Web后端基础（SpringBoot）

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我们学习Web开发时，首先用 HTML、CSS、JS 这三剑客做出静态资源（图片、音视频等固定内容），把它们放到服务器上，浏览器就能访问。但静态页面不会因人而异，要实现登录、数据查询等个性化功能，就需要动态资源——后端根据请求实时生成内容（比如查询数据库返回结果）。

早期用 Servlet、JSP 实现动态资源，现在已被淘汰，企业主流是基于 Spring 框架（如 SpringBoot）来开发，并部署在 Tomcat 这类 Web 服务器中运行。浏览器与服务器通信都遵循 HTTP 协议。这种“只需浏览器、数据和逻辑全在服务端”的模式叫 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。
- 优点：维护方便
- 缺点：体验一般
CS架构：Client/Server，客户端/服务器架构模式。需要单独开发维护客户端。
- 优点：体验不错
- 缺点：开发维护麻烦

1、SpringBoot入门

我们要先来了解下什么是Spring，打开Spring的官网(https://spring.io)，去看一下Spring的简介：Spring makes Java simple。
Spring提供了若干个子项目，每个项目用于完成特定的功能。而我们在项目开发时，一般会偏向于选择这一套spring家族的技术，来解决对应领域的问题，那我们称这一套技术为spring全家桶。

Spring Boot 可以帮助我们非常快速的构建应用程序、简化开发、提高效率。
而直接基于SpringBoot进行项目构建和开发，不仅是Spring官方推荐的方式，也是现在企业开发的主流。

2. SpringBoot 核心特点

自动配置（Auto-Configuration）：根据类路径中的依赖自动配置 Spring 及第三方库（如添加 spring-boot-starter-web 自动配置 Tomcat、SpringMVC）。

起步依赖（Starter）：一组预定义的依赖集合，如 spring-boot-starter-web 包含了 Web 开发常用包（无需手动组合版本）。

内嵌 Web 服务器：默认内嵌 Tomcat（也可换成 Jetty/Undertow），无需部署 WAR 包，运行 JAR 即可启动。

简化配置：application.properties 或 application.yml 代替繁琐的 XML。

关键注解

注解	作用
`@SpringBootApplication`	启动类注解，组合了 `@Configuration` + `@EnableAutoConfiguration` + `@ComponentScan`
`@RestController`	标记一个类为控制器，方法返回 JSON / 字符串（等价于 `@Controller` + `@ResponseBody`）
`@RequestMapping`	映射 URL 路径，可指定 HTTP 方法（如 `@GetMapping`, `@PostMapping`）
`@Autowired`	自动注入 Spring 容器中的 Bean（如 Service、Repository）
`@Service` / `@Repository` / `@Component`	将普通类标记为 Spring 管理的 Bean

3、SpringBootWeb案例

3.1、开发步骤

3.2、需求说明

需求：基于SpringBoot开发web程序，完成用户列表的渲染展示

3.3、代码实现

1). 准备工作：再创建一个SpringBoot工程，并勾选web依赖、lombok依赖。
2). 准备工作：引入资料中准备好的数据文件user.txt，以及static下的前端静态页面
3). 准备工作：定义封装用户信息的实体类。
在项目目录下再定义一个包 pojo，专门用来存放实体类。在该包下定义一个实体类User：

package com.pojo;
//lombok.*：Lombok 是一个编译时注解库，能自动生成常用方法（如 getter/setter、构造器等），减少样板代码。
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import java.time.LocalDateTime;
 //封装用户信息
 //@Data：生成所有字段的 getter、setter、toString()、equals()、hashCode() 方法。
 //@NoArgsConstructor：生成一个无参数构造器。
 //@AllArgsConstructor：生成一个包含所有字段（按声明顺序）的构造器。

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class User {
    private Integer id;
    private String username;
    private String password;
    private String name;
    private Integer age;
    private LocalDateTime updateTime;
}

4). 开发服务端程序，接收请求，读取文本数据并响应
由于在案例中，需要读取文本中的数据，并且还需要将对象转为json格式，所以，在项目中再引入一个非常常用的工具包hutool。然后调用里面的工具类，就可以非常方便快捷的完成业务操作。

pom.xml中引入依赖

<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>5.8.27</version>
</dependency>

在com.itheima包下新建一个子包controller，在其中创建一个UserController

import cn.hutool.core.io.IoUtil;
import cn.hutool.json.JSONConfig;
import cn.hutool.json.JSONUtil;
import com.itheima.pojo.User;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.io.InputStream;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
//@RestController：组合了 @Controller 和 @ResponseBody，表示这个类中所有方法的返回值会直接写入 HTTP 响应体（通常是 JSON 或字符串），而不是跳转到视图页面。
@RestController
public class UserController {
    //@RequestMapping("/list")：将 HTTP 请求路径 /list 映射到该方法。默认接受所有 HTTP 方法（GET、POST 等），通常建议明确指定 @GetMapping 或 @PostMapping。
    @RequestMapping("/list")
    public String list(){
        //1.加载并读取文件
        InputStream in = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("user.txt");

        /*读取所有行：IoUtil.readLines(in, StandardCharsets.UTF_8, new ArrayList<>()) 使用 Hutool 工具一次性读取输入流中的所有行，存入 ArrayList<String>。*/

        ArrayList<String> lines = IoUtil.readLines(in, StandardCharsets.UTF_8, new ArrayList<>());

        /*lines.stream()：将行集合转为 Java 8 Stream 流。
         *.map(line -> {...})：对每一行进行映射转换，将一行文本转换为一个 User 对象。
        */

        //2.解析数据，封装成对象 --> 集合
        List<User> userList = lines.stream().map(line -> {
            String[] parts = line.split(",");
            Integer id = Integer.parseInt(parts[0]);
            String username = parts[1];
            String password = parts[2];
            String name = parts[3];
            Integer age = Integer.parseInt(parts[4]);
            LocalDateTime updateTime = LocalDateTime.parse(parts[5], DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));

            return new User(id, username, password, name, age, updateTime);
        }).collect(Collectors.toList());
        
        //3.响应数据
        //return JSONUtil.toJsonStr(userList, JSONConfig.create().setDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
        return userList;
    }
    
}

5). 启动服务测试，访问：http://localhost:8080/user.html

3.4、@ResponseBody

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，除了接收请求外，还可以进行响应。

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

4、分层解耦

4.1、三层架构

4.1.1、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，也更利于后期的维护。
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，即：

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，如图所示：

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，如果要对业务逻辑(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）

4.1.2、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：com.itheima.controller
业务逻辑层包名：com.itheima.service
数据访问层包名：com.itheima.dao

1). 控制层：接收前端发送的请求，对请求进行处理，并响应数据

在 com.itheima.controller 中创建UserController类，代码如下：

package com.itheima.controller;

import com.itheima.pojo.User;
import com.itheima.service.UserService;
import com.itheima.service.impl.UserServiceImpl;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.List;

@RestController
public class UserController {
    
    private UserService userService = new UserServiceImpl();

    @RequestMapping("/list")
    public List<User> list(){
        //1.调用Service
        List<User> userList = userService.findAll();
        //2.响应数据
        return userList;
    }

}

2). 业务逻辑层：处理具体的业务逻辑

在 com.itheima.service中创建UserSerivce接口，代码如下：

package com.itheima.service;

import com.itheima.pojo.User;
import java.util.List;

public interface UserService {

    public List<User> findAll();

}

在 com.itheima.service.``impl 中创建UserSerivceImpl接口，代码如下：

package com.itheima.service.impl;

import com.itheima.dao.UserDao;
import com.itheima.dao.impl.UserDaoImpl;
import com.itheima.pojo.User;
import com.itheima.service.UserService;

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class UserServiceImpl implements UserService {

    private UserDao userDao = new UserDaoImpl();

    @Override
    public List<User> findAll() {
        List<String> lines = userDao.findAll();
        List<User> userList = lines.stream().map(line -> {
            String[] parts = line.split(",");
            Integer id = Integer.parseInt(parts[0]);
            String username = parts[1];
            String password = parts[2];
            String name = parts[3];
            Integer age = Integer.parseInt(parts[4]);
            LocalDateTime updateTime = LocalDateTime.parse(parts[5], DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
            return new User(id, username, password, name, age, updateTime);
        }).collect(Collectors.toList());
        return userList;
    }
}

3). 数据访问层：负责数据的访问操作，包含数据的增、删、改、查

在 com.itheima.dao中创建UserDao接口，代码如下：

package com.itheima.dao;

import java.util.List;

public interface UserDao {

    public List<String> findAll();

}

在 com.itheima.dao.impl 中创建UserDaoImpl接口，代码如下：

package com.itheima.dao.impl;

import cn.hutool.core.io.IoUtil;
import com.itheima.dao.UserDao;

import java.io.InputStream;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class UserDaoImpl implements UserDao {
    @Override
    public List<String> findAll() {
        InputStream in = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("user.txt");
        ArrayList<String> lines = IoUtil.readLines(in, StandardCharsets.UTF_8, new ArrayList<>());
        return lines;
    }
}

具体的请求调用流程：

三层架构的好处：

复用性强
便于维护
利用扩展

4.2、分层解耦

4.2.1、问题分析

由于我们现在在程序中，需要什么对象，直接new一个对象 new UserServiceImpl() 。如果说我们需要更换实现类，比如由于业务的变更，UserServiceImpl 不能满足现有的业务需求，我们需要切换为 UserServiceImpl2 这套实现，就需要修改Contorller的代码，需要创建 UserServiceImpl2 的实现new UserServiceImpl2() 。

Service中调用Dao，也是类似的问题。这种呢，我们就称之为层与层之间耦合了。那什么是耦合呢？

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。

目前层与层之间是存在耦合的，Controller耦合了Service、Service耦合了Dao。而高内聚、低耦合的目的是使程序模块的可重用性、移植性大大增强。
那最终我们的目标呢，就是做到层与层之间，尽可能的降低耦合，甚至解除耦合。

4.2.2、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？

1). 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：UserService对象)
Controller程序从容器中获取UserService类型的对象

3). 应用程序中用到这个对象，就直接从容器中获取
我们如何将对象交给容器管理呢？程序运行时，容器如何为程序提供依赖的对象呢？

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：

5、IOC&DI入门

1). 将Service及Dao层的实现类，交给IOC容器管理

在实现类加上 @Component 注解，就代表把当前类产生的对象交给IOC容器管理。

A. UserDaoImpl

@Component
public class UserDaoImpl implements UserDao {
    @Override
    public List<String> findAll() {
        InputStream in = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("user.txt");
        ArrayList<String> lines = IoUtil.readLines(in, StandardCharsets.UTF_8, new ArrayList<>());
        return lines;
    }
}

B. UserServiceImpl

@Component
public class UserServiceImpl implements UserService {

    private UserDao userDao;

    @Override
    public List<User> findAll() {
        List<String> lines = userDao.findAll();
        List<User> userList = lines.stream().map(line -> {
            String[] parts = line.split(",");
            Integer id = Integer.parseInt(parts[0]);
            String username = parts[1];
            String password = parts[2];
            String name = parts[3];
            Integer age = Integer.parseInt(parts[4]);
            LocalDateTime updateTime = LocalDateTime.parse(parts[5], DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
            return new User(id, username, password, name, age, updateTime);
        }).collect(Collectors.toList());
        return userList;
    }
}

2). 为Controller 及 Service注入运行时所依赖的对象

A. UserServiceImpl

@Component
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Autowired
    private UserDao userDao;
    
    @Override
    public List<User> findAll() {
        List<String> lines = userDao.findAll();
        List<User> userList = lines.stream().map(line -> {
            String[] parts = line.split(",");
            Integer id = Integer.parseInt(parts[0]);
            String username = parts[1];
            String password = parts[2];
            String name = parts[3];
            Integer age = Integer.parseInt(parts[4]);
            LocalDateTime updateTime = LocalDateTime.parse(parts[5], DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
            return new User(id, username, password, name, age, updateTime);
        }).collect(Collectors.toList());
        return userList;
    }
}

B. UserController

@RestController
public class UserController {
    
    @Autowired
    private UserService userService;

    @RequestMapping("/list")
    public List<User> list(){
        //1.调用Service
        List<User> userList = userService.findAll();
        //2.响应数据
        return userList;
    }

}

启动服务，运行测试。打开浏览器，地址栏直接访问：http://localhost:8080/user.html 。依然正常访问，就说明入门程序完成了。已经完成了层与层之间的解耦。

5.1、IOC详解

通过IOC和DI的入门程序，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。

5.1.1、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：

那么此时，我们就可以使用 @Service 注解声明Service层的bean。使用 @Repository 注解声明Dao层的bean。代码实现如下：

Service层:

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    private UserDao userDao;

    @Override
    public List<User> findAll() {
        List<String> lines = userDao.findAll();
        List<User> userList = lines.stream().map(line -> {
            String[] parts = line.split(",");
            Integer id = Integer.parseInt(parts[0]);
            String username = parts[1];
            String password = parts[2];
            String name = parts[3];
            Integer age = Integer.parseInt(parts[4]);
            LocalDateTime updateTime = LocalDateTime.parse(parts[5], DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
            return new User(id, username, password, name, age, updateTime);
        }).collect(Collectors.toList());
        return userList;
    }
}

Dao层:

@Repository
public class UserDaoImpl implements UserDao {
    @Override
    public List<String> findAll() {
        InputStream in = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("user.txt");
        ArrayList<String> lines = IoUtil.readLines(in, StandardCharsets.UTF_8, new ArrayList<>());
        return lines;
    }
}

注意1：声明bean的时候，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2：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。

5.1.2、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）

前面声明bean的四大注解，要想生效，还需要被组件扫描注解 @ComponentScan 扫描。
该注解虽然没有显式配置，但是实际上已经包含在了启动类声明注解 @SpringBootApplication 中，默认扫描的范围是启动类所在包及其子包。

所以，我们在项目开发中，只需要将项目中的所有的业务类，都放在启动类所在包的子包中，就无需考虑组件扫描问题。

5.2、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。

5.2.1、@Autowired用法

@Autowired 进行依赖注入，常见的方式，有如下三种：

1). 属性注入

@RestController
public class UserController {

    //方式一: 属性注入
    @Autowired
    private UserService userService;
    
  }

优点：代码简洁、方便快速开发。
缺点：隐藏了类之间的依赖关系、可能会破坏类的封装性。

2). 构造函数注入

@RestController
public class UserController {

    //方式二: 构造器注入
    private final UserService userService;
    
    @Autowired //如果当前类中只存在一个构造函数, @Autowired可以省略
    public UserController(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }
    
 }

优点：能清晰地看到类的依赖关系、提高了代码的安全性。
缺点：代码繁琐、如果构造参数过多，可能会导致构造函数臃肿。
注意：如果只有一个构造函数，@Autowired注解可以省略。（通常来说，也只有一个构造函数）

3). setter注入

/**
 * 用户信息Controller
 */
@RestController
public class UserController {
    
    //方式三: setter注入
    private UserService userService;
    
    @Autowired
    public void setUserService(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }
    
}

优点：保持了类的封装性，依赖关系更清晰。
缺点：需要额外编写setter方法，增加了代码量。

在项目开发中，基于@Autowired进行依赖注入时，基本都是第一种和第二种方式。（官方推荐第二种方式，因为会更加规范）但是在企业项目开发中，很多的项目中，也会选择第一种方式因为更加简洁、高效（在规范性方面进行了妥协）。

5.2.2、注意事项

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？

项目报错，出现错误的原因是因为在Spring的容器中，UserService这个类型的bean存在两个，框架不知道具体要注入哪个bean使用，所以就报错了。

Spring提供了以下几种解决方案：

@Primary
@Qualifier
@Resource

方案一：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。

@Primary
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
}

方案二：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。

@RestController
public class UserController {

    @Qualifier("userServiceImpl")
    @Autowired
    private UserService userService;

方案三：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。

@RestController
public class UserController {
        
    @Resource(name = "userServiceImpl")
    private UserService userService;

面试题：@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

6、常见状态码

状态码大全：https://cloud.tencent.com/developer/chapter/13553

以上笔记内容来自黑马程序员

posted on 2026-04-09 19:08 U~U 阅读(3) 评论(0) 收藏举报

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