Spring MVC 实用指南：从入门到精通
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简介：Spring MVC 是一个高效的Java Web框架，利用MVC设计模式，便于构建可维护且高性能的Web应用。本手册深入解析Spring MVC的安装配置、控制器设计、视图解析、数据绑定、异常处理等关键概念，并涵盖RESTful API设计、文件处理、国际化等多个高级主题，提供从基础知识到高级应用的完整指导。
1. Spring MVC 核心概念介绍
1.1 Spring MVC概述
Spring MVC是Spring框架的一部分，它是一个基于Java的实现了MVC设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架，通过分离业务逻辑与显示逻辑，可以使得Web层更加清晰和易于管理。Spring MVC使用控制器（Controller）来处理用户请求，将模型（Model）数据通过视图（View）进行展示。
1.2 核心组件
Spring MVC的主要组件包括DispatcherServlet、处理器映射（Handler Mapping）、控制器（Controller）、视图解析器（View Resolver）和视图（View）。其中DispatcherServlet作为中央调度器，负责接收所有请求，并将它们分发到不同的组件中。
1.3 请求处理流程
当用户发起请求时，DispatcherServlet首先根据请求URL确定映射的HandlerMapping，然后根据HandlerMapping找到对应的Controller处理请求。Controller处理完毕后，返回一个ModelAndView对象给DispatcherServlet，该对象包含模型数据和视图名称。最后，DispatcherServlet使用ViewResolver找到相应的视图，并将模型数据传递给视图进行渲染，最后将渲染后的结果返回给用户。
// 简单的Spring MVC Controller示例
@Controller
public class HelloWorldController {
@RequestMapping("/hello")
public String hello(ModelMap model) {
model.addAttribute("greeting", "Hello World!");
return "hello"; // 返回视图名称
}
}
在上述代码中，定义了一个简单的Controller，其中包含一个处理hello请求的方法，该方法在ModelMap中添加了一个属性，并返回了一个视图名称。
2. 配置Spring MVC
2.1 基础配置流程
2.1.1 创建Spring MVC项目
创建一个Spring MVC项目通常遵循以下步骤：
- 项目创建 ：使用Maven或Gradle等构建工具创建一个web项目。
- 依赖添加 ：在构建配置文件中添加Spring MVC以及相关依赖。
- 初始化项目 ：使用Spring Initializr或者直接在IDE中初始化项目。
以下是使用Maven创建一个基本Spring MVC项目的一个示例配置：
4.0.0
com.example
SpringMvcDemo
war
1.0-SNAPSHOT
org.springframework
spring-webmvc
5.3.18
javax.servlet
javax.servlet-api
4.0.1
provided
SpringMvcDemo
org.apache.tomcat.maven
tomcat7-maven-plugin
2.2
2.1.2 Spring MVC的依赖配置
在项目的构建配置文件中，需要明确列出Spring MVC框架相关的依赖项。这通常包括核心框架、Spring Web MVC、以及可能需要的其他依赖，如Spring Web、Jackson等用于JSON数据处理的库。
下面是一个简化的Maven依赖配置示例：
org.springframework
spring-context
5.3.18
org.springframework
spring-webmvc
5.3.18
com.fasterxml.jackson.core
jackson-databind
2.13.1
对于Gradle用户，配置依赖项的方式如下：
dependencies {
implementation 'org.springframework:spring-context:5.3.18'
implementation 'org.springframework:spring-webmvc:5.3.18'
implementation 'com.fasterxml.jackson.core:jackson-databind:2.13.1'
// ... Other dependencies ...
}
确保选择与Spring Boot版本兼容的依赖项版本。
2.1.3 web.xml的配置详解
在传统的Spring MVC项目中， web.xml 文件是用于配置和初始化Web应用的关键。它定义了Servlet配置、上下文参数、监听器等。
下面是 web.xml 的一个典型配置示例：
org.springframework.web.context.ContextLoaderListener
contextConfigLocation
/WEB-INF/spring/root-context.xml
dispatcher
org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet
contextConfigLocation
/WEB-INF/spring/appServlet/servlet-context.xml
1
dispatcher
/
2.2 高级配置选项
2.2.1 视图解析器配置
视图解析器负责将控制器返回的视图名称解析为实际的视图资源。Spring MVC支持多种视图解析器，常用的有 InternalResourceViewResolver 、 ThymeleafViewResolver 等。
下面是一个配置 InternalResourceViewResolver 的示例：
/WEB-INF/views/
.jsp
org.springframework.web.servlet.view.JstlView
2.2.2 拦截器的定义与配置
拦截器允许我们在请求到达控制器之前和之后执行一些逻辑。定义拦截器需要创建一个实现了 HandlerInterceptor 接口的类，并在配置文件中声明：
public class MyInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
// 处理逻辑
return true;
}
// ... Other methods ...
}
在 spring-mvc.xml 中配置拦截器：
2.2.3 异常处理器的注册与自定义
自定义异常处理器允许你对抛出的异常进行统一处理，从而返回适当的HTTP状态码或视图。
创建一个实现了 HandlerExceptionResolver 接口的类：
public class MyExceptionHandler implements HandlerExceptionResolver {
@Override
public ModelAndView resolveException(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) {
// 处理异常并返回一个ModelAndView
}
}
然后在Spring配置文件中注册这个自定义异常处理器：
以上章节为配置Spring MVC的基础流程和高级选项的概览。每个小节都通过清晰的步骤与代码示例展示了在实际开发中如何实施，从而为Spring MVC的配置打下了坚实的基础。
3. 控制器设计与使用
控制器是Spring MVC框架的核心组件之一，负责处理来自用户的请求并返回响应。在本章节中，我们将深入探讨如何设计和使用Spring MVC控制器，包括基本用法和高级特性。
3.1 控制器的基本用法
3.1.1 控制器的创建与映射
在Spring MVC中创建控制器通常涉及编写一个类，该类包含特定的注解来标识它为控制器，并包含用于处理请求的方法。最常用的注解是@Controller，它可以用来定义一个控制器类。控制器类中的每个处理请求的方法都需要使用@RequestMapping注解来映射一个URL到该方法。
下面是一个简单的控制器示例，它定义了两个映射方法：
@Controller
public class MyController {
@RequestMapping("/hello")
public String sayHello(Model model) {
model.addAttribute("message", "Hello, Spring MVC!");
return "hello";
}
@RequestMapping("/welcome")
public String sayWelcome() {
return "welcome";
}
}
在上述代码中， @Controller 注解标记了该类为控制器。 @RequestMapping("/hello") 注解表示当用户访问根URL加上 /hello 时，将调用 sayHello 方法。 Model 对象用于向视图传递数据。而 @RequestMapping("/welcome") 注解则表示当用户访问根URL加上 /welcome 时，将调用 sayWelcome 方法，该方法直接返回视图名称 "welcome" 。
代码逻辑解读： - @Controller ：定义当前类为控制器。 - @RequestMapping ：指定请求的URL与方法的映射关系。 - Model ：用于向视图传递数据的对象。
3.1.2 请求参数的绑定与处理
处理请求时，控制器需要从请求中提取数据，并将其绑定到处理方法的参数上。Spring MVC提供了多种参数绑定方式，如自动绑定、使用 @RequestParam 注解和 @PathVariable 注解。
@RequestMapping("/user")
public String getUser(@RequestParam("id") String userId, Model model) {
User user = userService.findUserById(userId);
model.addAttribute("user", user);
return "userProfile";
}
在上述代码中， @RequestParam("id") String userId 表示将名为 id 的请求参数绑定到 userId 参数上。 userService.findUserById(userId) 是一个假定存在的服务方法，用于根据用户ID查找用户信息，然后将用户对象添加到模型中，以便在视图中展示。
代码逻辑解读： - @RequestParam ：指定请求参数与方法参数的映射关系。
3.2 控制器的高级特性
3.2.1 RESTful 控制器的实现
RESTful控制器的实现涉及将资源的CRUD操作映射到HTTP请求方法（GET、POST、PUT、DELETE）。在Spring MVC中，可以通过@RequestMapping的method属性来实现。
@RestController
@RequestMapping("/api/users")
public class UserController {
@GetMapping("/{id}")
public User getUser(@PathVariable Long id) {
return userService.findUserById(id);
}
@PostMapping("/")
public ResponseEntity createUser(@RequestBody User user) {
userService.createUser(user);
return new ResponseEntity<>(user, HttpStatus.CREATED);
}
// 示例中省略了PUT和DELETE的实现
}
在上述代码中， @RestController 结合了 @Controller 和 @ResponseBody 的功能，意味着所有的方法都会返回响应体，而不仅仅是视图名称。 @RequestMapping("/api/users") 定义了基础URL，而方法中的 @GetMapping("/{id}") 和 @PostMapping("/") 分别映射了根据ID获取用户和创建用户的请求。
代码逻辑解读： - @RestController ：定义类为RESTful控制器。 - @RequestMapping ：定义基础URL。 - @GetMapping 和 @PostMapping ：映射HTTP请求方法到具体的方法。
3.2.2 异步任务的处理
在Web应用程序中，有时需要处理耗时的后台任务而不阻塞主线程。Spring MVC提供了异步处理的能力，允许控制器方法返回 Callable 或 DeferredResult 。
@RequestMapping("/process")
public Callable processAsync() {
return new Callable() {
@Override
public String call() throws Exception {
// 模拟耗时操作
Thread.sleep(5000);
return "处理完成";
}
};
}
在上述代码中， processAsync 方法返回一个 Callable 对象，它将在单独的线程中执行其 call 方法。控制器方法本身立即返回，允许容器继续处理其他请求，而耗时操作在后台进行。
代码逻辑解读： - Callable ：一个返回值的异步任务，允许返回结果到调用者。
3.2.3 方法级别的安全性控制
在Web应用中，对特定的控制器方法实施访问控制是常见的需求。Spring Security提供了这样的功能，可以通过在控制器方法上添加 @PreAuthorize 注解来实现。
@RequestMapping("/admin")
@RestController
public class AdminController {
@PreAuthorize("hasRole('ROLE_ADMIN')")
@GetMapping("/secret")
public String secret() {
return "Secret data for admins only";
}
}
在上述代码中， @PreAuthorize("hasRole('ROLE_ADMIN')") 注解确保只有具有 ROLE_ADMIN 角色的用户才能访问 secret 方法。这样，就能够对控制器方法进行细粒度的安全控制。
代码逻辑解读： - @PreAuthorize ：使用Spring Security的表达式语言定义方法级别的访问控制。
4. 视图解析机制
4.1 视图解析基础
4.1.1 视图解析器的种类与选择
视图解析是Spring MVC中将控制器返回的逻辑视图名称解析为具体的视图技术（如JSP、HTML等）。Spring MVC支持多种视图解析器，常见的有 InternalResourceViewResolver 、 FreeMarkerViewResolver 、 TilesViewResolver 等。开发者需要根据应用的需求选择合适的视图解析器。
选择视图解析器时，需要考虑应用的运行环境、视图技术的多样性、以及项目的未来扩展性。例如，如果应用主要以JSP作为视图技术， InternalResourceViewResolver 是一个不错的选择，因为它对JSP的支持非常好。对于需要多种视图技术并存的情况，可以考虑 ContentNegotiatingViewResolver 。
4.1.2 JSP视图解析案例分析
以 InternalResourceViewResolver 为例，来看下如何配置一个JSP视图解析器：
在上述配置中， prefix 和 suffix 分别指定了视图文件存放的目录以及文件扩展名。当控制器返回一个逻辑视图名称（如"home"）时，解析器会在 /WEB-INF/views/ 目录下查找名为 home.jsp 的视图文件。
4.2 高级视图解析技术
4.2.1 Thymeleaf与Spring MVC的整合
Thymeleaf是一种现代的服务器端Java模板引擎，用于Web和独立环境，能够处理HTML、XML、JavaScript、CSS甚至纯文本。整合Thymeleaf到Spring MVC中，可以让开发者使用最新的Web标准。
配置Thymeleaf视图解析器的步骤如下：
- 添加Thymeleaf依赖到项目中。
- 配置
ThymeleafViewResolver：
4.2.2 前端框架（如React或Angular）的整合
整合前端框架到Spring MVC中，通常需要处理两部分内容：一部分是前端代码的构建和管理，另一部分是将构建好的静态资源文件集成到Spring MVC中。
以React为例，整合步骤通常包括：
- 在项目中安装React依赖并创建React组件。
- 使用构建工具（如Webpack）将React组件打包成静态资源。
- 配置静态资源的处理路径，可以使用Spring的资源处理器（
ResourceHandlerRegistry）：
@Override
public void addResourceHandlers(ResourceHandlerRegistry registry) {
registry.addResourceHandler("/static/**")
.addResourceLocations("/resources/static/");
}
在上述配置中，所有的请求路径以 /static/ 开头的，都会映射到 /resources/static/ 目录下，这就是存放打包后静态资源的目录。
通过以上步骤，我们已经了解了视图解析的基础与高级技术，接下来将会对视图解析机制做更深入的探讨，包括如何结合项目需求进行视图选择和视图技术的整合使用。
5. 模型数据绑定与处理
在Web应用开发中，模型数据的绑定和处理是核心功能之一。它不仅涉及数据如何从客户端传输到服务器，还包括数据如何在后端进行转换、验证，以及最终如何与视图交互以展示给用户。这一章节我们将深入了解模型数据绑定机制，以及模型数据与视图之间的交互方式。
5.1 模型数据绑定机制
模型数据绑定是将请求中的数据与控制器中的方法参数相互映射的过程。Spring MVC为开发者提供了强大的数据绑定机制，能够自动将表单数据或者URL参数绑定到相应的模型属性上。
5.1.1 模型数据绑定原理
Spring MVC采用了一套约定优于配置的方法来实现数据绑定。这一过程主要由 PropertyEditor 、 ConversionService 和 DataBinder 共同完成。
-
PropertyEditor：Java的一种传统方式，用于类型转换。它能够将字符串转换为特定的Java对象。 -
ConversionService：自Spring 3起引入，提供了一种更加灵活和强大的类型转换机制。它支持更多的数据类型和自定义转换规则。 -
DataBinder：结合上述两者，用于绑定请求参数到一个对象上。
当一个HTTP请求到达时，Spring MVC的 DispatcherServlet 会创建 HandlerMapping 来找到对应的处理器（controller）。然后， InvocableHandlerMethod 会调用控制器方法，而 ServletInvocableHandlerMethod 则负责处理数据绑定和类型转换。
5.1.2 数据绑定的高级用法
在一些复杂的应用场景下，开发者可能需要使用更高级的数据绑定技术，比如自定义类型转换、处理复杂的数据结构等。
- 自定义类型转换 ：可以通过实现
ConversionService的接口或使用@InitBinder注解来添加自定义的PropertyEditor。 - 复杂数据结构绑定 ：Spring MVC支持绑定复杂的嵌套对象和集合类型，允许将表单中的多部分数据映射到POJO对象的嵌套结构中。
例如，处理一个订单对象，订单包含多个商品，可以定义相应的POJO对象来表达这一结构：
public class Order {
private List- items;
// getters and setters
}
public class Item {
private String name;
private int quantity;
// getters and setters
}
在控制器中，可以使用如下方式来绑定这些数据：
@RequestMapping(value = "/submitOrder", method = RequestMethod.POST)
public String processOrder(@ModelAttribute("order") Order order) {
// 处理订单逻辑
return "orderConfirmation";
}
5.2 模型数据与视图的交互
在数据绑定完成后，通常需要将数据传递到视图进行展示。这一过程涉及到数据的传递、展示和表单数据的处理与验证。
5.2.1 模型数据的传递与展示
模型数据的传递是通过 Model 对象来完成的，它是一个接口，用于在控制器和视图之间共享数据。控制器方法通常会向 Model 添加数据，然后将数据传递给视图进行渲染。
@RequestMapping("/showData")
public String showData(Model model) {
List dataList = //... 获取数据
model.addAttribute("dataList", dataList);
return "dataView";
}
在Thymeleaf模板中，可以使用 ${} 语法来访问这些数据：
5.2.2 表单数据的处理与验证
表单数据的处理与验证是保证数据质量的关键环节。Spring MVC提供了基于JSR-303的声明式数据验证机制，通过在控制器的方法参数上添加注解如 @Valid 和 @Validated 来进行验证。
@RequestMapping("/submitForm")
public String processForm(@Validated @ModelAttribute("user") User user, BindingResult result) {
if (result.hasErrors()) {
// 处理验证错误
return "formError";
}
// 处理提交数据
return "formSuccess";
}
在Thymeleaf模板中，可以使用HTML5的数据验证属性来增强用户体验：
对于错误信息的显示，可以使用如下方式：
Invalid name.
通过以上实例的讲解，我们可以看到模型数据的绑定和处理不仅仅是一个简单的技术实现，它还涉及到设计考虑、用户体验优化、数据质量保证等多个方面。Spring MVC提供的工具和扩展点为我们提供了强大的支持，使得这些任务变得更加容易和高效。
6. Spring MVC进阶应用
6.1 数据验证与格式化
数据验证与格式化是Web开发中不可或缺的一部分。Spring MVC 提供了强大而灵活的数据验证机制，能够帮助开发者确保用户提交的数据符合预期要求，从而维护系统的健壮性。
6.1.1 Spring MVC的数据验证机制
在Spring MVC中，可以通过多种方式实现数据验证。最常用的是使用JSR-303标准，它通过注解来描述验证规则。例如，可以使用 @NotNull 、 @Size 、 @Pattern 等注解来标注模型类的属性，然后在控制器中利用 @Valid 注解来触发验证过程。
下面是一个简单的示例，展示了如何在Spring MVC中使用数据验证：
import javax.validation.Valid;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
@Controller
public class DataValidationController {
@PostMapping("/validate")
@ResponseBody
public String validate(@Valid @RequestBody User user) {
return "Data is valid";
}
}
public class User {
@NotNull
private String name;
@Size(min = 8, max = 20)
private String password;
// Getters and setters...
}
在这个例子中，当发送POST请求并包含JSON数据时，Spring会自动根据 User 类中定义的验证规则进行验证。
6.1.2 自定义验证器的实现
尽管内置的验证注解足够强大，但有时候我们可能需要实现自定义的验证逻辑。Spring MVC允许我们通过实现 Validator 接口来创建自定义验证器：
import org.springframework.validation.Validator;
import org.springframework.validation.Errors;
public class UserValidator implements Validator {
@Override
public boolean supports(Class clazz) {
return User.class.equals(clazz);
}
@Override
public void validate(Object target, Errors errors) {
User user = (User) target;
if (!user.getPassword().equals(user.getConfirmPassword())) {
errors.rejectValue("password", "password.noMatch");
}
}
}
然后，在控制器中，我们可以将自定义验证器与 @Valid 注解一起使用：
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.WebDataBinder;
import org.springframework.web.bind.annotation.InitBinder;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
@Controller
public class CustomValidatorController {
@Autowired
private UserValidator userValidator;
@InitBinder
private void initBinder(WebDataBinder binder) {
binder.setValidator(userValidator);
}
@PostMapping("/custom/validate")
@ResponseBody
public String validate(@Valid @RequestBody User user) {
return "Data is valid";
}
}
通过这种方式，我们可以在需要时扩展和自定义数据验证逻辑，以满足特定的业务需求。
本文还有配套的精品资源，点击获取
简介：Spring MVC 是一个高效的Java Web框架，利用MVC设计模式，便于构建可维护且高性能的Web应用。本手册深入解析Spring MVC的安装配置、控制器设计、视图解析、数据绑定、异常处理等关键概念，并涵盖RESTful API设计、文件处理、国际化等多个高级主题，提供从基础知识到高级应用的完整指导。
本文还有配套的精品资源，点击获取