
从容器中获取EmpService
类型的对象
????
我们想要实现上述解耦操作,就涉及到Spring中的两个核心概念:
????? 控制反转
: Inversion Of Control,简称IOC
。对象的创建控制权由程序自身转移到外部(容器),这种思想称为控制反转。
对象的创建权由程序员主动创建转移到容器(由容器创建、管理对象)。这个容器称为:IOC容器或Spring容器
????? 依赖注入
: Dependency Injection,简称DI
。容器为应用程序提供运行时,所依赖的资源,称之为依赖注入。
程序运行时需要某个资源,此时容器就为其提供这个资源。
例:EmpController程序运行时需要EmpService对象,Spring容器就为其提供并注入EmpService对象
IOC容器中创建、管理的对象,称之为:
bean对象
3.3. IOC&DI
上面我们引出了Spring中IOC
和DI
的基本概念,下面我们就来具体学习下IOC
和DI
的代码实现。
3.3.1. IOC&DI入门
任务:完成Controller层
、Service层
、Dao层
的代码解耦
思路:
????1. 删除Controller层、Service层中new对象的代码
????2. Service层及Dao层的实现类,交给IOC容器管理
????3. 为Controller及Service注入运行时依赖的对象
????????? Controller程序中注入依赖的Service层对象
????????? Service程序中注入依赖的Dao层对象
????
第1步:删除Controller层、Service层中new对象的代码
第2步:Service层及Dao层的实现类,交给IOC容器
管理
????? 使用Spring提供的注解:@Component
,就可以实现类交给IOC容器
管理
第3步:为Controller及Service注入运行时依赖的对象
????? 使用Spring提供的注解:@Autowired
,就可以实现程序运行时IOC容器自动注入需要的依赖对象
????
完整的三层代码:
Controller层:
@RestController
public class EmpController {
@Autowired //运行时,从IOC容器中获取该类型对象,赋值给该变量
private EmpService empService ;
@RequestMapping("/listEmp")
public Result list(){
//1. 调用service, 获取数据
List<Emp> empList = empService.listEmp();
//3. 响应数据
return Result.success(empList);
}
}
Service层:
@Component //将当前对象交给IOC容器管理,成为IOC容器的bean
public class EmpServiceA implements EmpService {
@Autowired //运行时,从IOC容器中获取该类型对象,赋值给该变量
private EmpDao empDao ;
@Override
public List<Emp> listEmp() {
//1. 调用dao, 获取数据
List<Emp> empList = empDao.listEmp();
//2. 对数据进行转换处理 - gender, job
empList.stream().forEach(emp -> {
//处理 gender 1: 男, 2: 女
String gender = emp.getGender();
if("1".equals(gender)){
emp.setGender("男");
}else if("2".equals(gender)){
emp.setGender("女");
}
//处理job - 1: 讲师, 2: 班主任 , 3: 就业指导
String job = emp.getJob();
if("1".equals(job)){
emp.setJob("讲师");
}else if("2".equals(job)){
emp.setJob("班主任");
}else if("3".equals(job)){
emp.setJob("就业指导");
}
});
return empList;
}
}
Dao层:
@Component //将当前对象交给IOC容器管理,成为IOC容器的bean
public class EmpDaoA implements EmpDao {
@Override
public List<Emp> listEmp() {
//1. 加载并解析emp.xml
String file = this.getClass().getClassLoader().getResource("emp.xml").getFile();
System.out.println(file);
List<Emp> empList = XmlParserUtils.parse(file, Emp.class);
return empList;
}
}
运行测试:
????启动SpringBoot引导类,打开浏览器,输入:http://localhost:8080/emp.html
3.3.2. IOC详解
????通过IOC
和DI
的入门程序呢,我们已经基本了解了IOC
和DI
的基础操作。接下来呢,我们学习下IOC控制反转和DI依赖注入的细节
3.3.2.1. bean的声明
????前面我们提到IOC控制反转
,就是将对象的控制权交给Spring的IOC容器,由IOC容器创建及管理对象。IOC容器创建的对象称为bean对象。
????在之前的入门案例中,要把某个对象交给IOC容器管理,需要在类上添加一个注解:@Component,而Spring框架为了更好的标识web应用程序开发当中,bean对象到底归属于哪一层,又提供了@Component的衍生注解:
????? @Controller
(标注在控制层类上)
????? @Service
(标注在业务层类上)
????? @Repository
(标注在数据访问层类上)
????
修改入门案例代码:
Controller层:
@RestController //@RestController = @Controller + @ResponseBody
public class EmpController {
@Autowired //运行时,从IOC容器中获取该类型对象,赋值给该变量
private EmpService empService ;
@RequestMapping("/listEmp")
public Result list(){
//1. 调用service, 获取数据
List<Emp> empList = empService.listEmp();
//3. 响应数据
return Result.success(empList);
}
}
Service层:
@Service
public class EmpServiceA implements EmpService {
@Autowired //运行时,从IOC容器中获取该类型对象,赋值给该变量
private EmpDao empDao ;
@Override
public List<Emp> listEmp() {
//1. 调用dao, 获取数据
List<Emp> empList = empDao.listEmp();
//2. 对数据进行转换处理 - gender, job
empList.stream().forEach(emp -> {
//处理 gender 1: 男, 2: 女
String gender = emp.getGender();
if("1".equals(gender)){
emp.setGender("男");
}else if("2".equals(gender)){
emp.setGender("女");
}
//处理job - 1: 讲师, 2: 班主任 , 3: 就业指导
String job = emp.getJob();
if("1".equals(job)){
emp.setJob("讲师");
}else if("2".equals(job)){
emp.setJob("班主任");
}else if("3".equals(job)){
emp.setJob("就业指导");
}
});
return empList;
}
}
Dao层:
@Repository
public class EmpDaoA implements EmpDao {
@Override
public List<Emp> listEmp() {
//1. 加载并解析emp.xml
String file = this.getClass().getClassLoader().getResource("emp.xml").getFile();
System.out.println(file);
List<Emp> empList = XmlParserUtils.parse(file, Emp.class);
return empList;
}
}
要把某个对象交给IOC容器
管理,需要在对应的类上加上如下注解之一:
注解 | 说明 | 位置 |
---|---|---|
@Controller | @Component 的衍生注解 | 标注在控制器类 上 |
@Service | @Component 的衍生注解 | 标注在业务类 上 |
@Repository | @Component 的衍生注解 | 标注在数据访问类 上(由于与mybatis整合,用的少) |
@Component | 声明bean 的基础注解 | 不属于以上三类时,用此注解 |
查看源码:
????
????在IOC容器
中,每一个Bean都有一个属于自己的名字,可以通过注解的value属性
指定bean的名字。如果没有指定,默认为:类名首字母小写。
注意事项:
????? 声明bean的时候,可以通过value属性
指定bean的名字,如果没有指定,默认为类名首字母小写。
????? 使用以上四个注解都可以声明bean,但是在springboot集成web开发中,声明控制器bean只能用@Controller
。
3.3.2.2. 组件扫描
问题:使用前面学习的四个注解声明的bean,一定会生效吗?
答案:不一定。(原因:bean想要生效,还需要被 组件扫描
)
下面我们通过修改项目工程的目录结构,将dao包
放到与com.itheima包
平级的目录下,来测试bean对象是否生效:
运行程序后,报错:
为什么没有找到bean对象呢?
????使用四大注解声明的bean,要想生效,还需要被组件扫描,注解@ComponentScan
扫描
@ComponentScan
注解虽然没有显式配置,但是实际上已经包含在了引导类声明注解
@SpringBootApplication
中, 默认扫描的范围是SpringBoot启动类所在包及其子包 。
????
解决方案( 仅做了解,不推荐 ):手动添加@ComponentScan注解
,指定要扫描的包
推荐做法(如下图):
????将我们定义的controller
,service
,dao
这些包呢,都放在引导类所在包com.itheima
的子包下,这样我们定义的bean
就会被自动的扫描到
3.3.3. DI详解
上一小节我们讲解了控制反转IOC的细节,接下来呢,我们学习依赖注解DI的细节。
依赖注入
:是指IOC容器要为应用程序去提供运行时所依赖的资源,而资源指的就是对象。
在入门程序案例中,我们使用了@Autowired
这个注解,完成了依赖注入的操作,而这个Autowired翻译过来叫:自动装配。
@Autowired注解
:默认是按照类型进行自动装配的(去IOC容器中找某个类型的对象,然后完成注入操作)
入门程序举例:在EmpController运行的时候,就要到IOC容器当中去查找EmpService这个类型的对象,而我们的IOC容器中刚好有一个EmpService这个类型的对象,所以就找到了这个类型的对象完成注入操作。
那如果在IOC容器中,存在多个相同类型的bean对象,会出现什么情况呢?
程序运行会报错:
如何解决上述问题呢?Spring提供了以下几种解决方案:
????? @Primary
????? @Qualifier
????? @Resource
方式一:
????使用@Primary
注解:当存在多个相同类型的Bean注入时,加上@Primary
注解,来确定默认的实现。
方式二:
????使用@Qualifier注解
:指定当前要注入的bean对象。 在@Qualifier
的value属性
中,指定注入的bean的名称
。
????@Qualifier注解不
能单独使用,必须配合@Autowired
使用
方式三:
????使用@Resource注解
:是按照bean的名称
进行注入。通过name属性
指定要注入的bean的名称
。
面试题 :
@Autowird
与@Resource
的区别?
?????@Autowired
是spring框架提供的注解,而@Resource
是JDK提供的注解
?????@Autowired
默认是按照类型注入,而@Resource
是按照名称注入
资料来源:b站黑马程序员
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