springboot请求响应

SpringBootWeb请求响应

前言

在上一次的课程中,我们开发了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 ~”。

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其实呢,是我们在浏览器发起请求,请求了我们的后端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,这里要告诉大家的时,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。 那我们所编写的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。

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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,然后呢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 。

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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。

在这里插入图片描述

• 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。

那今天呢,我们的课程内容主要就围绕着:请求、响应进行。 今天课程内容,主要包含三个部分:

  • 请求
  • 响应
  • 分层解耦

1. 请求

在本章节呢,我们主要讲解,如何接收页面传递过来的请求数据。

1.1 Postman

之前我们课程中有提到当前最为主流的开发模式:前后端分离

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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,对我们后端技术人员来讲,在开发过程中,是没有前端页面的,那我们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(课程中我们使用Postman工具)

1.1.1 介绍

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  • 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

在这里插入图片描述

双击资料中提供的Postman-win64-8.3.1-Setup.exe即可自动安装。

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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)

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界面介绍:

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如果我们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。

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登录完成之后,可以创建工作空间:

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创建请求:

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点击"Save",保存当前请求

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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。

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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")
@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。

@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):

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postman测试( POST请求 ):

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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

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

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如果该参数是可选的,可以将required属性设置为false

@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

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1.3.1 简单实体对象

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:

  • 参数名和实体类属性名一致时

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  • 参数名和实体类属性名不一致时

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1.3.2 复杂实体对象

上面我们讲的呢是简单的实体对象,下面我们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)

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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:

  • 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 + '\'' +
                '}';
    }
}
  • 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 +
                '}';
    }
}

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:

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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。

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多个值是怎么提交的呢?其实多个值也是一个一个的提交。

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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

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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

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方式二:xxxxxxxxxxxxx?hobby=game,java

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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

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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

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方式二:xxxxxxxxxxxxx?hobby=game,java

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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:

在这里插入图片描述

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。

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  • @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-dd HH:mm:ss") LocalDateTime updateTime){
        System.out.println(updateTime);
        return "OK";
    }
}

Postman测试:

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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:

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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。

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  • @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:

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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)。

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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呢,我们称之为:路径参数。

学习路径参数呢,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

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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:

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传递多个路径参数:

Postman:

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Controller方法:

@RestController
public class RequestController {
    //路径参数
    @RequestMapping("/path/{id}/{name}")
    public String pathParam2(@PathVariable Integer id, @PathVariable String name){
        System.out.println(id+ " : " +name);
        return "OK";
    }
}

2. 响应

前面我们学习过HTTL协议的交互方式:请求响应模式(有请求就有响应)

那么Controller程序呢,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。

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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;
    }
}

在服务端响应了一个对象或者集合,那私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:

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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。

springboot请求响应_第52张图片

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:

springboot请求响应_第53张图片

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:

springboot请求响应_第54张图片

springboot请求响应_第55张图片

2.3 案例

下面我们通过一个案例,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

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  • 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:

  1. XML文件

    • 已经准备好(emp.xml),直接导入进来,放在 src/main/resources目录下
  2. 工具类

    • 已经准备好解析XML文件的工具类,无需自己实现
    • 直接在创建一个包 com.itheima.utils ,然后将工具类拷贝进来
  3. 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
  1. 在pom.xml文件中引入dom4j的依赖,用于解析XML文件

    <dependency>
        <groupId>org.dom4jgroupId>
        <artifactId>dom4jartifactId>
        <version>2.1.3version>
    dependency>
    
  2. 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

    springboot请求响应_第57张图片

  3. 引入资料中提供的静态页面文件,放在resources下的static目录下

    springboot请求响应_第58张图片

  4. 创建EmpController类,编写Controller程序,处理请求,响应数据

    springboot请求响应_第59张图片

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);
    }
}

统一返回结果实体类:

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);
    }
}
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:

springboot请求响应_第60张图片

打开浏览器,在浏览器地址栏输入: http://localhost:8080/emp.html

springboot请求响应_第61张图片

2.3.6 问题分析

上述案例的功能,我们虽然已经实现,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,给页面响应的代码全部都堆积在一起了,全部都写在controller方法中了。

springboot请求响应_第62张图片

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:

springboot请求响应_第63张图片

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:

springboot请求响应_第64张图片

  • 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:

springboot请求响应_第65张图片

  • 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

我们使用三层架构思想,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

springboot请求响应_第66张图片

**控制层:**接收前端发送的请求,对请求进行处理,并响应数据

@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
//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
//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
//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
//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;
    }
}

springboot请求响应_第67张图片

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

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。

3.2.1 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

springboot请求响应_第68张图片

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

springboot请求响应_第69张图片

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。

springboot请求响应_第70张图片

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。

springboot请求响应_第71张图片

那应该怎么解耦呢?

  • 首先不能在EmpController中使用new对象。代码如下:

springboot请求响应_第72张图片

  • 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

springboot请求响应_第73张图片

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

springboot请求响应_第74张图片

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

springboot请求响应_第75张图片

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

springboot请求响应_第76张图片

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:springboot请求响应_第77张图片

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。

springboot请求响应_第78张图片

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,来测试bean对象是否生效:

springboot请求响应_第79张图片

运行程序后,报错:

springboot请求响应_第80张图片

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

springboot请求响应_第81张图片

  • 解决方案:手动添加@ComponentScan注解,指定要扫描的包 (仅做了解,不推荐

springboot请求响应_第82张图片

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

springboot请求响应_第83张图片

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?

springboot请求响应_第84张图片

  • 程序运行会报错

在这里插入图片描述

如何解决上述问题呢?Spring提供了以下几种解决方案:

  • @Primary

  • @Qualifier

  • @Resource

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。

springboot请求响应_第85张图片

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

在这里插入图片描述

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。

springboot请求响应_第86张图片

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

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