JavaWeb——后端

JavaWeb——后端

zy123
2025-03-21 /  0 评论 /  0 点赞 /  1 阅读 /  17993 字
最近更新于 04-17

JavaWeb——后端

Java版本解决方案

单个Java文件运行:

Edit Configurations

  • 针对单个运行配置:每个 Java 运行配置(如主类、测试类等)可以独立设置其运行环境(如 JRE 版本、程序参数、环境变量等)。
  • 不影响全局项目:修改某个运行配置的环境不会影响其他运行配置或项目的全局设置。

如何调整全局项目的环境

  • 打开 File -> Project Structure -> Project
  • Project SDK 中选择全局的 JDK 版本(如 JDK 17)。
  • Project language level 中设置全局的语言级别(如 17)。

Java Compiler

  • File -> Settings -> Build, Execution, Deployment -> Compiler -> Java Compiler

Maven Runner

  • File -> Settings -> Build, Execution, Deployment -> Build Tools -> Maven -> Runner

三者之间的关系

  • 全局项目环境 是基准,决定项目的默认 JDK 和语言级别。
  • Java Compiler 控制编译行为,可以覆盖全局的 Project language level
  • Maven Runner 控制 Maven 命令的运行环境,可以覆盖全局的 Project SDK

Maven 项目

  • 确保 pom.xml 中的 <maven.compiler.source><maven.compiler.target>Project SDKJava Compiler 的配置一致。
  • 确保 Maven Runner 中的 JREProject SDK 一致。
  • 如果还是不行,pom文件右键点击maven->reload project

HTTP协议

响应状态码

状态码分类 说明
1xx 响应中 --- 临时状态码。表示请求已经接受,告诉客户端应该继续请求或者如果已经完成则忽略
2xx 成功 --- 表示请求已经被成功接收,处理已完成
3xx 重定向 --- 重定向到其它地方,让客户端再发起一个请求以完成整个处理
4xx 客户端错误 --- 处理发生错误,责任在客户端,如:客户端的请求一个不存在的资源,客户端未被授权,禁止访问等
5xx 服务器端错误 --- 处理发生错误,责任在服务端,如:服务端抛出异常,路由出错,HTTP版本不支持等
状态码 英文描述 解释
200 OK 客户端请求成功,即处理成功,这是我们最想看到的状态码
302 Found 指示所请求的资源已移动到由Location响应头给定的 URL,浏览器会自动重新访问到这个页面
304 Not Modified 告诉客户端,你请求的资源至上次取得后,服务端并未更改,你直接用你本地缓存吧。隐式重定向
400 Bad Request 客户端请求有语法错误,不能被服务器所理解
403 Forbidden 服务器收到请求,但是拒绝提供服务,比如:没有权限访问相关资源
404 Not Found 请求资源不存在,一般是URL输入有误,或者网站资源被删除了
405 Method Not Allowed 请求方式有误,比如应该用GET请求方式的资源,用了POST
429 Too Many Requests 指示用户在给定时间内发送了太多请求(“限速”),配合 Retry-After(多长时间后可以请求)响应头一起使用
500 Internal Server Error 服务器发生不可预期的错误。服务器出异常了,赶紧看日志去吧
503 Service Unavailable 服务器尚未准备好处理请求,服务器刚刚启动,还未初始化好

开发规范

REST风格

在前后端进行交互的时候,我们需要基于当前主流的REST风格的API接口进行交互。

什么是REST风格呢?

  • REST(Representational State Transfer),表述性状态转换,它是一种软件架构风格。

传统URL风格如下:

http://localhost:8080/user/getById?id=1     GET:查询id为1的用户
http://localhost:8080/user/saveUser         POST:新增用户
http://localhost:8080/user/updateUser       PUT:修改用户
http://localhost:8080/user/deleteUser?id=1  DELETE:删除id为1的用户

我们看到,原始的传统URL,定义比较复杂,而且将资源的访问行为对外暴露出来了。

基于REST风格URL如下:

http://localhost:8080/users/1  GET:查询id为1的用户
http://localhost:8080/users    POST:新增用户
http://localhost:8080/users    PUT:修改用户
http://localhost:8080/users/1  DELETE:删除id为1的用户

其中总结起来,就一句话:通过URL定位要操作的资源,通过HTTP动词(请求方式)来描述具体的操作。

REST风格后端代码:

@RestController
@RequestMapping("/depts")   //定义当前控制器的请求前缀
public class DeptController {

    // GET: 查询资源
    @GetMapping("/{id}")
    public Dept getDept(@PathVariable Long id) { ... }

    // POST: 新增资源
    @PostMapping
    public void createDept(@RequestBody Dept dept) { ... }

    // PUT: 更新资源
    @PutMapping
    public void updateDept(@RequestBody Dept dept) { ... }

    // DELETE: 删除资源
    @DeleteMapping("/{id}")
    public void deleteDept(@PathVariable Long id) { ... }
}

GET:查询,用 URL 传参,不能带 body。

POST:创建/提交,可以用 body 传数据(JSON、表单)。

PUT:更新,可以用 body 。

DELETE:删除,一般无 body,只要 -X DELETE

开发流程

image-20220904125004138

  1. 查看页面原型明确需求

    • 根据页面原型和需求,进行表结构设计、编写接口文档(已提供)
  2. 阅读接口文档

  3. 思路分析

  4. 功能接口开发

    • 就是开发后台的业务功能,一个业务功能,我们称为一个接口(Controller 中一个完整的处理请求的方法)
  5. 功能接口测试

    • 功能开发完毕后,先通过Postman进行功能接口测试,测试通过后,再和前端进行联调测试
  6. 前后端联调测试

    • 和前端开发人员开发好的前端工程一起测试

SpringBoot

Servlet 容器 是用于管理和运行 Web 应用的环境,它负责加载、实例化和管理 Servlet 组件,处理 HTTP 请求并将请求分发给对应的 Servlet。常见的 Servlet 容器包括 Tomcat、Jetty、Undertow 等。

SpringBoot的WEB默认内嵌了tomcat服务器,非常方便!!!

浏览器与 Tomcat 之间通过 HTTP 协议进行通信,而 Tomcat 则充当了中间的桥梁,将请求路由到你的 Java 代码,并最终将处理结果返回给浏览器。

image-20240304101816184

查看springboot版本:查看pom文件

<parent>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <version>2.7.3</version>
</parent>

版本为2.7.3

快速启动

  1. 新建spring initializr project
  2. 删除以下文件

image-20240302142835694

新建HelloController类

package edu.whut.controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class HelloController {
    @RequestMapping("/hello")
    public String hello(){
        System.out.println("hello");
        return "hello";
    }
}

然后启动服务器,main程序

package edu.whut;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class SprintbootQuickstartApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SprintbootQuickstartApplication.class, args);
    }

}

然后浏览器访问 localhost:8080/hello。

SpringBoot请求

简单参数

  • 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";
    }
}
  • 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?

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";
    }
}

实体参数

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。

image-20240303112109981

注意:这里User前面不能加@RequestBody是因为请求方式是 Query路径 参数;如果是JSON请求体(Body)就必须加。

image-20250415144710544
@RequestMapping("/complexpojo")
    public String complexpojo(User user){
        System.out.println(user);
        return "OK";
    }
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class User {
    private String name;
    private Integer age;
    private Address address;
}
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Address {
    private String province;
    private String city;
}

数组参数

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

@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";
    }
}

image-20240303120212254

路径参数

请求的URL中传递的参数 称为路径参数。例如:

http://localhost:8080/user/1		
http://localhost:880/user/1/0

注意,路径参数使用大括号 {} 定义

@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";
    }
}

在路由定义里用 {id} 只是一个占位符,实际请求时 不要 带大括号

JSON格式参数

{
  "backtime": [
    "与中标人签订合同后 5日内",
    "投标截止时间前撤回投标文件并书面通知招标人的,2日内",
    "开标现场投标文件被拒收,开标结束后,2日内"
  ],
  "employees": [
    { "firstName": "John", "lastName": "Doe" },
    { "firstName": "Anna", "lastName": "Smith" },
    { "firstName": "Peter", "lastName": "Jones" }
  ]
}

JSON 格式的核心特征

  • 接口文档中的请求参数中是 'Body' 发送数据 image-20250415144541146

  • 数据为键值对:数据存储在键值对中,键和值用冒号分隔。在你的示例中,每个对象有两个键值对,如 "firstName": "John"

  • 使用大括号表示对象:JSON 使用大括号 {} 包围对象,对象可以包含多个键值对。

  • 使用方括号表示数组:JSON 使用方括号 [] 表示数组,数组中可以包含多个值,包括数字、字符串、对象等。在该示例中:"employees" 是一个对象数组,数组中的每个元素都是一个对象。

Postman如何发送JSON格式数据:

image-20240303121028876

服务端Controller方法如何接收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。
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class DataDTO {
    private List<String> backtime;
    private List<Employee> employees;
}
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Employee {
    private String firstName;
    private String lastName;
}
@RestController
public class DataController {

    @PostMapping("/data")
    public String receiveData(@RequestBody DataDTO data) {
        System.out.println("Backtime: " + data.getBacktime());
        System.out.println("Employees: " + data.getEmployees());
        return "OK";
    }
}

JSON格式工具包

用于高效地进行 JSON 与 Java 对象之间的序列化和反序列化操作。

引入依赖:

<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>fastjson</artifactId>
    <version>1.2.76</version>
</dependency>

使用:

import com.alibaba.fastjson.JSON;

public class FastJsonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个对象
        User user = new User("Alice", 30);
        
        // 对象转 JSON 字符串
        String jsonString = JSON.toJSONString(user);
        System.out.println("JSON String: " + jsonString);
        
        // JSON 字符串转对象
        User parsedUser = JSON.parseObject(jsonString, User.class);
        System.out.println("Parsed User: " + parsedUser);
    }
}
// JSON String: {"age":30,"name":"Alice"}
// Parsed User: User(name=Alice, age=30)

SpringBoot响应

@ResponseBody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

@RestController = @Controller + @ResponseBody

统一响应结果:

下图返回值分别是字符串、对象、集合。

image-20221204174052622

定义统一返回结果类

  • 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:

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Result {
    private Integer code;//响应码,1 代表成功; 0 代表失败
    private String msg;  //响应信息 描述字符串
    private Object data; //返回的数据

    //增删改 成功响应
    public static Result success(){
        return new Result(1,"success",null);
    }
    //查询 成功响应
    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);
    }
}

Spring分层架构

三层架构

Controller层接收请求,调用Service层;Service层先调用Dao层获取数据,然后实现自己的业务逻辑处理部分,最后返回给Controller层;Controller层再响应数据。可理解为递归的过程。

image-20221204201342490

传统模式:对象的创建、管理和依赖关系都由程序员手动编写代码完成,程序内部控制对象的生命周期。

例如:

public class A {
    private B b;
    public A() {
        b = new B();  // A 自己创建并管理 B 的实例
    }
}

假设有类 A 依赖类 B,在传统方式中,类 A 可能在构造方法或方法内部直接调用 new B() 来创建 B 的实例。

如果 B 的创建方式发生变化,A 也需要修改代码。这就导致了耦合度较高。

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。

IOC&DI 分层解耦

外部容器(例如 Spring 容器)是一个负责管理对象创建、配置和生命周期的软件系统。

  • 它扫描项目中的类,根据预先配置或注解,将这些类实例化为 Bean。
  • 它维护各个 Bean 之间的依赖关系,并在创建 Bean 时把它们所需的依赖“注入”进去。

依赖注入(DI):类 A 不再自己创建 B,而是声明自己需要一个 B,容器在创建 A 时会自动将 B 的实例提供给 A。

public class A {
    private B b;
    // 通过构造器注入依赖
    public A(B b) {
        this.b = b;
    }
}

Bean 对象:在 Spring 中,被容器管理的对象称为 Bean。通过注解(如 @Component, @Service, @Repository, @Controller),可以将一个普通的 Java 类声明为 Bean,容器会负责它的创建、初始化以及生命周期管理。

image-20240305104036244

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

image-20221204212807207

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

image-20221204213328034

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

image-20221204213859112

**如果我有多个实现类,eg:EmpServiceA、EmpServiceB,我该如何切换呢?**两种方法

  1. 只需在需要使用的实现类上加@Component,注释掉不需要用到的类上的@Component。可以把@Component想象成装入盒子,@Autowired想象成拿出来,因此只需改变放入的物品,而不需改变拿出来的这个动作。

    // 只启用 EmpServiceA,其他实现类的 @Component 注解被注释或移除
    @Component
    public class EmpServiceA implements EmpService {
        // 实现细节...
    }
    
    // EmpServiceB 没有被 Spring 管理
    // @Component
    // public class EmpServiceB implements EmpService { ... }
    
  2. 在@Component上面加上@Primary,表明该类优先生效

    // 默认使用 EmpServiceB,其他实现类也在容器中,但未标记为 Primary
    @Component
    public class EmpServiceA implements EmpService {
        // 实现细节...
    }
    
    @Component
    @Primary  // 默认优先注入
    public class EmpServiceB implements EmpService {
        // 实现细节...
    }
    

Component衍生注解

注解 说明 位置
@Controller @Component的衍生注解 标注在控制器类上Controller
@Service @Component的衍生注解 标注在业务类上Service
@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)DAO
@Component 声明bean的基础注解 不属于以上三类时,用此注解

注:@Mapper 注解本身并不是 Spring 框架提供的,是用于 MyBatis 数据层的接口标识,但效果类似。

SpringBoot原理

容器启动

在 Spring 框架中,“容器启动”指的是 ApplicationContext 初始化过程,主要包括配置解析加载 Bean 定义实例化初始化 Bean 以及完成依赖注入。具体来说,容器启动的时机包括以下几个关键点:

当你启动一个 Spring 应用时,无论是通过直接运行一个包含 main 方法的类,还是部署到一个 Servlet 容器中,Spring 的应用上下文都会被创建和初始化。这个过程包括:

  • 读取配置:加载配置文件或注解中指定的信息,确定哪些组件由 Spring 管理。
  • 注册 Bean 定义:将所有扫描到的 Bean 定义注册到容器中。
  • 实例化 Bean:根据 Bean 定义创建实例。默认情况下,所有单例 Bean在启动时被创建(除非配置为懒加载)。
  • 依赖注入:解析 Bean 之间的依赖关系,并自动注入相应的依赖。

配置文件

配置优先级

在SpringBoot项目当中,常见的属性配置方式有5种, 3种配置文件,加上2种外部属性的配置(Java系统属性、命令行参数)。优先级(从低到高):

  • application.yaml(忽略)
  • application.yml
  • application.properties
  • java系统属性(-Dxxx=xxx)
  • 命令行参数(--xxx=xxx)

在 Spring Boot 项目中,通常使用的是 application.ymlapplication.properties 文件,这些文件通常放在项目的 src/main/resources 目录下。

如果项目已经打包上线了,这个时候我们又如何来设置Java系统属性和命令行参数呢?

java -Dserver.port=9000 -jar XXXXX.jar --server.port=10010

在这个例子中,由于命令行参数的优先级高于 Java 系统属性,最终生效的 server.port10010

properties

位置:src/main/resources/application.properties

将配置信息写在application.properties,用注解@Value获取配置文件中的数据

image-20230102173905913

@Value("${aliyun.oss.endpoint}")

yml配置文件(推荐!!!)

位置:src/main/resources/application.yml

image-20230102181215809

了解下yml配置文件的基本语法:

  • 大小写敏感
  • 数据前边必须有空格,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

对象/map集合

user:
  name: zhangsan
  detail:
    age: 18
    password: "123456"

数组/List/Set集合

hobby: 
  - java
  - game
  - sport

//获取示例
@Value("${hobby}")
private List<String> hobby;

以上获取配置文件中的属性值,需要通过@Value注解,有时过于繁琐!!!

@ConfigurationProperties

是用来将外部配置(如 application.properties / application.yml)映射到一个 POJO 上的。

Spring Boot 中,根据 驼峰命名转换规则,自动将 YAML 配置文件中的 键名(例如 user-token-name user_token_name)映射到 Java 类中的属性(例如 userTokenName)。

@Data
@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "aliyun.oss")
public class AliOssProperties {
    private String endpoint;
    private String accessKeyId;
    private String accessKeySecret;
    private String bucketName;
}

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 ==》@Data

  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 ==>@Component

  3. 在实体类上添加@ConfigurationProperties注解,并通过perfix属性来指定配置参数项的前缀

image-20230103210827003

  1. (可选)引入依赖pom.xml (自动生成配置元数据,让 IDE 能识别并补全你在 application.properties/yml 中的自定义配置项,提高开发体验)
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
</dependency>

Bean 的获取和管理

获取Bean

1.自动装配(@Autowired)

@Service
public class MyService {
    @Autowired
    private MyRepository myRepository; // 自动注入 MyRepository Bean
}

2.手动获取(ApplicationContext)

  • @Autowired 自动将 Spring 创建的 ApplicationContext 注入到 applicationContext 字段中,

  • 再通过 applicationContext.getBean(...) 拿到其他 Bean

Spring 会默认采用类名并将首字母小写作为 Bean 的名称。例如,类名为 DeptController 的组件默认名称就是 deptController

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringbootWebConfig2ApplicationTests {
    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext; // IoC 容器

    @Test
    public void testGetBean() {
        // 根据 Bean 名称获取
        DeptController bean = (DeptController) applicationContext.getBean("deptController");
        System.out.println(bean);
    }
}

默认情况下,Spring 在容器启动时会创建所有单例 Bean(饿汉模式);使用 @Lazy 注解则可实现延迟加载(懒汉模式)

bean的作用域

作用域 说明
singleton 容器内同名称的bean只有一个实例(单例)(默认)
prototype 每次使用该bean时会创建新的实例(非单例)

在设计单例类时,通常要求它们是无状态的,不仅要确保成员变量不可变,还需要确保成员方法不会对共享的、可变的状态进行不受控制的修改,从而实现整体的线程安全。

@Service
public class CalculationService {
    // 不可变的成员变量
    private final double factor = 2.0;

    // 成员方法仅依赖方法参数和不可变成员变量
    public double multiply(double value) {
        return value * factor;
    }
}

更改作用域方法:

在bean类上加注解@Scope("prototype")(或其他作用域标识)即可。

第三方 Bean配置

  • 如果要管理的bean对象来自于第三方(不是自定义的),是无法用@Component 及衍生注解声明bean的,就需要用到**@Bean**注解。
  • 如果需要定义第三方Bean时, 通常会单独定义一个配置类
@Configuration  // 配置类
public class CommonConfig {
    // 定义第三方 Bean,并交给 IoC 容器管理
    @Bean  // 返回值默认作为 Bean,Bean 名称默认为方法名
    public SAXReader reader(DeptService deptService) {
        System.out.println(deptService);
        return new SAXReader();
    }
}

在应用启动时,Spring 会调用配置类中标注 @Bean 的方法,将方法返回值注册为容器中的 Bean 对象。

默认情况下,该 Bean 的名称就是该方法的名字。本例 Bean 名称默认就是 "reader"

使用:

@Service
public class XmlProcessingService {

    // 按类型注入
    @Autowired
    private SAXReader reader;  //方法的名字!!

    public void parse(String xmlPath) throws DocumentException {
        Document doc = reader.read(new File(xmlPath));
        // ... 处理 Document ...
    }
}

SpirngBoot原理

如果我们直接基于Spring框架进行项目的开发,会比较繁琐。SpringBoot框架之所以使用起来更简单更快捷,是因为SpringBoot框架底层提供了两个非常重要的功能:一个是起步依赖,一个是自动配置。

起步依赖

Spring Boot 只需要引入一个起步依赖(例如 springboot-starter-web)就能满足项目开发需求。这是因为:

  • Maven 依赖传递: 起步依赖内部已经包含了开发所需的常见依赖(如 JSON 解析、Web、WebMVC、Tomcat 等),无需开发者手动引入其它依赖。
  • 结论: 起步依赖的核心原理就是 Maven 的依赖传递机制。

自动配置

Spring Boot 会自动扫描启动类所在包及其子包中的所有带有组件注解(如 @Component, @Service, @Repository, @Controller, @Mapper 等)的类并加载到IOC容器中。

image-20250326164249514

自动配置原理源码入口就是@SpringBootApplication注解,在这个注解中封装了3个注解,分别是:

  • @SpringBootConfiguration
    • 声明当前类是一个配置类,等价于 @Configuration又与之区分
  • @ComponentScan
    • 进行组件扫描。如果你的项目有server pojo common模块,启动类在com.your.package.server下,那么只会默认扫描com.your.package及其子包。
    • @ComponentScan({"com.your.package.server", "com.your.package.common"})可以显示指定扫描的包路径。
  • @EnableAutoConfiguration(自动配置核心注解,下节详解)

自动配置的效果:

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在IOC容器中除了我们自己定义的bean以外,还有很多配置类,这些配置类都是SpringBoot在启动的时候加载进来的配置类。这些配置类加载进来之后,它也会生成很多的bean对象。

当我们想要使用这些配置类中生成的bean对象时,可以使用@Autowired就自动注入了。

如何让第三方bean以及配置类生效?

如果配置类(如 CommonConfig)不在 Spring Boot 启动类的扫描路径内(即不在启动类所在包或其子包下):

1.@ComponentScan添加包扫描路径,适合批量导入(繁琐、性能低)

2.通过 @Import 手动导入该配置类。适合精确导入,如:

com
 └── example
     └── SpringBootApplication.java  // 启动类
src
 └── com
     └── config
         └── CommonConfig.java     // 配置类

借助 @Import 注解,我们可以将外部的普通类、配置类或实现了 ImportSelector 的类显式导入到 Spring 容器中。 也就是这些类会加载到IOC容器中。

1.使用@Import导入普通类:

如果某个普通类(如 TokenParser)没有 @Component 注解标识,也可以通过 @Import 导入它,使其成为 Spring 管理的 Bean。

// TokenParser 类没有 @Component 注解
public class TokenParser {
    public void parse(){
        System.out.println("TokenParser ... parse ...");
    }
}

在启动类上使用 @Import 导入:

@Import(TokenParser.class) //导入的类会被Spring加载到IOC容器中
@SpringBootApplication
public class SpringbootWebConfig2Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootWebConfig2Application.class, args);
    }
}

2.使用@Import导入配置类:

配置类中可以定义多个 Bean,通过 @Configuration@Bean 注解实现集中管理。

@Configuration
public class HeaderConfig {
    @Bean
    public HeaderParser headerParser(){
        return new HeaderParser();
    }
    @Bean
    public HeaderGenerator headerGenerator(){
        return new HeaderGenerator();
    }
}

启动类导入配置类:

@Import(HeaderConfig.class) //导入配置类
@SpringBootApplication
public class SpringbootWebConfig2Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootWebConfig2Application.class, args);
    }
}

3.使用第三方依赖@EnableXxxx 注解

如果第三方依赖没有提供自动配置支持,

常见方案是第三方依赖提供一个 @EnableXxxx 注解,这个注解内部封装了 @Import,通过它可以一次性导入多个配置或 Bean。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Import(MyImportSelector.class)//指定要导入哪些bean对象或配置类
public @interface EnableHeaderConfig { 
}

在应用启动类上添加第三方依赖提供的 @EnableHeaderConfig 注解,即可导入相关的配置和 Bean。

@EnableHeaderConfig  //使用第三方依赖提供的Enable开头的注解
@SpringBootApplication
public class SpringbootWebConfig2Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootWebConfig2Application.class, args);
    }
}

推荐第三种方式!

@EnableAutoConfiguration

导入自动配置类

  • 通过元注解 @Import(AutoConfigurationImportSelector.class),在启动时读取所有 JAR 包中 META‑INF/spring.factoriesEnableAutoConfiguration 对应的自动配置类列表。
  • 将这些配置类当作 @Configuration 导入到 Spring 容器中。

按条件注册 Bean

  • 自动配置类内部使用多种条件注解(如 @ConditionalOnClass@ConditionalOnMissingBean@ConditionalOnProperty 等)。
  • Spring Boot 会检查当前类路径、配置属性和已有 Bean,仅在满足所有条件时,才执行对应的 @Bean 方法,将组件注入 IOC 容器。

@ComponentScan 用于发现和加载应用自身的组件;

@EnableAutoConfiguration 则负责加载 Spring Boot 提供的“开箱即用”配置。如:

  • DataSourceAutoConfiguration 检测到常见的 JDBC 驱动(如 HikariCP、Tomcat JDBC)和配置属性(spring.datasource.*)时,自动创建并配置 DataSource。、
  • WebMvcAutoConfiguration自动配置 Spring MVC 的核心组件,并启用默认的静态资源映射、消息转换器(Jackson JSON)等。但遇到用户自定义的 MVC 支持配置(如继承 WebMvcConfigurationSupport )时会“失效”(Back Off)因为其内部有个注解:@ConditionalOnMissingBean(WebMvcConfigurationSupport.class),一旦容器内有xx类型注解,默认配置自动失效。

常见的注解!!

  1. @RequestMapping("/jsonParam"):可以用于控制器级别,也可以用于方法级别。 用于方法:HTTP 请求路径为 /jsonParam 的请求将调用该方法。

    @RequestMapping("/jsonParam")
        public String jsonParam(@RequestBody User user){
            System.out.println(user);
            return "OK";
        }
    

    用于控制器: 所有方法的映射路径都会以这个前缀开始。

    @RestController
    @RequestMapping("/depts")
    public class DeptController {
    
        @GetMapping("/{id}")
        public Dept getDept(@PathVariable Long id) {
            // 实现获取部门逻辑
        }
        @PostMapping
        public void createDept(@RequestBody Dept dept) {
            // 实现新增部门逻辑
        }
    }
    
  2. @RequestBody:这是一个方法参数级别的注解,用于告诉Spring框架将请求体的内容解析为指定的Java对象

  3. @RestController:这是一个类级别的注解,它告诉Spring框架这个类是一个控制器(Controller),并且处理HTTP请求并返回响应数据。与 @Controller 注解相比,@RestController 注解还会自动将控制器方法返回的数据转换为 JSON 格式,并写入到HTTP响应中,得益于@ResponseBody@RestController = @Controller + @ResponseBody

  4. @PathVariable 注解用于将路径参数 {id} 的值绑定到方法的参数 id 上。当请求的路径是 "/path/123" 时,@PathVariable 会将路径中的 "123" 值绑定到方法的参数 id 上。

    public String pathParam(@PathVariable Integer id) {
        System.out.println(id);
        return "OK";
    }
    
    //参数名与路径名不同
    @GetMapping("/{id}")
    public ResponseEntity<User> getUserById(@PathVariable("id") Long userId) {
    }
    
  5. @RequestParam,如果方法的参数名与请求参数名不同,需要在 @RequestParam 注解中指定请求参数的名字。 类似@PathVariable,可以指定参数名称。

    @RequestMapping("/example")
    public String exampleMethod(@RequestParam String name, @RequestParam("age") int userAge) {
        // 在方法内部使用获取到的参数值进行处理
        System.out.println("Name: " + name);
        System.out.println("Age: " + userAge);
        return "OK";
    }
    

    还可以设置默认值

    @RequestMapping("/greet")
    public String greet(@RequestParam(defaultValue = "Guest") String name) {
        return "Hello, " + name;
    }
    

    如果既改请求参数名字,又要设置默认值

    @RequestMapping("/greet")
    public String greet(@RequestParam(value = "age", defaultValue = "25") int userAge) {
        return "Age: " + userAge;
    }
    
  6. 控制反转与依赖注入:

    @Component@Service@Repository 用于标识 bean 并让容器管理它们,从而实现 IoC。

    @Autowired@Configuration@Bean 用于实现 DI,通过容器自动装配或配置 bean 的依赖。

  7. 数据库相关。 @Mapper注解:表示是mybatis中的Mapper接口,程序运行时,框架会自动生成接口的实现类对象(代理对象),并交给Spring的IOC容器管理

    @Select注解:代表的就是select查询,用于书写select查询语句

  8. @SpringBootTest:它会启动 Spring 应用程序上下文,并在测试期间模拟运行整个 Spring Boot 应用程序。这意味着你可以在集成测试中使用 Spring 的各种功能,例如自动装配、依赖注入、配置加载等。

  9. lombok的相关注解。非常实用的工具库。

    • 在pom.xml文件中引入依赖
    <!-- 在springboot的父工程中,已经集成了lombok并指定了版本号,故当前引入依赖时不需要指定version -->
    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
    </dependency>
    
    • 在实体类上添加以下注解(加粗为常用)
    注解 作用
    @Getter/@Setter 为所有的属性提供get/set方法
    @ToString 会给类自动生成易阅读的 toString 方法
    @EqualsAndHashCode 根据类所拥有的非静态字段自动重写 equals 方法和 hashCode 方法
    @Data 提供了更综合的生成代码功能(@Getter + @Setter + @ToString + @EqualsAndHashCode)
    @NoArgsConstructor 为实体类生成无参的构造器方法
    @AllArgsConstructor 为实体类生成除了static修饰的字段之外带有各参数的构造器方法。
    @Slf4j 可以log.info("输出日志信息");
    //equals 方法用于比较两个对象的内容是否相同
    Address addr1 = new Address("SomeProvince", "SomeCity");
    Address addr2 = new Address("SomeProvince", "SomeCity");
    System.out.println(addr1.equals(addr2));  // 输出 true
    

    log:

    log.info("应用启动成功");
    Long empId = 12L;
    log.info("当前员工id:{}", empId); //带占位符,推荐!
    log.info("当前员工id:" + empId);  //不错,但不推荐
    log.info("当前员工id:", empId);  //错误的!
    
  10. @Test,Junit测试单元,可在测试类中定义测试函数,一次性执行所有@Test注解下的函数,不用写main方法

  11. @Override,当一个方法在子类中覆盖(重写)了父类中的同名方法时,为了确保正确性,可以使用 @Override 注解来标记这个方法,这样编译器就能够帮助检查是否正确地重写了父类的方法。

  12. @DateTimeFormat将日期转化为指定的格式。Spring会尝试将接收到的字符串参数转换为控制器方法参数的相应类型。

    @RestController
    public class DateController {
    
        // 例如:请求 URL 为 /search?begin=2025-03-28
        @GetMapping("/search")
        public String search(@RequestParam("begin") @DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd") LocalDate begin) {
            // 此时 begin 已经是 LocalDate 类型,可以直接使用
            return "接收到的日期是: " + begin;
        }
    }
    
  13. @RestControllerAdvice= @ControllerAdvice + @ResponseBody。加上这个注解就代表我们定义了一个全局异常处理器,而且处理异常的方法返回值会转换为json后再响应给前端

    @RestControllerAdvice
    public class GlobalExceptionHandler {
        @ExceptionHandler(Exception.class)
        @ResponseStatus(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR)
        public String handleException(Exception ex) {
            // 返回错误提示或错误详情
            return "系统发生异常:" + ex.getMessage();
        }
    }
    
  14. @Configuration@Bean配合使用,可以对第三方bean进行集中的配置管理,依赖注入!!@Bean用于方法上。加了@Configuration,当Spring Boot应用启动时,它会执行一系列的自动配置步骤。

  15. @ComponentScan指定了Spring应该在哪些包下搜索带有@Component@Service@Repository@Controller等注解的类,以便将这些类自动注册为Spring容器管理的Bean.@SpringBootApplication它是一个便利的注解,组合了@Configuration@EnableAutoConfiguration@ComponentScan注解。

登录校验

会话技术

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会话是和浏览器关联的,当有三个浏览器客户端和服务器建立了连接时,就会有三个会话。同一个浏览器在未关闭之前请求了多次服务器,这多次请求是属于同一个会话。比如:1、2、3这三个请求都是属于同一个会话。当我们关闭浏览器之后,这次会话就结束了。而如果我们是直接把web服务器关了,那么所有的会话就都结束了。

会话跟踪技术有三种:

  1. Cookie(客户端会话跟踪技术)
  2. Session(服务端会话跟踪技术)
  3. 令牌技术

Cookie

原理:会话数据存储在客户端浏览器中,通过浏览器自动管理。

  • 优点:HTTP协议中支持的技术(像Set-Cookie 响应头的解析以及 Cookie 请求头数据的携带,都是浏览器自动进行的,是无需我们手动操作的)
  • 缺点:
    • 移动端APP(Android、IOS)中无法使用Cookie
    • 不安全,用户可以自己禁用Cookie
    • Cookie不能跨域传递

Session

原理服务端存储会话数据(如内存、Redis),客户端只保存会话 ID。

Session 底层是基于Cookie实现的会话跟踪,因此Cookie的缺点他也有。

  • 优点:Session是存储在服务端的,安全。会话数据存在客户端有篡改的风险。
  • 缺点:
    • 在分布式服务器集群环境下,Session 无法自动共享
    • 如果客户端禁用 Cookie,Session 会失效。
    • 需要在服务器端存储会话信息,可能带来性能压力,尤其是在高并发环境下。

流程解析

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1.当用户登录时,客户端(浏览器)向服务器发送请求(如用户名和密码)。

服务器验证用户身份,如果身份验证成功,服务器会生成一个 唯一标识符(例如 userIdauthToken),并将其存储在 Cookie 中。服务器会通过 Set-Cookie HTTP 响应头将这个信息发送到浏览器:如:

Set-Cookie: userId=12345; Path=/; HttpOnly; Secure; Max-Age=3600;

userId=12345 是服务器返回的标识符。

Path=/ 表示此 Cookie 对整个网站有效。

HttpOnly 限制客户端 JavaScript 访问该 Cookie,提高安全性。

Secure 指示该 Cookie 仅通过 HTTPS 协议传输。

Max-Age=3600 设置 Cookie 的有效期为一小时。

2.浏览器存储 Cookie

  • 浏览器收到 Set-Cookie 响应头后,会自动将 userId 存储在客户端的 Cookie 中。
  • userId 会在 本地存储,并在浏览器的后续请求中自动携带。

3.后续请求发送 Cookie

  • 当浏览器再次向服务器发送请求时,它会自动在 HTTP 请求头中附带之前存储的 Cookie。

4.服务器识别用户

  • 服务器通过读取请求中的 Cookie,获取 userId(或其他标识符),然后可以从数据库或缓存中获取对应的用户信息。

令牌(推荐)

  • 优点:
    • 支持PC端、移动端
    • 解决集群环境下的认证问题
    • 减轻服务器的存储压力(无需在服务器端存储)
  • 缺点:需要自己实现(包括令牌的生成、令牌的传递、令牌的校验)

跨域问题

跨域问题指的是在浏览器中,一个网页试图去访问另一个域下的资源时,浏览器出于安全考虑,默认会阻止这种操作。这是浏览器的同源策略(Same-Origin Policy)导致的行为。

同源策略(Same-Origin Policy)

同源策略是浏览器的一种安全机制,它要求:

  • 协议(如 httphttps
  • 域名/IP(如 example.com
  • 端口(如 80443

这三者必须完全相同,才能被视为同源。

举例:

http://192.168.150.200/login.html ----------> https://192.168.150.200/login [协议不同,跨域]

http://192.168.150.200/login.html ----------> http://192.168.150.100/login [IP不同,跨域]

http://192.168.150.200/login.html ----------> http://192.168.150.200:8080/login [端口不同,跨域]

http://192.168.150.200/login.html ----------> http://192.168.150.200/login [不跨域]

解决跨域问题的方法:

CORS(Cross-Origin Resource Sharing)是解决跨域问题的标准机制。它允许服务器在响应头中加上特定的 CORS 头部信息,明确表示允许哪些外域访问其资源。

服务器端配置:服务器返回带有 Access-Control-Allow-Origin 头部的响应,告诉浏览器允许哪些域访问资源。

  • Access-Control-Allow-Origin: *(表示允许所有域访问)
  • Access-Control-Allow-Origin: http://site1.com(表示只允许 http://site1.com 访问)

全局统一配置

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.CorsRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;

@Configuration
public class WebCorsConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Override
    public void addCorsMappings(CorsRegistry registry) {
        registry.addMapping("/api/**")                  // 匹配所有 /api/** 路径
                .allowedOrigins("http://allowed-domain.com") // 允许的域名
                .allowedMethods("GET","POST","PUT","DELETE","OPTIONS") 
                .allowedHeaders("Content-Type","Authorization") 
                .allowCredentials(true)                 // 是否允许携带 Cookie
                .maxAge(3600);                          // 预检请求缓存 1 小时
    }
}

Nginx解决方案

统一域名入口: 前端和 API 均通过 Nginx 以相同的域名(例如 https://example.com)提供服务。前端发送 AJAX 请求时,目标也是该域名的地址,如 https://example.com/api,从而避免了跨域校验。

Nginx 作为中间代理: Nginx 将特定路径(例如 /api/)的请求转发到后端服务器。对浏览器来说,请求和响应均来自同一域名,代理过程对浏览器透明。

“黑匣子”处理: 浏览器只与 Nginx 交互,不关心 Nginx 内部如何转发请求。无论后端位置如何,浏览器都认为响应源自统一域名,从而解决跨域问题。

总结

普通的跨域请求依然会送达服务器,服务器并不主动拦截;它只是通过响应头声明哪些来源被允许访问,而真正的拦截与安全检查,则由浏览器根据同源策略来完成。

JWT令牌

特性 Session JWT(JSON Web Token)
存储方式 服务端存储会话数据(如内存、Redis) 客户端存储完整的令牌(通常在 Header 或 Cookie)
标识方式 客户端持有一个 Session ID 客户端持有一个自包含的 Token
状态管理 有状态(Stateful),服务器要维护会话 无状态(Stateless),服务器不存会话

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生成和校验

引入依赖

<dependency>
    <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
    <artifactId>jjwt</artifactId>
    <version>0.9.1</version>
</dependency>

生成令牌与解析令牌:

public class JwtUtils {

    private static String signKey = "zy123";
    private static Long expire = 43200000L;   //单位毫秒  12小时

    /**
     * 生成JWT令牌
     * @param claims JWT第二部分负载 payload 中存储的内容
     * @return
     */
    public static String generateJwt(Map<String, Object> claims){
        String jwt = Jwts.builder()
                .addClaims(claims)
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, signKey)
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + expire))
                .compact();
        return jwt;
    }

    /**
     * 解析JWT令牌
     * @param jwt JWT令牌
     * @return JWT第二部分负载 payload 中存储的内容
     */
    public static Claims parseJWT(String jwt){
        Claims claims = Jwts.parser()
                .setSigningKey(signKey)
                .parseClaimsJws(jwt)
                .getBody();
        return claims;
    }
}

令牌可以存储当前登录用户的信息:id、username等等,传入claims

Object 类型能够容纳字符串、数字等各种对象。

Map<String, Object> claims = new HashMap<>();
claims.put("id", emp.getId());        // 假设 emp.getId() 返回一个数字(如 Long 类型)
claims.put("name", e.getName());      // 假设 e.getName() 返回一个字符串
claims.put("username", e.getUsername()); // 假设 e.getUsername() 返回一个字符串
String jwt = JwtUtils.generateJwt(claims);

解析令牌:

@Autowired
private HttpServletRequest request;

String jwt = request.getHeader("token");
Claims claims = JwtUtils.parseJWT(jwt);  // 解析 JWT 令牌

// 获取存储的 id, name, username
Long id = (Long) claims.get("id");      // 如果 "id" 是 Long 类型
String name = (String) claims.get("name");
String username = (String) claims.get("username");

JWT 登录认证流程

  1. 用户登录 用户发起登录请求,校验密码、登录成功后,生成 JWT 令牌,并将其返回给前端。

  2. 前端存储令牌 前端接收到 JWT 令牌,存储在浏览器中(通常存储在 LocalStorage 或 Cookie 中)。

    // 登录成功后,存储 JWT 令牌到 LocalStorage
    const token = response.data.token; // 从响应中获取令牌
    localStorage.setItem('token', token);  // 存储到 LocalStorage
    
    // 在后续请求中获取令牌并附加到请求头
    const storedToken = localStorage.getItem('token');
    fetch("https://your-api.com/protected-endpoint", {
      method: "GET",
      headers: {
        "token": storedToken // 添加 token 到请求头
      }
    })
    .then(response => response.json())
    .then(data => console.log(data))
    .catch(error => console.log('Error:', error));
    
  3. 请求带上令牌 后续的每次请求,前端将 JWT 令牌携带上。

  4. 服务端校验令牌 服务端接收到请求后,拦截请求并检查是否携带令牌。若没有令牌,拒绝访问;若令牌存在,校验令牌的有效性(包括有效期),若有效则放行,进行请求处理。

注意,使用APIFOX测试时,需要在headers中添加

{token:"jwt令牌..."}否则会无法通过拦截器。

拦截器(Interceptor)

在拦截器当中,我们通常也是做一些通用性的操作,比如:我们可以通过拦截器来拦截前端发起的请求,将登录校验的逻辑全部编写在拦截器当中。在校验的过程当中,如发现用户登录了(携带JWT令牌且是合法令牌),就可以直接放行,去访问spring当中的资源。如果校验时发现并没有登录或是非法令牌,就可以直接给前端响应未登录的错误信息。

快速入门

  1. 定义拦截器,实现HandlerInterceptor接口,并重写其所有方法
//自定义拦截器
@Component
public class JwtTokenUserInterceptor implements HandlerInterceptor {
    //目标资源方法执行前执行。 返回true:放行    返回false:不放行
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        System.out.println("preHandle .... ");
        
        return true; //true表示放行
    }

    //目标资源方法执行后执行
    @Override
    public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
        System.out.println("postHandle ... ");
    }

    //视图渲染完毕后执行,最后执行
    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
        System.out.println("afterCompletion .... ");
    }
}

注意:

preHandle方法:目标资源方法执行前执行。 返回true:放行 返回false:不放行

postHandle方法:目标资源方法执行后执行

afterCompletion方法:视图渲染完毕后执行,最后执行

  1. 注册配置拦截器,实现WebMvcConfigurer接口,并重写addInterceptors方法
@Configuration  
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {

    //自定义的拦截器对象
    @Autowired
    private JwtTokenUserInterceptor jwtTokenUserInterceptor;
    
    @Override
    protected void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        log.info("开始注册自定义拦截器...");
        registry.addInterceptor(jwtTokenUserInterceptor)
                .addPathPatterns("/user/**")
                .excludePathPatterns("/user/user/login")
                .excludePathPatterns("/user/shop/status");
    }
}

WebMvcConfigurer接口:

拦截器配置 通过实现 addInterceptors 方法,可以添加自定义的拦截器,从而在请求进入处理之前或之后执行一些逻辑操作,如权限校验、日志记录等。

静态资源映射 通过 addResourceHandlers 方法,可以自定义静态资源(如 HTML、CSS、JavaScript)的映射路径,这对于使用前后端分离或者集成第三方文档工具(如 Swagger/Knife4j)非常有用。

消息转换器扩展 通过 extendMessageConverters 方法,可以在默认配置的基础上,追加自定义的 HTTP 消息转换器,如将 Java 对象转换为 JSON 格式。

跨域配置 使用 addCorsMappings 方法,可以灵活配置跨域资源共享(CORS)策略,方便前后端跨域请求。

拦截路径

addPathPatterns指定拦截路径;

调用excludePathPatterns("不拦截的路径")方法,指定哪些资源不需要拦截。

拦截路径 含义 举例
/* 一级路径 能匹配/depts,/emps,/login,不能匹配 /depts/1
/** 任意级路径 能匹配/depts,/depts/1,/depts/1/2
/depts/* /depts下的一级路径 能匹配/depts/1,不能匹配/depts/1/2,/depts
/depts/** /depts下的任意级路径 能匹配/depts,/depts/1,/depts/1/2,不能匹配/emps/1

登录校验

主要在preHandle中写逻辑

public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        //判断当前拦截到的是Controller的方法还是其他资源
        if (!(handler instanceof HandlerMethod)) {
            //当前拦截到的不是动态方法,直接放行
            return true;
        }

        //1、从请求头中获取令牌
        String token = request.getHeader(jwtProperties.getUserTokenName());

        //2、校验令牌
        try {
            log.info("jwt校验:{}", token);
            Claims claims = JwtUtil.parseJWT(jwtProperties.getUserSecretKey(), token);
            Long userId = Long.valueOf(claims.get(JwtClaimsConstant.USER_ID).toString());
            log.info("当前用户id:", userId);
            BaseContext.setCurrentId(userId);
            //3、通过,放行
            return true;
        } catch (Exception ex) {
            //4、不通过,响应401状态码
            response.setStatus(401);
            return false;
        }
    }

全局异常处理

**当前问题:**如果程序因不知名原因报错,响应回来的数据是一个JSON格式的数据,但这种JSON格式的数据不符合开发规范当中所提到的统一响应结果Result吗,导致前端不能解析出响应的JSON数据。

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当我们没有做任何的异常处理时,我们三层架构处理异常的方案:

  • Mapper接口在操作数据库的时候出错了,此时异常会往上抛(谁调用Mapper就抛给谁),会抛给service。
  • service 中也存在异常了,会抛给controller。
  • 而在controller当中,我们也没有做任何的异常处理,所以最终异常会再往上抛。最终抛给框架之后,框架就会返回一个JSON格式的数据,里面封装的就是错误的信息,但是框架返回的JSON格式的数据并不符合我们的开发规范。

如何解决:

  • 方案一:在所有Controller的所有方法中进行try…catch处理

    • 缺点:代码臃肿(不推荐)
  • 方案二:全局异常处理器

    • 好处:简单、优雅(推荐)

全局异常处理

  • 定义全局异常处理器非常简单,就是定义一个类,在类上加上一个注解**@RestControllerAdvice**,加上这个注解就代表我们定义了一个全局异常处理器。
  • 在全局异常处理器当中,需要定义一个方法来捕获异常,在这个方法上需要加上注解**@ExceptionHandler**。通过@ExceptionHandler注解当中的value属性来指定我们要捕获的是哪一类型的异常。
@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
    //处理 RuntimeException 异常
    @ExceptionHandler(RuntimeException.class)
    public Result handleRuntimeException(RuntimeException e) {
        e.printStackTrace();
        return Result.error("系统错误,请稍后再试");
    }
	// 处理 NullPointerException 异常
    @ExceptionHandler(NullPointerException.class)
    public Result handleNullPointerException(NullPointerException e) {
        e.printStackTrace();
        return Result.error("空指针异常,请检查代码逻辑");
    }
    //处理异常
    @ExceptionHandler(Exception.class) //指定能够处理的异常类型,Exception.class捕获所有异常
    public Result ex(Exception e){
        e.printStackTrace();//打印堆栈中的异常信息
        //捕获到异常之后,响应一个标准的Result
        return Result.error("对不起,操作失败,请联系管理员");
    }
}

模拟NullPointerException

String str = null;
// 调用 null 对象的方法会抛出 NullPointerException
System.out.println(str.length());  // 这里会抛出 NullPointerException

模拟RuntimeException

int res=10/0;

事务

问题分析:

@Slf4j
@Service
public class DeptServiceImpl implements DeptService {
    @Autowired
    private DeptMapper deptMapper;

    @Autowired
    private EmpMapper empMapper;

    //根据部门id,删除部门信息及部门下的所有员工
    @Override
    public void delete(Integer id){
        //根据部门id删除部门信息
        deptMapper.deleteById(id);
        
        //模拟:异常发生
        int i = 1/0;

        //删除部门下的所有员工信息
        empMapper.deleteByDeptId(id);   
    }
}

即使程序运行抛出了异常,部门依然删除了,但是部门下的员工却没有删除,造成了数据的不一致。

因此,需要事务来控制这组操作,让这组操作同时成功或同时失败。

Transactional注解

@Transactional作用:就是在当前这个方法执行开始之前来开启事务,方法执行完毕之后提交事务。如果在这个方法执行的过程当中出现了异常,就会进行事务的回滚操作。一般会在**业务层(Service)**当中来控制事务。

@Transactional注解书写位置:

  • 方法:当前方法交给spring进行事务管理
  • 类:当前类中所有的方法都交由spring进行事务管理
  • 接口:接口下所有的实现类当中所有的方法都交给spring 进行事务管理

@Transactional注解当中的两个常见的属性:

  1. 异常回滚的属性:rollbackFor
  2. 事务传播行为:propagation

默认情况下,只有出现RuntimeException(运行时异常)才会回滚事务。假如我们想让所有的异常都回滚,需要来配置@Transactional注解当中的rollbackFor属性,通过rollbackFor这个属性可以指定出现何种异常类型回滚事务。

@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
    public void delete(Integer id){
        //根据部门id删除部门信息
        deptMapper.deleteById(id);
        
        //模拟:异常发生
        int num = id/0;

        //删除部门下的所有员工信息
        empMapper.deleteByDeptId(id);   
    }

@Transactional注解的后面指定一个属性propagation,通过 propagation 属性来指定事务的传播行为。

什么是事务的传播行为呢?

  • 就是当一个事务方法被另一个事务方法调用时,这个事务方法应该如何进行事务控制。A方法运行的时候,首先会开启一个事务,在A方法当中又调用了B方法, B方法自身也具有事务,那么B方法在运行的时候,到底是加入到A方法的事务当中来,还是B方法在运行的时候新建一个事务?
属性值 含义
REQUIRED 【默认值】有父事务则加入,父子有异常则一起回滚;无父事务则创建新事务
REQUIRES_NEW 需要新事务,无论有无,总是创建新事务
  • REQUIRED :大部分情况下都是用该传播行为即可。

  • REQUIRES_NEW :当我们不希望事务之间相互影响时,可以使用该传播行为。比如:下订单前需要记录日志,不论订单保存成功与否,都需要保证日志记录能够记录成功。

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)

Spring事务日志开关

logging:
  level:
    org.springframework.jdbc.support.JdbcTransactionManager: debug

当你设置 debug 级别日志时,Spring 会打印出关于事务的详细信息,例如事务的开启、提交、回滚以及数据库操作。

image-20230107144312892

总结

Service 层发生异常 时,Spring 会按照以下顺序处理:

  1. 事务的回滚:如果 Service 层抛出了一个异常(如 RuntimeException),并且这个方法是 @Transactional 注解标注的,Spring 会在方法抛出异常时 回滚事务。Spring 事务管理器会自动触发回滚操作。
  2. 异常传播到 Controller 层:如果异常在 Service 层处理后未被捕获,它会传播到 Controller 层(即调用 Service 方法的地方)。
  3. 全局异常处理器:当异常传播到 Controller 层时,全局异常处理器(@RestControllerAdvice@ControllerAdvice)会捕获并处理该异常,返回给前端一个标准的错误响应。

AOP

AOP(Aspect-Oriented Programming,面向切面编程)是一种编程思想,旨在将横切关注点(如日志、性能监控等)从核心业务逻辑中分离出来。简单来说,AOP 是通过对特定方法的增强(如统计方法执行耗时)来实现代码复用和关注点分离。

实现业务方法执行耗时统计的步骤

  1. 定义模板方法:将记录方法执行耗时的公共逻辑提取到模板方法中。
  2. 记录开始时间:在方法执行前记录开始时间。
  3. 执行原始业务方法:中间部分执行实际的业务方法。
  4. 记录结束时间:在方法执行后记录结束时间,计算并输出执行时间。

通过 AOP,我们可以在不修改原有业务代码的情况下,完成对方法执行耗时的统计。

快速入门

实现步骤:

  1. 导入依赖:在pom.xml中导入AOP的依赖
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>
  1. 编写AOP程序:针对于特定方法根据业务需要进行编程
@Component
@Aspect //当前类为切面类
@Slf4j
public class TimeAspect {
    ////第一个星号表示任意返回值,第二个星号表示类/接口,第三个星号表示所有方法。
    @Around("execution(* edu.whut.zy123.service.*.*(..))") 
    public Object recordTime(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
        //记录方法执行开始时间
        long begin = System.currentTimeMillis();

        //执行原始方法
        Object result = pjp.proceed();

        //记录方法执行结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();

        //计算方法执行耗时,pjp.getSignature()获得函数名
        log.info(pjp.getSignature()+"执行耗时: {}毫秒",end-begin);

        return result;
    }
}

我们通过AOP入门程序完成了业务方法执行耗时的统计,那其实AOP的功能远不止于此,常见的应用场景如下:

  • 记录系统的操作日志
  • 权限控制
  • 事务管理:我们前面所讲解的Spring事务管理,底层其实也是通过AOP来实现的,只要添加@Transactional注解之后,AOP程序自动会在原始方法运行前先来开启事务,在原始方法运行完毕之后提交或回滚事务

核心概念

1. 连接点:JoinPoint,可以被AOP控制的方法,代表方法的执行位置

2. 通知:Advice,指对目标方法的“增强”操作 (体现为额外的代码

3. 切入点:PointCut,是一个表达式,匹配连接点的条件,它指定了 在目标方法的哪些位置插入通知,比如在哪些方法调用之前、之后、或者哪些方法抛出异常时进行增强。

4. 切面:Aspect,通知与切入点的结合

5.目标对象:Target,被 AOP 代理的对象,通知会作用到目标对象的对应方法上。

示例:

@Slf4j
@Component
@Aspect
public class MyAspect {
	@Before("execution(* edu.whut.zy123.service.MyService.doSomething(..))")
	public void beforeMethod(JoinPoint joinPoint) {
    	// 连接点:目标方法执行位置
    	System.out.println("Before method: " + joinPoint.getSignature().getName());
	}
}

joinPoint 代表的是 doSomething() 方法执行的连接点

beforeMethod() 方法就是一个前置通知

"execution(* com.example.service.MyService.doSomething(..))"切入点

MyAspect切面

com.example.service.MyService 类的实例是目标对象

通知类型

  • @Around:环绕通知。此通知会在目标方法前后都执行
  • @Before:前置通知。此通知在目标方法执行之前执行。
  • @After :后置通知。此通知在目标方法执行后执行,无论方法是否抛出异常。
  • @AfterReturning : 返回后通知。此通知在目标方法正常返回后执行,发生异常时不会执行
  • @AfterThrowing : 异常后通知。此通知在目标方法抛出异常后执行。

在使用通知时的注意事项:

  • @Around 通知必须调用 ProceedingJoinPoint.proceed() 才能执行目标方法,其他通知不需要。
  • @Around 通知的返回值必须是 Object 类型,用于接收原始方法的返回值。

通知执行顺序

  1. 默认情况下,不同切面类的通知执行顺序由类名的字母顺序决定。

  2. 可以通过 @Order 注解指定切面类的执行顺序,数字越小,优先级越高。

    例如:@Order(1) 表示该切面类的通知优先执行。

@Aspect
@Order(1)  // 优先级1
@Component
public class AspectOne {
    @Before("execution(* edu.whut.zy123.service.MyService.*(..))")
    public void beforeMethod() {
        System.out.println("AspectOne: Before method");
    }
}
@Aspect
@Order(2)  // 优先级2
@Component
public class AspectTwo {
    @Before("execution(* edu.whut.zy123.service.MyService.*(..))")
    public void beforeMethod() {
        System.out.println("AspectTwo: Before method");
    }
}

如果调用 MyService 中的某个方法,AspectOne切面类中的通知会先执行。

结论:目标方法前的通知方法,Order小的或者类名的字母顺序在前的先执行。

目标方法后的通知方法,Order小的或者类名的字母顺序在前的后执行。

相对于显式设置(Order)的通知,默认通知的优先级最低。

切入点表达式

  • 作用:主要用来决定项目中的哪些方法需要加入通知

  • 常见形式:

    1. execution(……):根据方法的签名来匹配
    2. @annotation(……) :根据注解匹配

公共表示@Pointcut

使用 @Pointcut 注解可以将切点表达式提取到一个独立的方法中,提高代码复用性和可维护性。

@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {

    // 定义一个切点,匹配com.example.service包下 UserService 类的所有方法
    @Pointcut("execution(public * com.example.service.UserService.*(..))")
    public void userServiceMethods() {
        // 该方法仅用来作为切点标识,无需实现任何内容
    }

    // 在目标方法执行前执行通知,引用上面的切点
    @Before("userServiceMethods()")
    public void beforeUserServiceMethods() {
        System.out.println("【日志】即将执行 UserService 中的方法");
    }
}

execution

execution主要根据方法的返回值、包名、类名、方法名、方法参数等信息来匹配,语法为:

execution(访问修饰符?  返回值  包名.类名.?方法名(方法参数) throws 异常?)

其中带?的表示可以省略的部分

  • 访问修饰符:可省略(比如: public、protected)

  • 包名.类名.: 可省略,但不建议

  • throws 异常:可省略(注意是方法上声明抛出的异常,不是实际抛出的异常)

示例:

//如果希望匹配 public void delete(Integer id)
@Before("execution(void edu.whut.zy123.service.impl.DeptServiceImpl.delete(java.lang.Integer))")

//如果希望匹配 public void delete(int id) 
@Before("execution(void edu.whut.zy123.service.impl.DeptServiceImpl.delete(int))")

在 Pointcut 表达式中,为了确保匹配准确,通常建议对非基本数据类型使用全限定名。这意味着,对于像 Integer 这样的类,最好写成 java.lang.Integer

可以使用通配符描述切入点

  • *单个独立的任意符号,可以通配任意返回值、包名、类名、方法名、任意类型的一个参数,也可以通配包、类、方法名的一部分
execution(* edu.*.service.*.update*(*))

这里update后面的'星'即通配方法名的一部分,()中的'星'表示有且仅有一个任意参数

可以匹配:

package edu.zju.service;

public class UserService {
    public void updateUser(String username) {
        // 方法实现
    }
}
  • ..多个连续的任意符号,可以通配任意层级的包,或任意类型、任意个数的参数
execution(* com.example.service.UserService.*(..))

annotation

那么如果我们要匹配多个无规则的方法,比如:list()和 delete()这两个方法。我们可以借助于另一种切入点表达式annotation来描述这一类的切入点,从而来简化切入点表达式的书写。

实现步骤:

  1. 新建anno包,在这个包下编写自定义注解
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

// 定义注解
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 定义注解的生命周期
@Target(ElementType.METHOD) // 定义注解可以应用的Java元素类型
public @interface MyLog {
    // 定义注解的元素(属性)
    String description() default "This is a default description";
    int value() default 0;
}

  1. 在业务类要做为连接点的方法上添加自定义注解
@MyLog  //自定义注解(表示:当前方法属于目标方法)
public void delete(Integer id) {
     //1. 删除部门
     deptMapper.delete(id);
}
  1. AOP切面类上使用类似如下的切面表达式:
@Before("@annotation(edu.whut.anno.MyLog)")

连接点JoinPoint

image-20240322131745283

执行: ProceedingJoinPoint和 JoinPoint 都是调用 proceed() 就会执行被代理的方法

Object result = joinPoint.proceed();

获取调用方法时传递的参数,即使只有一个参数,也以数组形式返回:

Object[] args = joinPoint.getArgs();

getSignature(): 返回一个Signature类型的对象,这个对象包含了被拦截点的签名信息。在方法调用的上下文中,这包括了方法的名称、声明类型等信息。

  • 方法名称:可以通过调用getName()方法获得。
  • 声明类型:方法所在的类或接口的完全限定名,可以通过getDeclaringTypeName()方法获取。
  • 返回类型(对于方法签名):可以通过将Signature对象转换为更具体的MethodSignature类型,并调用getReturnType()方法获取。

WEB开发总体图

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