SpringBoot 统一功能处理：用户登录权限校验-拦截器、异常处理、数据格式返回
本篇将要学习 Spring Boot 统一功能处理模块，这也是 AOP 的实战环节
- 用户登录权限的校验实现接口 HandlerInterceptor + WebMvcConfigurer
- 异常处理使用注解 @RestControllerAdvice + @ExceptionHandler
- 数据格式返回使用注解 @ControllerAdvice 并且实现接口 @ResponseBodyAdvice
1. 统一用户登录权限效验
用户登录权限的发展完善过程
最初用户登录效验：在每个方法中获取 Session 和 Session 中的用户信息，如果存在用户，那么就认为登录成功了，否则就登录失败了
第二版用户登录效验：提供统一的方法，在每个需要验证的方法中调用统一的用户登录身份效验方法来判断
第三版用户登录效验：使用 Spring AOP 来统一进行用户登录效验
第四版用户登录效验：使用 Spring 拦截器来实现用户的统一登录验证
1.1 最初用户登录权限效验
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
@RequestMapping("/a1")
public Boolean login (HttpServletRequest request) {
// 有 Session 就获取，没有就不创建
HttpSession session = request.getSession(false);
if (session != null && session.getAttribute("userinfo") != null) {
// 说明已经登录，进行业务处理
return true;
} else {
// 未登录
return false;
}
}
@RequestMapping("/a2")
public Boolean login2 (HttpServletRequest request) {
// 有 Session 就获取，没有就不创建
HttpSession session = request.getSession(false);
if (session != null && session.getAttribute("userinfo") != null) {
// 说明已经登录，进行业务处理
return true;
} else {
// 未登录
return false;
}
}
}
这种方式写的代码，每个方法中都有相同的用户登录验证权限，缺点是：
每个方法中都要单独写用户登录验证的方法，即使封装成公共方法，也一样要传参调用和在方法中进行判断
添加控制器越多，调用用户登录验证的方法也越多，这样就增加了后期的修改成功和维护成功
这些用户登录验证的方法和现在要实现的业务几乎没有任何关联，但还是要在每个方法中都要写一遍，所以提供一个公共的 AOP 方法来进行统一的用户登录权限验证是非常好的解决办法 。
1.2 Spring AOP 统一用户登录验证
统一用户登录验证，首先想到的实现方法是使用 Spring AOP 前置通知或环绕通知来实现
@Aspect // 当前类是一个切面
@Component
public class UserAspect {
// 定义切点方法 Controller 包下、子孙包下所有类的所有方法
@Pointcut("execution(* com.example.springaop.controller..*.*(..))")
public void pointcut(){}
// 前置通知
@Before("pointcut()")
public void doBefore() {}
// 环绕通知
@Around("pointcut()")
public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
Object obj = null;
System.out.println("Around 方法开始执行");
try {
obj = joinPoint.proceed();
} catch (Throwable e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Around 方法结束执行");
return obj;
}
}
但如果只在以上代码 Spring AOP 的切面中实现用户登录权限效验的功能，有这样两个问题：
没有办法得到 HttpSession 和 Request 对象
我们要对一部分方法进行拦截，而另一部分方法不拦截，比如注册方法和登录方法是不拦截的，也就是实际的拦截规则很复杂，使用简单的 aspectJ 表达式无法满足拦截的需求
1.3 Spring 拦截器
针对上面代码 Spring AOP 的问题，Spring 中提供了具体的实现拦截器：HandlerInterceptor，拦截器的实现有两步：
1.创建自定义拦截器，实现 Spring 中的 HandlerInterceptor 接口中的 preHandle方法
2.将自定义拦截器加入到框架的配置中，并且设置拦截规则
给当前的类添加 @Configuration 注解
实现 WebMvcConfigurer 接口
重写 addInterceptors 方法
注意：一个项目中可以同时配置多个拦截器
（1）创建自定义拦截器
/**
* @Description: 自定义用户登录的拦截器
* @Date 2023/2/13 13:06
*/
@Component
public class LoginIntercept implements HandlerInterceptor {
// 返回 true 表示拦截判断通过，可以访问后面的接口
// 返回 false 表示拦截未通过，直接返回结果给前端
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
Object handler) throws Exception {
// 1.得到 HttpSession 对象
HttpSession session = request.getSession(false);
if (session != null && session.getAttribute("userinfo") != null) {
// 表示已经登录
return true;
}
// 执行到此代码表示未登录，未登录就跳转到登录页面
response.sendRedirect("/login.html");
return false;
}
}
（2）将自定义拦截器添加到系统配置中，并设置拦截的规则
addPathPatterns：表示需要拦截的 URL，**表示拦截所有⽅法
excludePathPatterns：表示需要排除的 URL
说明：拦截规则可以拦截此项⽬中的使⽤ URL，包括静态⽂件（图⽚⽂件、JS 和 CSS 等⽂件）。
/**
* @Description: 将自定义拦截器添加到系统配置中，并设置拦截的规则
* @Date 2023/2/13 13:13
*/
@Configuration
public class AppConfig implements WebMvcConfigurer {
@Resource
private LoginIntercept loginIntercept;
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
// registry.addInterceptor(new LoginIntercept());//可以直接new 也可以属性注入
registry.addInterceptor(loginIntercept).
addPathPatterns("/**"). // 拦截所有 url
excludePathPatterns("/user/login"). //不拦截登录注册接口
excludePathPatterns("/user/reg").
excludePathPatterns("/login.html").
excludePathPatterns("/reg.html").
excludePathPatterns("/**/*.js").
excludePathPatterns("/**/*.css").
excludePathPatterns("/**/*.png").
excludePathPatterns("/**/*.jpg");
}
}
1.4 练习：登录拦截器
要求
登录、注册页面不拦截，其他页面都拦截
当登录成功写入 session 之后，拦截的页面可正常访问
在 1.3 中已经创建了自定义拦截器 和 将自定义拦截器添加到系统配置中，并设置拦截的规则
（1）下面创建登录和首页的 html
（2）创建 controller 包，在包中创建 UserController，写登录页面和首页的业务代码
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
@RequestMapping("/login")
public boolean login(HttpServletRequest request,String username, String password) {
boolean result = false;
if (StringUtils.hasLength(username) && StringUtils.hasLength(password)) {
if(username.equals("admin") && password.equals("admin")) {
HttpSession session = request.getSession();
session.setAttribute("userinfo","userinfo");
return true;
}
}
return result;
}
@RequestMapping("/index")
public String index() {
return "Hello Index";
}
}
（3）运行程序，访问页面，对比登录前和登录后的效果
1.5 拦截器实现原理
有了拦截器之后，会在调⽤ Controller 之前进⾏相应的业务处理，执⾏的流程如下图所示
实现原理源码分析
所有的 Controller 执行都会通过一个调度器 DispatcherServlet 来实现
而所有方法都会执行 DispatcherServlet 中的 doDispatch 调度⽅法，doDispatch 源码分析如下：
通过源码分析，可以看出，Sping 中的拦截器也是通过动态代理和环绕通知的思想实现的
1.6 统一访问前缀添加
所有请求地址添加 api 前缀，c 表示所有
@Configuration
public class AppConfig implements WebMvcConfigurer {
// 所有的接口添加 api 前缀
@Override
public void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {
configurer.addPathPrefix("api", c -> true);
}
}
2. 统一异常处理
给当前的类上加 @ControllerAdvice 表示控制器通知类
给方法上添加 @ExceptionHandler(xxx.class)，表示异常处理器，添加异常返回的业务代码
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
@RequestMapping("/index")
public String index() {
int num = 10/0;
return "Hello Index";
}
}
在 config 包中，创建 MyExceptionAdvice 类
@RestControllerAdvice // 当前是针对 Controller 的通知类（增强类）
public class MyExceptionAdvice {
@ExceptionHandler(ArithmeticException.class)
public HashMap<String,Object> arithmeticExceptionAdvice(ArithmeticException e) {
HashMap<String, Object> result = new HashMap<>();
result.put("state",-1);
result.put("data",null);
result.put("msg" , "算出异常："+ e.getMessage());
return result;
}
}
也可以这样写，效果是一样的
@ControllerAdvice
public class MyExceptionAdvice {
@ExceptionHandler(ArithmeticException.class)
@ResponseBody
public HashMap<String,Object> arithmeticExceptionAdvice(ArithmeticException e) {
HashMap<String, Object> result = new HashMap<>();
result.put("state",-1);
result.put("data",null);
result.put("msg" , "算数异常："+ e.getMessage());
return result;
}
}
如果再有一个空指针异常，那么上面的代码是不行的，还要写一个针对空指针异常处理器
@ExceptionHandler(NullPointerException.class)
public HashMap<String,Object> nullPointerExceptionAdvice(NullPointerException e) {
HashMap<String, Object> result = new HashMap<>();
result.put("state",-1);
result.put("data",null);
result.put("msg" , "空指针异常异常："+ e.getMessage());
return result;
}
@RequestMapping("/index")
public String index(HttpServletRequest request,String username, String password) {
Object obj = null;
System.out.println(obj.hashCode());
return "Hello Index";
}
但是需要考虑的一点是，如果每个异常都这样写，那么工作量是非常大的，并且还有自定义异常，所以上面这样写肯定是不好的，既然是异常直接写 Exception 就好了，它是所有异常的父类，如果遇到不是前面写的两种异常，那么就会直接匹配到 Exception
当有多个异常通知时，匹配顺序为当前类及其⼦类向上依次匹配
@ExceptionHandler(Exception.class)
public HashMap<String,Object> exceptionAdvice(Exception e) {
HashMap<String, Object> result = new HashMap<>();
result.put("state",-1);
result.put("data",null);
result.put("msg" , "异常："+ e.getMessage());
return result;
}
可以看到优先匹配的还是前面写的 空指针异常
3. 统一数据格式返回
3.1 统一数据格式返回的实现
1.给当前类添加 @ControllerAdvice
2.实现 ResponseBodyAdvice 重写其方法
supports 方法，此方法表示内容是否需要重写（通过此⽅法可以选择性部分控制器和方法进行重写），如果要重写返回 true
beforeBodyWrite 方法，方法返回之前调用此方法
@ControllerAdvice
public class MyResponseAdvice implements ResponseBodyAdvice {
// 返回一个 boolean 值，true 表示返回数据之前对数据进行重写，也就是会进入 beforeBodyWrite 方法
// 返回 false 表示对结果不进行任何处理，直接返回
@Override
public boolean supports(MethodParameter returnType, Class converterType) {
return true;
}
// 方法返回之前调用此方法
@Override
public Object beforeBodyWrite(Object body, MethodParameter returnType, MediaType selectedContentType, Class selectedConverterType, ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {
HashMap<String,Object> result = new HashMap<>();
result.put("state",1);
result.put("data",body);
result.put("msg","");
return result;
}
}
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
@RequestMapping("/login")
public boolean login(HttpServletRequest request,String username, String password) {
boolean result = false;
if (StringUtils.hasLength(username) && StringUtils.hasLength(password)) {
if(username.equals("admin") && password.equals("admin")) {
HttpSession session = request.getSession();
session.setAttribute("userinfo","userinfo");
return true;
}
}
return result;
}
@RequestMapping("/reg")
public int reg() {
return 1;
}
}
3.2 @ControllerAdvice 源码分析
通过对 @ControllerAdvice 源码的分析我们可以知道上面统一异常和统一数据返回的执行流程
（1）先看 @ControllerAdvice 源码
可以看到 @ControllerAdvice 派生于 @Component 组件而所有组件初始化都会调用 InitializingBean 接口
（2）下面查看 initializingBean 有哪些实现类
在查询过程中发现，其中 Spring MVC 中的实现子类是 RequestMappingHandlerAdapter，它里面有一个方法 afterPropertiesSet（）方法，表示所有的参数设置完成之后执行的方法
（3）而这个方法中有一个 initControllerAdviceCache 方法，查询此方法
发现这个方法在执行时会查找使用所有的 @ControllerAdvice 类，发送某个事件时，调用相应的 Advice 方法，比如返回数据前调用统一数据封装，比如发生异常是调用异常的 Advice 方法实现的