web入门---tomcat&请求响应
Tomcat
介绍
Web 服务器是一个软件程序，对 HTTP协议的操作进行封装，使得不必直接对协议进行操作，让 web 开发更加便捷。主要功能是“提供网上信息浏览服务”。
下载 tomcat
演示说明
这里有一个示例
直接双击打开 index.html
但是这个“打开”是再本地浏览器打开的，不是通过服务器打开的
接下来通过 tomcat 服务器 打开
将 demo 文件夹复制到 tomcat 的 webapps 里
- 配置好 tomcat 环境变量
再命令行中输入 startup 回车—打开 tomcat
再浏览器运行http://localhost:8080/
- 再浏览器运行http://localhost:8080/demo/index.html
Tomcat 基本使用
免安装的压缩包直接解压就能用
配置环境变量
SpringBootWeb请求响应
前言
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。
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 。
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
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
- 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）
界面介绍:
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。
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：
- 原始方式
- 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)：
postman测试( POST请求 )：
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
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
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
- 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）
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：
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：
- 数组
- 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-dd HH: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：
- Postman在发送请求时，如何传递json格式的请求参数
- 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：
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
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：
传递多个路径参数：
Postman：
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。
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：
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
- 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，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
- 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.dom4jgroupId>
<artifactId>dom4jartifactId>
<version>2.1.3version>
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：
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，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。
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
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
**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;
}
}
三层架构的好处：
- 复用性强
- 便于维护
- 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
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
- 我们的解决思路是：
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：
- 删除Controller层、Service层中new对象的代码
- Service层及Dao层的实现类，交给IOC容器管理
- 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，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：手动添加@ComponentScan注解，指定要扫描的包 （仅做了解，不推荐）
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
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。
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
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