【Spring Boot】分层开发 Web 应用程序（含实例）
G皮T 2024-07-03 13:33:02 阅读 91
分层开发 Web 应用程序
1.应用程序分层开发模式：MVC1.1 了解 MVC 模式1.2 MVC 和三层架构的关系
2.视图技术 Thymeleaf3.使用控制器3.1 常用注解3.1.1 @Controller3.1.2 @RestController3.1.3 @RequestMapping3.1.4 @PathVariable
3.2 将 URL 映射到方法3.3 在方法中使用参数3.3.1 获取路径中的值3.3.2 获取路径中的参数3.3.3 通过 Bean 接收 HTTP 提交的对象3.3.4 用注解 @ModelAttribute 获取参数3.3.5 通过 HttpServletRequest 接收参数3.3.6 用 @RequestParam 绑定入参3.3.7 用 @RequestBody 接收 JSON 数据3.3.8 上传文件 MultipartFile3.3.9 上传图片
4.理解模型5.实现 MVC 模式的 Web 应用程序（实战）5.1 添加依赖5.2 创建实体模型5.3 创建控制器5.4 创建用于展示的视图
1.应用程序分层开发模式：MVC
1.1 了解 MVC 模式
Spring Boot 开发 Web 应用程序主要使用 MVC 模式。MVC 是 Model（模型）、View（视图）、Controller（控制器）的简写。
<code>Model：是 Java 的实体 Bean，代表存取数据的对象或 POJO（Plain Ordinary JavaObiects，简单的 Java 对象），也可以带有逻辑。其作用是在内存中暂时存储数据，并在数据变化时更新控制器（如果要持久化，则需要把它写入数据库或者磁盘文件中）。View：主要用来解析、处理、显示内容，并进行模板的渲染。Controller：主要用来处理视图中的响应。它决定如何调用 Model（模型）的实体 Bean、如何调用业务层的数据增加、删除、修改和查询等业务操作，以及如何将结果返给视图进行渲染。建议在控制器中尽量不放业务逻辑代码。
这样分层的好处是：将应用程序的用户界面和业务逻辑分离，使得代码具备良好的可扩展性可复用性、可维护性和灵活性。
如果不想使用 MVC 开发模式也是可以的，MVC 只是一个非常合理的规范。MVC 的关系如下图所示。
如果读者对 MVC 开发模式理解得不深入，那么往往会以为用户通过浏览器访问 MVC 模型的页面就是访问视图（View）。实际上，它并不是直接访问视图，而是访问 <code>DispatcherServlet 处理映射和调用视图渲染，然后返回给用户的数据。
在整个 Spring MVC 框架中，DispatcherServlet 处于核心位置，继承自 HttpServlet。它负责协调和组织不同组件，以完成请求处理并返回响应工作。
整个工程流程如下：
客户端（用户）发出的请求由 Tomcat（服务器）接收，然后 Tomcat 将请求转交给 DispatcherServlet 处理。DispatcherServlet 匹配控制器中配置的映射路径，进行下一步处理。ViewResolver 将 ModelAndView 或 Exception 解析成 View。然后 View 会调用 render() 方法，并根据 ModelAndView 中的数据渲染出页面。
在 MVC 开发模式中，容易混淆的还有 Model，它往往会被认为是业务逻辑层或 DAO 层。这种理解并不能说是错误的，但并不是严格意义上的 MVC 模式。
1.2 MVC 和三层架构的关系
🚀 可参考博主写的一篇博文《MVC框架和经典三层结构》
三层架构，就是将整个应用程序划分为 表现层（UI）、业务逻辑层（Service）、数据访问层（DAO / Repository）。
表现层：用于展示界面。主要对用户的请求进行接收，以及进行数据的返回。它为客户端（用户）提供应用程序的访问接口（界面）。业务逻辑层：是三层架构的服务层，负责业务逻辑处理，主要是调用 DAO 层对数据进行增加、删除、修改和查询等操作。数据访问层：与数据库进行交互的持久层，被 Service 调用。在 Spring Data JPA 中由 Hibernate 来实现。
Repository 和 DAO 层一样，都可以进行数据的增加、删除、修改和查询。它们相当于仓库管理员，执行进 / 出货操作。DAO 层的工作是 存取对象。Repository 层的工作是 存取和管理对象。简单理解就是：Repository = 管理对象（对象缓存和在 Repository 的状态）+ DAO。
严格地说，MVC 是三层架构中的 UI 层。通过 MVC 把三层架构中的 UI 层又进行了分层。
由此可见，三层架构是基于业务逻辑或功能来划分的，而 MVC 是基于页面或功能来划分的。
2.视图技术 Thymeleaf
Spring Boot 主要支持 Thymeleaf、Freemarker、Mustache、Groovy Templates 等模板引擎。
Thymeleaf 可以轻易地与 Spring MVC 等 Web 框架进行集成。
Thymeleaf 语法并不会破坏文档的结构，所以 Thymeleaf 模板依然是有效的 HTML 文档。模板还可以被用作工作原型，Thymeleaf 会在运行期内替换掉静态值。它的模板文件能直接在浏览器中打开并正确显示页面，而不需要启动整个 Web 应用程序。
现代软件开发基本遵循前后端分离模式，会有专门的前端框架，如 Vue、React 等，本文对于 Thymeleaf 不再展开，有兴趣可以自行了解。
Thymeleaf 解决了前端开发人员要和后端开发人员配置一样环境的尴尬和低效。它通过属性进行模板渲染，不需要引入不能被浏览器识别的新的标签。页面直接作为 HTML 文件，用浏览器打开页面即可看到最终的效果，可以降低前后端人员的沟通成本。
要使用 Thymeleaf，首先需要引入依赖。直接在 pom.xml 文件中加入以下依赖即可。
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
</dependency>
3.使用控制器
在 Spring MVC 中，控制器（Controller）负责处理由 DispatcherServlet 接收并分发过来的请求。它把用户请求的数据通过业务处理层封装成一个 Model，然后再把该 Model 返回给对应的 View 进行展示。
Controller 无须继承特定的类或实现特定的接口。只需使用 @Controller（@RestController）来标记一个控制器，然后用注解 @RequestMapping 定义 URL 请求和 Controller 方法之间的映射，这样 Controller 就能被外界访问到。它可以包含多个请求处理方法。
3.1 常用注解
Spring MVC 控制器中常使用的注解有如下几种。
3.1.1 @Controller
@Controller 标记在类上。使用 @Controller 标记的类表示是 Spring MVC 的 Controller 对象。分发处理器将会扫描使用了该注解的类，并检测其中的方法是否使用了注解 @RequestMapping。注解 @Controler 只是定义了一个控制器类，使用了注解 @RequestMapping 的方法才是真正处理请求的处理器，完成映射关系。
3.1.2 @RestController
@RestController 是 Spring 4.0 之后才有的注解。它等价于原来的注解 @Controller 加上注解 @ResponseBody 的功能，直接返回字符串。用它来标注 Rest 风格的控制器类。
3.1.3 @RequestMapping
它用来处理请求地址映射的注解，可用在类或方法上。如果用在类上，则表示类中的所有响应请求的方法都以该地址作为父路径。
RequestMapping 注解有 6 个属性。
value：指定请求的地址。method：指定请求的 method 类型，例如 GET、HEAD、POST、PUT、PATCH、DELETE、OPTIONS、TRACE。consumes：消费消息，指定处理请求的提交内容类型（Content-Type），例如 application/json、text/html。produces：生产消息，指定返回的内容类型。仅当 request 请求头中的 Accept 类。含该指定类型时才返回。params：指定 request 中必须包含某些参数值才让该方法处理请求。headers：指定 request 中必须包含某些指定的 header 值才能让该方法处理请求。
3.1.4 @PathVariable
将请求 URL 中的模板变量映射到功能处理方法的参数上，即获取 URI 中的变量作为参数。以下代码先通过获取路径中的 id 值，再根据获取的 id 值来获取数据库中产品的对象。
@RequestMapping(value="/product/{id}",method = RequestMethod.GET)code>
public String getProduct(@PathVariable("id") String id){
Product product = productRepository.findById(id);
System.out.println("产品 id :" + product.getId());
System.out.println("产品名称 :" + product.getTitle());
return "product/show"
}
3.2 将 URL 映射到方法
将 URL（统一资源定位符）映射到方法，是通过注解 @RequestMapping 来处理的。URL 映射其实就是用控制器定义访问的 URL 路径。用户通过输入路径来访问某个方法。
注解 @RequestMapping 可以在类和方法上使用。如在类上使用，则可以窄化映射。如以下代码:
<code>@RestController
@RequestMapping("news")
Public class NewsController {
// GET方式
@RequestMapping(value = "/", method = RequestMethod.GET)
public void add(){ }
// POST方式
@RequestMapping(value = "/", method = RequestMethod.POST)
public void save(){ }
}
访问 add 和 save 方法都需要加上 news 级目录，如下所示。
GET 方式访问 add 方法的路径：http://localhost:8080/news/。POST 方式访问 save 方法的路径：http://localhost:8080/news/。
这里的路径是一样的，但并不错误，因为资源路径一样，只是 HTTP 方法不一样。
Spring Boot 还提供了更简洁的编写 URL 映射的方法，如 @GetMapping("/")，它等价于 @RequestMapping(value="", method = RequestMethod.GET)code>。除此之外还有下面的写法。
@GetMapping：处理 GET 请求。@PostMapping：处理 POST请求@DeleteMapping：处理删除请求。@PutMapping：处理修改请求。
3.3 在方法中使用参数
对于程序开发的初学者来说，比较困难的可能并不是理论，而是程序的具体实现。比如，如何把最简单的程序运行起来，如何实现参数的接收和发送等。本节讲解的就是如何在控制器的方法中使用参数。
3.3.1 获取路径中的值
/**
*Description:根据id 获取文章对象
*/
@GetMapping("article/{id}")
public ModelAndView getArticle(@PathVariable("id") Integer id) {
Article articles = articleRepository.findById(id);
ModelAndView mav = new ModelAndView("article/show");
mav.addObject("article", articles);
return mav;
}
在访问 http://localhostarticle/123 时，程序会自动将 URL 中的模板变量 {id} 绑定到通过 @PathVariable 注解的同名参数上，即 “程序获取路径中 123 的值”。
3.3.2 获取路径中的参数
对于路径中的参数获取，可以写入方法的形参中。下面代码是获取参数 username 的值。
@RequestMapping("/addUser")
public String addUser(String username) {
}
这里的参数和上面所讲的获取路径值是不一样的，比如 http://localhostuser/?username=longzhiran，它是由 = 隔开的。
3.3.3 通过 Bean 接收 HTTP 提交的对象
可以通过 Bean 获取 HTTP 提交的对象，如以下代码：
public String addUser(UserModel user)
3.3.4 用注解 @ModelAttribute 获取参数
用于从 Model、Form 或 URL 请求参数中获取属性值，如以下代码：
@RequestMapping(value="addUser",method=RequestMethod.POST)code>
public String addUser(@ModelAttribute("user") UserModel user)
3.3.5 通过 HttpServletRequest 接收参数
可以通过 HttpServletRequest 接收参数，如以下代码：
@RequestMapping("/addUser")
public String addUser(HttpServletRequest request) {
System.out.println("name:" + request.GETParameter("username"));
return "/index";
}
3.3.6 用 @RequestParam 绑定入参
用法如以下代码：
@RequestParam(value="username",required=false)code>
当请求参数不存在时会有异常发生，可以通过设置属性 required=false 来解决。
3.3.7 用 @RequestBody 接收 JSON 数据
可以通过 @RequestBody 注解来接收 JSON 数据，如以下代码：
@RequestMapping(value = "adduser", method = { RequestMethod.POST})
@ResponseBody
public void saveUser(@RequestBody List<User> users) {
userService.Save(users);
}
3.3.8 上传文件 MultipartFile
通过 @RequestParam 获取文件，如以下代码：
public String singleFileUpload(@RequestParam("file") MultipartFile file, RedirectAttributes redirectAttributes) {
if (file.isEmpty()) {
redirectAttributes.addFlashAttribute("message", "请选择文件");
return "redirect:uploadStatus";
}
try {
byte[] bytes = file.getBytes();
Path path = Paths.get(UPLOADED_FOLDER + file.getOriginalFilename());
Files.write(path, bytes);
redirectAttributes.addFlashAttribute("message", "成功上传 " + file.getOriginalFilename() + "");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return "redirect:/uploadStatus";
}
出于安全考虑，在生产环境中需要判断文件的类型，一般不允许上传 .exe 等格式的可执行文件。
3.3.9 上传图片
很多人在整合富文本编辑器时不容易成功，特别是在不同版本要求返回的数据类型不一样时，而网络上的资料很多是不带版本号或是过时的。
CKEditor 4.10.1 之后的版本只有返回的是 JSON 格式的数据才能成功，如 [{"uploaded":1, "fileName":"fileName", "url"="", "message":"上传成功"}]。
4.理解模型
模型（Model）在 MVC 模式中是实体 Bean，代表一个存取数据的对象或 POJO（Plain OrdinaryJava Object）。它可以带有逻辑，其作用是暂时存储数据（存在内存中），以便进行持久化（存入数据库或写入文件），以及在数据变化时更新控制器。简单地理解是：Model 是数据库表对应的实体。
以下代码定义了一个用户实体 Bean（Model）。
@Getter
@Setter
public class User {
//定义id
private long id;
//定义用户名
private String name;
//定义用户年龄
private int age;
}
可以通过常用的 Getter、Setter 封装来对实体 Bean 进行赋值、获值操作，并在其中添加逻辑代码。
5.实现 MVC 模式的 Web 应用程序（实战）
5.1 添加依赖
MVC 模式的 Web 应用程序需要依赖 Spring Boot 的 <code>spring-boot-starter-web（Starter）还需要添加模板的依赖。具体依赖如以下代码：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
5.2 创建实体模型
创建实体 Bean，用于和 Controller 进行数据交互。
package com.example.demo.model;
import lombok.Data;
@Data
public class User {
//定义id
private long id;
//定义用户名
private String name;
//定义用户年龄
private int age;
}
5.3 创建控制器
控制器层用来实例化实体 Bean（Model），并传值给视图模版。
package com.example.demo.controller;
import com.example.demo.model.User;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
@Controller
public class MVCDemoController {
//映射URL地址
@GetMapping("/mvcdemo")
public ModelAndView hello() {
//实例化对象
User user = new User();
user.setName("pipi");
user.setAge(26);
//定义mvc中的视图模板
ModelAndView modelAndView = new ModelAndView("mvcdemo");
//传递user实体对象给视图
modelAndView.addObject("user",user);
return modelAndView;
}
}
5.4 创建用于展示的视图
以下代码用于获取控制器中传递的实体 Bean，并进行渲染。
<!DOCTYPE html>
<!--thymeleaf模板支持-->
<html lang="en" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">code>
<head>
<meta charset="utf-8">code>
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">code>
</head>
<body>
<div>
<!-- 显示由控制器传递过来的实体user的值-->
<div th:text="${user.name}"></div>code>
<div th:text="${user.age}"></div>code>
</div>
</body>
</html>
启动项目，然后访问 http://localhost:8080/mvcdemo。
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