SpringBoot个人学习
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SpringBoot快速入门

需求: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 ~”。

开发步骤:

  1. 创建SpringBoot工程项目
  2. 定义HelloController类,添加方法hello,并添加注解
  3. 测试运行

基于Spring官方骨架,创建SpringBoot工程。Java版本选取11。

基本信息描述完毕之后,勾选web开发相关依赖。注意SpringBoot版本为3.0以下,对应Java11(SpringBoot3.0后的版本要求Java版本为17及以上)。

点击Finish之后,就会联网创建这个SpringBoot工程,创建好之后,结构如下:

定义请求处理类

在com.itheima这个包下创建一个子包controller

然后在controller包下新建一个类:HelloController

运行测试

运行SpringBoot自动生成的引导类

打开浏览器,输入 http://localhost:8080/hello

Web分析

浏览器:

  • 输入网址:http://192.168.100.11:8080/hello
    • 通过IP地址192.168.100.11定位到网络上的一台计算机我们之前在浏览器中输入的localhost,就是127.0.0.1(本机)
    • 通过端口号8080找到计算机上运行的程序localhost:8080 , 意思是在本地计算机中找到正在运行的8080端口的程序
    • /hello是请求资源位置
      • 资源:对计算机而言资源就是数据
        • web资源:通过网络可以访问到的资源(通常是指存放在服务器上的数据)
      localhost:8080/hello ,意思是向本地计算机中的8080端口程序,获取资源位置是/hello的数据
      • 8080端口程序,在服务器找/hello位置的资源数据,发给浏览器

服务器:(可以理解为ServerSocket)

  • 接收到浏览器发送的信息(如:/hello)
  • 在服务器上找到/hello的资源
  • 把资源发送给浏览器

入门程序解析

Spring官方骨架

之前我们创建的SpringBoot入门案例,是基于Spring官方提供的骨架实现的。
Spring官方骨架,可以理解为Spring官方为程序员提供一个搭建项目的模板。

我们可以通过访问:https://start.spring.io/ ,进入到官方骨架页面

Spring官方生成的SpringBoot项目,怎么使用呢?

  • 解压缩后,就会得到一个SpringBoot项目工程

打开pom.xml文件,我们可以看到springboot项目中引入了web依赖和test依赖

结论:不论使用IDEA创建SpringBoot项目,还是直接在官方网站利用骨架生成SpringBoot项目,项目的结构和pom.xml文件中内容是相似的。

起步依赖

在我们之前讲解的SpringBoot快速入门案例中,同样也引用了:web依赖和test依赖

spring-boot-starter-web和spring-boot-starter-test,在SpringBoot中又称为:起步依赖

而在SpringBoot的项目中,有很多的起步依赖,他们有一个共同的特征:就是以spring-boot-starter-作为开头。在以后大家遇到spring-boot-starter-xxx这类的依赖,都为起步依赖。

起步依赖有什么特殊之处呢,这里我们以入门案例中引入的起步依赖做为讲解:

  • spring-boot-starter-web:包含了web应用开发所需要的常见依赖
  • spring-boot-starter-test:包含了单元测试所需要的常见依赖

spring-boot-starter-web内部把关于Web开发所有的依赖都已经导入并且指定了版本,只需引入 spring-boot-starter-web 依赖就可以实现Web开发的需要的功能

Spring的官方提供了很多现成的starter(起步依赖),我们在开发相关应用时,只需要引入对应的starter即可。

官方地址:https://docs.spring.io/spring-boot/docs/2.7.2/reference/htmlsingle/#using.build-systems.starters

每一个起步依赖,都用于开发一个特定的功能。

举例:当我们开发中需要使用redis数据库时,只需要在SpringBoot项目中,引入:spring-boot-starter-redis ,即可导入redis开发所需要的依赖。

SpringBoot父工程

在我们之前开发的SpringBoot入门案例中,我们通过maven引入的依赖,是没有指定具体的依赖版本号的。

为什么没有指定<version>版本号,可以正常使用呢?

  • 因为每一个SpringBoot工程,都有一个父工程。依赖的版本号,在父工程中统一管理。

内嵌Tomcat

问题:为什么我们之前书写的SpringBoot入门程序中,并没有把程序部署到Tomcat的webapps目录下,也可以运行呢?

原因呢,是因为在我们的SpringBoot中,引入了web运行环境(也就是引入spring-boot-starter-web起步依赖),其内部已经集成了内置的Tomcat服务器。

我们可以通过IDEA开发工具右侧的maven面板中,就可以看到当前工程引入的依赖。其中已经将Tomcat的相关依赖传递下来了,也就是说在SpringBoot中可以直接使用Tomcat服务器。

SpringBoot请求响应

请求

Postman工具

前后端分离模式下,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?

所以我们引入Postman接口测试工具。

  • 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

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
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:

@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";
    }
}

这种方式仅作了解,日后很少用到

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。

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";
}

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

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

复杂实体对象

上面是简单的实体对象,下面学习复杂的实体对象。

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

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:

数组集合参数

数组集合参数使用场景:HTML表单项中含有复选框checkbox

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
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

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:

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:

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和User已在之前定义过,不再赘述。

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:

路径参数

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

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";
    }
}

响应

@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:

统一响应结果

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:

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:

分层解耦

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。

我们上述案例的处理逻辑,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,在项目开发中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)

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;
    }
}

解耦

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。

之前在编写代码时,需要什么对象,就直接new一个就可以了。 这种做法使层与层之间代码耦合,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

IOC&DI

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
IOC详解
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)

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

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。
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 (仅了解,不推荐)

推荐做法(如下图):

  • 将定义的controller,service,dao这些包,都放在引导类所在包com.itheima的子包下,这样我们定义的bean就会被自动扫描到
DI详解

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。

@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

配置文件

参数配置化

在我们之前编写的程序中进行文件上传时,需要调用AliOSSUtils工具类,将文件上传到阿里云OSS对象存储服务当中。而在调用工具类进行文件上传时,需要一些参数:

  • endpoint //阿里云OSS域名
  • accessKeyID //用户身份ID
  • accessKeySecret //用户密钥
  • bucketName //存储空间的名字

关于以上的这些阿里云相关配置信息,我们是直接写死在java代码中(硬编码),如果我们在做项目时每涉及到一个第三方技术服务,就将其参数硬编码,那么在Java程序中会存在两个问题:

  1. 如果这些参数发生变化了,就必须在源程序代码中改动这些参数,然后需要重新进行代码的编译,将Java代码编译成class字节码文件再重新运行程序。(比较繁琐)
  2. 如果我们开发的是一个真实的企业级项目, Java类可能会有很多,如果将这些参数分散的定义在各个Java类当中,我们要修改一个参数值,我们就需要在众多的Java代码当中来定位到对应的位置,再来修改参数,修改完毕之后再重新编译再运行。(参数配置过于分散,是不方便集中的管理和维护)

为了解决以上分析的问题,我们可以将参数配置在配置文件中。如下:

#自定义的阿里云OSS配置信息
aliyun.oss.endpoint=https://oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com
aliyun.oss.accessKeyId=LTAI4GCH1vX6DKqJWxd6nEuW
aliyun.oss.accessKeySecret=yBshYweHOpqDuhCArrVHwIiBKpyqSL
aliyun.oss.bucketName=web-tlias

在将阿里云OSS配置参数交给properties配置文件来管理之后,因为application.properties是springboot项目默认的配置文件,所以springboot程序在启动时会默认读取application.properties配置文件,而我们可以使用一个现成的注解:@Value,获取配置文件中的数据。

@Value 注解通常用于外部配置的属性注入,具体用法为: @Value(“${配置文件中的key}”)

@Component
public class AliOSSUtils {

    @Value("${aliyun.oss.endpoint}")
    private String endpoint;
    
    @Value("${aliyun.oss.accessKeyId}")
    private String accessKeyId;
    
    @Value("${aliyun.oss.accessKeySecret}")
    private String accessKeySecret;
    
    @Value("${aliyun.oss.bucketName}")
    private String bucketName;
 	
 	//省略其他代码...
 }   

yml配置文件

前面我们一直使用springboot项目创建完毕后自带的application.properties进行属性的配置,那其实呢,在springboot项目当中是支持多种配置方式的,除了支持properties配置文件以外,还支持另外一种类型的配置文件,就是我们接下来要讲解的yml格式的配置文件。

  • application.properties
server.port=8080
server.address=127.0.0.1
  • application.yml
server:
  port: 8080
  address: 127.0.0.1
  • application.yaml
server:
  port: 8080
  address: 127.0.0.1

yml格式的配置文件后缀名有 yml 和 ymal ,我们更推荐用 yml

常见配置文件格式对比:

简单的了解过springboot所支持的配置文件,以及不同类型配置文件之间的优缺点之后,接下来我们就来了解下yml配置文件的基本语法:

  • 大小写敏感
  • 数值前边必须有空格,作为分隔符
  • 使用缩进表示层级关系,缩进时,不允许使用Tab键,只能用空格(idea中会自动将Tab转换为空格)
  • 缩进的空格数目不重要,只要相同层级的元素左侧对齐即可
  • #表示注释,从这个字符一直到行尾,都会被解析器忽略

了解完yml格式配置文件的基本语法之后,接下来我们再来看下yml文件中常见的数据格式。在这里我们主要介绍最为常见的两类:

  1. 定义对象或Map集合
  2. 定义数组、list或set集合

对象/Map集合

user:
  name: zhangsan
  age: 18
  password: 123456

数组/List/Set集合

hobby: 
  - java
  - game
  - sport

熟悉完了yml文件的基本语法后,我们修改下之前案例中使用的配置文件,变更为application.yml配置方式:

  1. 修改application.properties名字为:_application.properties(名字随便更换,只要加载不到即可)
  2. 创建新的配置文件: application.yml

原有application.properties文件:

新建的application.yml文件:

spring:
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/tlias
    username: root
    password: 1234
  servlet:
    multipart:
      max-file-size: 10MB
      max-request-size: 100MB
      
mybatis:
  configuration:
    log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl
    map-underscore-to-camel-case: true
	
aliyun:
  oss:
    endpoint: https://oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com
    accessKeyId: LTAI4GCH1vX6DKqJWxd6nEuW
    accessKeySecret: yBshYweHOpqDuhCArrVHwIiBKpyqSL
    bucketName: web-397

@ConfigurationProperties

我们在application.properties或者application.yml中配置了阿里云OSS的四项参数之后,如果java程序中需要这四项参数数据,我们直接通过@Value注解来进行注入。这种方式本身没有什么问题问题,但是如果说需要注入的属性较多(例:需要20多个参数数据),我们写起来就会比较繁琐。

那么有没有一种方式可以简化这些配置参数的注入呢?答案是肯定有,在Spring中给我们提供了一种简化方式,可以直接将配置文件中配置项的值自动的注入到对象的属性中。

Spring提供的简化方式套路:

  1. 需要创建一个实现类,且实体类中的属性名和配置文件当中key的名字必须要一致
    • 比如:配置文件当中叫endpoints,实体类当中的属性也得叫endpoints,另外实体类当中的属性还需要提供 getter / setter方法
  2. 需要将实体类交给Spring的IOC容器管理,成为IOC容器当中的bean对象
  3. 在实体类上添加@ConfigurationProperties注解,并通过 prefix 属性来指定配置参数项的前缀

如上图创建实体类 AliOSSProperties,与 AliOSSUtils 工具类放在同级下,在 AliOSSUtils中注入配置参数实体类对象:

    //注入配置参数实体类对象
    @Autowired
    private AliOSSProperties aliOSSProperties;

在我们添加上注解后,会发现idea窗口上面出现一个红色警告:

这个警告提示是告知我们还需要引入一个依赖:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
</dependency>

当我们在pom.xml文件当中配置了这项依赖之后,我们重新启动服务,大家就会看到在properties或者是yml配置文件当中,就会提示阿里云 OSS 相关的配置项。所以这项依赖它的作用就是会自动的识别被@Configuration Properties注解标识的bean对象。

区分一下@ConfigurationProperties注解以及我们前面所介绍的另外一个@Value注解:

相同点:都是用来注入外部配置的属性的。

不同点:

  • @Value注解只能一个一个的进行外部属性的注入。
  • @ConfigurationProperties可以批量的将外部的属性配置注入到bean对象的属性中。

如果要注入的属性非常多,并且还想做到复用,就可以定义这么一个bean对象。通过 configuration properties 批量的将外部的属性配置直接注入到 bean对象的属性当中。在其他的类当中,我要想获取到注入进来的属性,我直接注入 bean 对象,然后调用 get 方法,就可以获取到对应的属性值了

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