Java Web 開發(fā)從入門到實踐課件 第12章 - Maven和Spring Boot框架

JavaWeb開發(fā)從入門到實踐JavaWebDevelopmentFromIntroductiontoPracticeMaven和SpringBoot框架Chap12提綱Maven和SpringBoot框架本章介紹了Maven項目管理工具用于自動化構建和依賴管理，SpringBoot簡化了Spring應用的開發(fā)與配置，并通過IoC/DI和AOP機制提供了靈活的依賴管理和功能增強，幫助開發(fā)者高效構建現(xiàn)代Java應用。12.1Maven項目管理工具12.2SpringBoot入門12.3SpringBoot應用12.4Spring之IoC/DI12.5Spring之AOP12.6本章小結12.1Maven項目管理工具12.1.1Maven簡介12.1.2IDEA集成Maven12.1.3使用IDEA創(chuàng)建第一個Maven項目12.1.4依賴管理12.1.1Maven簡介Maven是一個項目管理和構建工具，將項目開發(fā)和管理過程抽象成一個項目對象模型（POM）。（1）方便的依賴管理。（2）統(tǒng)一的項目結構。（3）標準的項目構建流程。倉庫是Maven工具的一個重要的概念。倉庫用于存儲資源和管理各種jar包。根據(jù)資源、jar包存儲位置可以分為以下三種倉庫。（1）本地倉庫：資源、jar包存儲在本機的倉庫。（2）遠程倉庫（私服）：一般由公司團隊搭建的私有倉庫。（3）中央倉庫。中央倉庫是一個公共的、可訪問的Maven倉庫，它包含大量的依賴庫，倉庫地址為“/”。簡介12.1.1Maven簡介（1）下載好Maven工具后進行解壓（2）配置本地倉庫。修改Maven中conf目錄下的settings.xml文件，將文件中的localRepository修改為本機倉庫位置安裝Maven<localRepository>D:\ProgramFiles(x86)\apache-maven-3.8.4\repository</localRepository>（3）配置遠程倉庫（阿里云私服）修改Maven中conf目錄下settings.xml文件的<mirrors>標簽，添加子標簽<mirrors> <mirror> <id>alimaven</id> <mirrorOf>central</mirrorOf> <name>aliyunmaven</name> <url>/nexus/content/groups/public</url> </mirror></mirrors>12.1.1Maven簡介（4）配置環(huán)境變量。在控制面板中，可以通過右擊此電腦選擇“屬性→高級系統(tǒng)設置→環(huán)境變量”來配置環(huán)境變量。圖

12-1

配置環(huán)境變量12.1.1Maven簡介（5）測試安裝結果圖

12-2測試Maven安裝結果打開“命令提示符”窗口，輸入“mvn-v”12.1.2IDEA集成Maven在實際開發(fā)中，一般將Maven整合到IDEA中使用，IDEA集成Maven的具體步驟如下（1）首次打開IDEA工具，進入歡迎頁面（非首次打開，點擊“File→CloseProject”進入歡迎頁面），選中“Customize”，點擊“Allsettings”進入設置界面，如圖12-3所示。圖

12-3

歡迎頁面12.1.2IDEA集成Maven（2）設置Maven安裝目錄、settings.xml文件目錄和本地倉庫目錄圖

12-4配置Maven12.1.2IDEA集成Maven（3）設置JRE圖

12-5設置JRE12.1.2IDEA集成Maven（4）設置JavaCompiler圖

12-6設置JavaCompiler12.1.3使用IDEA創(chuàng)建第一個Maven項目創(chuàng)建Maven項目在歡迎界面，點擊“NewProject”，設置項目名稱、保存路徑、JDK，Language選中“Java”，Buildsystem選中“Maven”，設置坐標信息圖

12-7創(chuàng)建Maven項目Maven坐標主要由以下三部分組成。（1）GroupId：定義當前Maven項目隸屬的組織名稱，通常是公司域名的倒序。（2）ArtifactId：定義當前Maven項目名稱。（3）Version：版本號。版本號也可以創(chuàng)建好項目后進行修改，在pom.xml文件中修改。12.1.3使用IDEA創(chuàng)建第一個Maven項目創(chuàng)建Maven項目，目錄結構如圖12-8所示。圖

12-8創(chuàng)建Maven項目12.1.3使用IDEA創(chuàng)建第一個Maven項目項目坐標<groupId>com.swxy</groupId><artifactId>maven-project01</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version>12.1.3使用IDEA創(chuàng)建第一個Maven項目導入其他Maven項目在Maven項目中通過會訪問其它的Maven項目，可以通過導入的方式引入其他項目。引入其他Maven項目有以下二種方式。（1）選擇右側Maven面板，點擊“+”號，如圖12-9所示。在彈出窗口中選中對應項目的pom.xml文件，雙擊即可，如圖12-10所示。圖

12-9導入Maven項目圖

12-10選中pom.xml文件12.1.3使用IDEA創(chuàng)建第一個Maven項目（2）選擇“File→ProjectStructure→Modules→點擊‘+’號→ImportModule”，選中待導入項目的pom.xml文件即可圖

12-11選中pom.xml文件12.1.4依賴管理依賴配置依賴是指當前項目運行所需要的jar包。一個項目可以引入多個依賴。例如，Maven項目中引入logback依賴<dependencies>

<dependency>

<groupId>ch.qos.logback</groupId> <artifactId>logback-classic</artifactId>

<version>1.4.14</version>

</dependency>

</dependencies>12.1.4依賴管理添加依賴后，點擊右上角的“l(fā)oad

maven

changes”圖標，引入最新加入的坐標，如圖12-12所示。圖

12-12加載Maven12.1.4依賴管理依賴傳遞依賴具有傳遞性，包括直接依賴和間接依賴。（1）直接依賴：在當前項目中通過依賴配置建立的依賴關系。（2）間接依賴：被依賴的資源如果依賴其他資源，當前項目間接依賴其他資源。排除依賴排除依賴指主動斷開依賴的資源，被排除的資源無需指定版本。

12.1.4依賴管理案例：排除依賴創(chuàng)建項目“maven-project01”和“maven-project02”，項目“maven-project01”引入單元測試依賴和“maven-project02”依賴，觀察依賴關系，接著排除依賴后再觀察依賴關系。（1）創(chuàng)建Maven項目“maven-project02”，在項目中添加單元測試依賴<dependencies>

<dependency>

<groupId>junit</groupId>

<artifactId>junit</artifactId>

<version>4.13.2</version>

</dependency>

</dependencies>12.1.4依賴管理（2）在Maven項目“maven-project01”中引入“maven-project02”依賴，并移除junit依賴<dependencies> ... <dependency> <groupId>com.swxy</groupId> <artifactId>maven-project02</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> <exclusions> <exclusion> <groupId>junit</groupId> <artifactId>junit</artifactId> </exclusion> </exclusions> </dependency></dependencies>12.1.4依賴管理上述代碼中，在添加“<exclusions>”標簽前，項目“maven-project01”間接依賴“junit”，如圖12-13所示。添加“<exclusions>”標簽后，項目不能間接依賴“junit”，如圖12-14所示。圖

12-13未排除junit依賴圖

12-14已排除junit依賴12.1.4依賴管理在項目“maven-project01”的pom.xml文件中，右擊“Diagrams->ShowDiagram...”，如圖12-15所示。項目“maven-project01”（未排除“maven-project02”依賴）的依賴關系如圖12-16所示。圖

12-16依賴關系12.1.4依賴管理依賴范圍默認情況下，Maven項目依賴的jar包可以在任何地方可以使用。也可以通過<scope>標簽設置其作用范圍，作用范圍有以下三種。（1）主程序范圍有效。項目main文件夾內(nèi)有效。（2）測試程序范圍有效。項目test文件夾內(nèi)有效。（3）是否參與打包運行。package指令范圍內(nèi)有效。設置測試程序范圍有<dependency>

<groupId>junit</groupId>

<artifactId>junit</artifactId>

<version>4.13.2</version>

<scope>test</scope></dependency>12.1.4依賴管理表

12-1

依賴包的scope取值及其作用范圍scope取值主程序測試程序是否參與打包compile（默認）是是是test-是-provided是是-runtime-是是12.1.4依賴管理生命周期Maven生命周期是對構建過程的一種抽象，它包括清理、編譯、測試、打包等一系列構建步驟。Maven中有以下三套相互獨立的生命周期。（1）clean：清理工作。包含pre-clean、clean和post-clean三個階段。（2）default：核心工作，例如，編譯、測試、打包、安裝等。（3）site：生成報告、發(fā)布站點等。常用的五個生命周期階段（1）clean：移除上一次構建生成的文件。（2）compile：編譯項目源代碼。（3）test：使用合適的單元測試框架運行測試編譯后的源代碼。（4）package：將編譯后的文件打包，如：jar、war等。（5）install：安裝項目到本地倉庫，以作為本地其他項目中的依賴項。12.1.4依賴管理執(zhí)行指定生命周期的方法：在IDEA工具右側的Maven工具欄，雙擊生命周期對應的階段圖

12-17執(zhí)行生命周期的打包階段12.2SpringBoot入門12.2.1SpringBoot框架12.2.2SpringBoot快速入門12.2.1SpringBoot框架Spring是一個開源的控制反轉（InversionofControl，IoC）和面向切面（AOP）的容器框架。SpringBoot是一個開源的Java框架，旨在簡化Spring應用程序的創(chuàng)建和部署過程，SpringBoot基于Spring開發(fā)，不是為了取代Spring，而是為了讓人們更容易的使用Spring。12.2.2SpringBoot快速入門案例：SpringBoot工程的搭建（1）創(chuàng)建SpringBoot工程，并勾選web開發(fā)相關依賴，JDK選中17，Java選中17，如圖12-18所示。點擊“Next”按鈕，進入下一個界面，SpringBoot選中3.1.7，如圖12-19所示。圖

12-18

創(chuàng)建SpringBoot項目圖

12-19

選中SpringBootWeb起步依賴12.2.2SpringBoot快速入門案例：SpringBoot工程的搭建（2）定義HelloController類，添加方法，并添加注解，項目目錄結構和代碼如圖12-20所示。圖

12-20

項目目錄結構12.3SpringBoot應用12.3.1SpringBoot請求參數(shù)12.3.2SpringBoot響應12.3.1SpringBoot請求參數(shù)接收請求參數(shù)可以采用原始方式和SpringBoot方式。原始方式是使用HttpServletRequest對象獲取參數(shù)，代碼量較多，使用不方便；SpringBoot方式可以獲取多種類型的請求參數(shù)，例如，簡單參數(shù)、實體參數(shù)等，該方式更加簡單和靈活。原始方式@RequestMapping("/simpleParam")

publicStringsimpleParam(HttpServletRequestrequest){

Stringname=request.getParameter("name");Stringage=request.getParameter("age");

return"success";}12.3.1SpringBoot請求參數(shù)SpringBoot方式SpringBoot方式接收的請求參數(shù)分為簡單參數(shù)、實體參數(shù)、數(shù)組參數(shù)、集合參數(shù)、日期參數(shù)、JSON參數(shù)和路徑參數(shù)。

（1）簡單參數(shù)@RequestMapping("/simpleParam")

publicStringsimpleParam(Stringname,Integerage){

System.out.println(name+":"+age);

return"success";

}如果方法形參名稱與請求參數(shù)名稱不匹配，可以使用@RequestParam完成映射@RequestMapping("/simpleParam")

publicStringsimpleParam(@RequestParam(name="name")StringuserName,Integerage){

System.out.println(userName+":"+age);

return"success";

}12.3.1SpringBoot請求參數(shù)

（2）實體參數(shù)@RequestMapping("/simplePojo")publicStringsimplePojo(Useruser){ System.out.println(user); return"success";}簡單實體對象：請求參數(shù)名與形參對象屬性名相同，定義POJO接收即可復雜實體對象：請求參數(shù)名與形參對象屬性名相同，按照對象層次結構關系即可接收嵌套POJO屬性參數(shù)，請求參數(shù)名為vince和address.citypublicclassUser{

privateStringname;

privateintage;

privateAddressaddress;}publicclassAddress{

privateStringprovince;

privateStringcity;}12.3.1SpringBoot請求參數(shù)

（3）數(shù)組參數(shù)@RequestMapping("/arrayParam")publicStringarrayParam(String[]hobby){ System.out.println(Arrays.toString(hobby)); return"success";}

（4）集合參數(shù)@RequestMapping("/arrayParam")publicStringarrayParam(@RequestParamList<String>hobby){ System.out.println(hobby); return"success";}

（4）日期參數(shù)@RequestMapping("/dateParam")publicStringdateParam(@DateTimeFormat(pattern="yyyy-MM-ddHH:mm:ss")LocalDateTimecreateTime){ System.out.println(createTime); return"success";}12.3.1SpringBoot請求參數(shù)

（6）JSON參數(shù)@RequestMapping("/jsonParam")publicStringjsonParam(@RequestBodyUseruser){ System.out.println(user); return"success";}JSON數(shù)據(jù)鍵名與形參對象屬性名相同，定義

POJO類型形參即可接收參數(shù)，需要使用@RequestBody標識圖

12-21

Postman發(fā)送JSON數(shù)據(jù)12.3.1SpringBoot請求參數(shù)

（7）路徑參數(shù)@RequestMapping("/user/{id}/{name}")publicStringurlParam(@PathVariableintid,@PathVariableStringname){ System.out.println(id+":"+name); return"success";}通過請求URL直接傳遞參數(shù)，需要使用@PathVariable獲取路徑參數(shù)12.3.2SpringBoot響應在SpringBoot應用中，通常使用@ResponseBody注解將方法的返回值作為response的body部分，將返回的對象通過適當?shù)霓D換器轉換為指定的格式之后，直接將數(shù)據(jù)寫入到輸出流中。@ResponseBody注解等價于通過response對象輸出指定格式的數(shù)據(jù)。@ResponseBody注解的使用@ResponseBody分為方法注解和類注解，位于Controller方法或類上，是將方法返回值直接響應，如果返回值類型是實體對象或集合，將會轉換為JSON格式響應。通常使用@RestController注解。@RestController包含@Controller和@ResponseBody二個注解?？刂茖覥ontroller方法返回類型可以是字符串、對象、集合等，返回類型不統(tǒng)一，不便管理和難以維護?？梢越y(tǒng)一響應結果來解決這個問題。所有的控制層方法統(tǒng)一返回Result類型。12.3.2SpringBoot響應publicclassResult{

privateIntegercode;

//響應碼：1成功,0失敗

privateStringmsg;

//提示信息

privateObjectdata;

//返回的數(shù)據(jù)publicstaticResultsuccess(Objectdata){

returnnewResult(1,"success",data);

}publicstaticResultsuccess(){

returnnewResult(1,"success",null);

}

publicstaticResulterror(Stringmsg){

returnnewResult(0,msg,null);

}//省略構造方法、getter/setter等方法}Result實體類12.3.2SpringBoot響應案例：獲取員工數(shù)據(jù)，返回統(tǒng)一響應結果。準備emp.xml文件<emps>

<emp> <id>1</id>

<name>Charles</name>

<age>30</age>

<image>images/1.png</image>

<gender>1</gender><!--1:男,0:女

-->

<job>1</job><!--1:專任教師2:輔導員3:其它

-->

</emp>

<emp> <id>2</id><name>Fiona</name><age>38</age>

<image>images/4.png</image>

<gender>0</gender><job>3</job>

</emp></emps>12.3.2SpringBoot響應在pom.xml文件中引入dom4j的依賴，用于解析XML文件<dependency> <groupId>org.dom4j</groupId> <artifactId>dom4j</artifactId> <version>2.1.3</version></dependency>創(chuàng)建用于解析XML的工具類XMLParserUtils、對應的實體類Emp，文件emp.xml放在resources目錄下publicclassXmlParserUtils{publicstatic<T>List<T>parse(Stringfile,Class<T>targetClass){ ArrayList<T>list=newArrayList<T>();//封裝解析出來的數(shù)據(jù) try{ SAXReadersaxReader=newSAXReader();//獲取一個解析器對象 //利用解析器把xml文件加載到內(nèi)存中,并返回一個文檔對象 Documentdocument=saxReader.read(newFile(file)); ElementrootElement=document.getRootElement();//獲取根標簽List<Element>elements=rootElement.elements("emp");//通過根標簽來獲取user標簽12.3.2SpringBoot響應 for(Elementelement:elements){//遍歷集合,得到每一個user標簽 Stringid=element.element("id").getText();//id屬性 Stringname=element.element("name").getText();//name屬性 Stringage=element.element("age").getText();//age屬性 Stringimage=element.element("image").getText();//image屬性 Stringgender=element.element("gender").getText();//gender屬性 Stringjob=element.element("job").getText();//job屬性 Constructor<T>constructor=targetClass.getDeclaredConstructor(Integer.class,String.class,Integer.class,String.class,String.class,String.class);//組裝數(shù)據(jù) constructor.setAccessible(true); Tobject=constructor.newInstance(Integer.parseInt(id),name,Integer.parseInt(age),image,gender,job); list.add(object); } }catch(Exceptione){ e.printStackTrace(); } returnlist;}}12.3.2SpringBoot響應publicclassEmp{ privateIntegerid; privateStringname; privateIntegerage; privateStringimage; privateStringgender; privateStringjob;}Emp.java（4）編寫Controller程序，處理請求，響應數(shù)據(jù)@RestController

publicclassEmpController{

@RequestMapping("/listEmp")

publicResultlist(){

//1、加載emp.xml

Stringfile=this.getClass().getClassLoader().getResource("emp.xml").getFile();

List<Emp>empList=XmlParserUtils.parse(file,Emp.class);

12.3.2SpringBoot響應//2、對員工信息中的性別、職位字段進行處理

empList.stream().forEach(emp->{

Stringgender=emp.getGender();

if("1".equals(gender)){

emp.setGender("男");

}elseif("0".equals(gender)){

emp.setGender("女");

}

Stringjob=emp.getJob();

if("1".equals(job)){

emp.setJob("專任教師");

}elseif("2".equals(job)){

emp.setJob("輔導員");

}elseif("3".equals(job)){

emp.setJob("其它");

}

});

returnResult.success(empList);

//3、組裝數(shù)據(jù)并返回

}

}12.3.2SpringBoot響應<linkrel="stylesheet"href="element-ui/index.css"> <scriptsrc="./js/vue.js"></script> <scriptsrc="./element-ui/index.js"></script> <scriptsrc="./js/axios-0.18.0.js"></script> <body> <h1align="center">員工信息列表展示</h1> <divid="app"> <el-table:data="tableData"style="width:100%"stripeborder><el-table-columnprop="id"label="編號"align="center"min-width="20%"></el-table-column>

//省略姓名、年齡、圖像、性別和職位

</el-table> </div> </body>

（5）使用VSCode創(chuàng)建Vue項目，執(zhí)行打包命令“npmrunbuild”，將生成的dist目錄下的文件拷貝到IDEA工程目錄resources的static目錄下emp.html12.3.2SpringBoot響應 <style> .el-table.warning-row{ background:oldlace; } .el-table.success-row{ background:#f0f9eb; } </style> <script> newVue({ el:"#app", data(){

return{

tableData:[]

} },

12.3.2SpringBoot響應 mounted(){

axios.get('/listEmp').then(res=>{

if(res.data.code){

this.tableData=res.data.data;

}

});

}, methods:{ } }); </script>12.3.2SpringBoot響應圖

12-22

員工信息列表12.4Spring之IoC/DI12.4.1什么是IoC/DI12.4.2分層解耦12.4.1什么是IoC/DI控制反轉（InversionOfControl，簡稱IoC）：對象的創(chuàng)建控制權由程序自身轉移到外部（容器），這種思想稱為控制反轉。IoC讓開發(fā)人員不用關注創(chuàng)建對象，把對象的創(chuàng)建、初始化、銷毀等工作交給Spring容器。容器為應用程序提供運行時所依賴的資源，稱之為依賴注入（DependencyInjection，簡稱DI）。依賴注入更加準確地描述了IoC的設計理念，是最流行的IoC實現(xiàn)方式。依賴注入，即組件之間的依賴關系由容器在應用系統(tǒng)運行期來決定，由容器動態(tài)地將目標對象注入到應用系統(tǒng)中的組件之中。Bean對象：IoC容器中創(chuàng)建、管理的對象，稱之為Bean。12.4.1什么是IoC/DI以下二個步驟可以實現(xiàn)三層解耦。（1）Bean的聲明表

12-2注解注解說明位置@Component聲明bean的基礎注解不屬于以下三類時，用此注解@Controller@Component的衍生注解標注在控制器上@Service@Component的衍生注解標注在業(yè)務類上@Repository@Component的衍生注解標注在數(shù)據(jù)訪問類上12.4.1什么是IoC/DI（2）Bean的注入@Autowired注解默認是按照類型進行，該注解是Spring框架提供的注解，@Resource默認是按照名稱注入，該注解是JDK提供的注解。12.4.2分層解耦本章12.3.2節(jié)應用案例，耦合度高而難以拆分，代碼復用性低，數(shù)據(jù)訪問、業(yè)務邏輯和響應請求代碼都放在EmpController類中。

因此需要進行分層解耦，以便于進行分工合作、后期維護和提高軟件組件的重用，便于替換某種產(chǎn)品（例如，變更持久層框架）、產(chǎn)品功能的擴展和適用用戶需求的不斷變化。三層架構的概念控制層（controller）：接收前端發(fā)送的請求，對請求進行處理，并響應數(shù)據(jù)。業(yè)務邏輯層（service）：處理具體的業(yè)務邏輯。數(shù)據(jù)訪問層（DataAccessObject，簡稱DAO）：負責數(shù)據(jù)訪問操作，包括數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改、查詢。12.4.2分層解耦三層架構的應用案例：修改Controller程序，

將程序改成三層架構圖

12-23

三層架構的目錄結構12.4.2分層解耦軟件設計的原則：高內(nèi)聚（軟件中各個功能模塊內(nèi)部的功能聯(lián)系）低耦合（衡量軟件中各個層/模塊之間的依賴、關聯(lián)的程序）EmpDaoImpl.java@Repository

publicclassEmpDaoImplimplementsEmpDao{

@Override

publicList<Emp>empList(){

//加載emp.xml,并解析emp.xml中的數(shù)據(jù)

Stringfile=this.getClass().getClassLoader().getResource("emp.xml").getFile();

List<Emp>empList=XmlParserUtils.parse(file,Emp.class);

returnempList;

}

}12.4.2分層解耦EmpServiceImpl.java@ServicepublicclassEmpServiceImplimplementsEmpService{ //按照名稱注入@Resource(name="empDaoImpl") @Autowired//按照類型注入 EmpDaoempDao; @Override publicList<Emp>empList(){ List<Emp>empList=empDao.empList(); empList.stream().forEach(emp->{ Stringsex=emp.getSex(); if(sex.equals("1")){ emp.setSex("男"); }else{ emp.setSex("女"); }

12.4.2分層解耦 Stringjob=emp.getJob(); if("1".equals(job)){ emp.setJob("專任教師"); }elseif("2".equals(job)){ emp.setJob("輔導員"); }elseif("3".equals(job)){ emp.setJob("其它"); } }); returnempList; }}12.4.2分層解耦EmpController.java@Slf4j@RestControllerpublicclassEmpController{ @Autowired EmpServiceempService; @RequestMapping("/listEmp") publicResultlist(){ //1.調(diào)用servlet，獲得數(shù)據(jù) List<Emp>empList=empService.empList(); //2.組裝數(shù)據(jù)并返回 returnResult.success(empList); }}12.5Spring之AOPAOP（AspectOrientedProgramming，面向切面編程）是在運行期間通過底層的動態(tài)代理機制對特定方法植入增強的代碼。主要適用于記錄操作日志、權限控制、事務管理等場景。主要的優(yōu)勢是代碼無侵入、減少重復代碼、提高開發(fā)效率和維護方便。12.5.1入門案例案例：工程部分功能運行速度較慢，需要統(tǒng)計每一個業(yè)務方法來定位耗時較長的業(yè)務方法。（1）在pom.xml中導入AOP的依賴<dependency>

<groupId>org.springframework.boot</groupId>

<artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId></dependency>12.5.1入門案例（2）編寫AOP程序（編寫切面類）@Component

@Aspect

@Slf4j

publicclassTimeAspect{

@Around("execution(*co