day06-SpringBootWeb请求响应

前言

在上一次的课程中，我们开发了springbootweb的入门程序。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.dom4j</groupId>
    <artifactId>dom4j</artifactId>
    <version>2.1.3</version>
</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：
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

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