浅谈java-web开发技术栈

Myth丶恋晨 2022-12-16 13:20 221阅读 0赞

# 1. 前言 #

## 1.1 `java-web`说明 ##

## 1.2 `java-web`前后端分离 ##

## 1.3 `java-web`的开发生命周期 ##

# 2. 技术栈 #

## 2.1 前端技术栈 ##

### 2.1.1 `HTML` \+ `CSS` 实现静态页面 ###

### 2.1.2 `JavaScript`动态渲染页面 ###

### 2.1.3 `Vue` \+ `Element/Iview` 急速前端页面开发 ###

## 2.2 后端技术栈 ##

### 2.2.1 `Spring`框架 ###

### 2.2.2 `SpringMVC`框架 ###

### 2.2.3 `Mybatis/JPA`框架 ###

### 2.2.4 `SpringBoot`框架 ###

# 1. 前言 #

## 1.1 `java-web`说明 ##

`web`的概念摘自百度百科，阐述如下：

> `World Wide Web`，简称`web`，意思是：全球广域网，我们也称之为万维网。它是一种基于超文本和HTTP的、全球性的、动态交互的、跨平台的分布式图形信息系统。

简单来说，`web`就是一个网站。通过在浏览器地址栏输入指向该网站的URL，我们可以从该网站获取或上传相关的资源。如：淘宝/京东/知乎/微博等等的官网都可以认为是一个网站。  
`java-web`项目，就是以主体编程语言是`java`，利用其他各种编程语言实现的辅助中间件，实现的网站项目。

## 1.2 `java-web`前后端分离 ##

前后端分离已经是互联网项目开发的业界标准使用方式。  
其核心思想是：前端`HTML`页面通过`AJAX`调用后端的`Restful API`接口，并统一使用`JSON`格式进行数据的交互。  
把一个`web`项目切分成前端项目和后端项目的好处：

*  术业有专攻。

> 后端java工程师对服务的追求是：高并发、高可用、高性能。  
>   
> 这样后端java工程师就可以把更多的精力放在学习java基础，设计模式，jvm原理，spring+springmvc原理及源码，linux，mysql事务隔离与锁机制，http/tcp，多线程，分布式架构，弹性计算架构，微服务架构，java性能优化等等方面。  
>   
> 前端工程师对服务的追求是：页面表现，速度流畅，兼容性。  
>   
> 这样前端工程师就可以把更多的精力放在学习html5，css3，jquery，angularjs，bootstrap，reactjs，vuejs，webpack，less/sass，gulp，nodejs，Google V8引擎，javascript多线程，模块化，面向切面编程，设计模式，浏览器兼容性，性能优化等等方面。

*  耦合低，职权明确，开发速度快。

> 在开需求会议时，由前端工程师和后端工程师商议并统计要实现的接口。需要按照统一的标准，将每个接口的请求参数、方法、路径以及返回值都确定下来，并汇总成最终的接口文档。  
>   
> 前端工程师只需要关注页面以及路由的实现，后端工程师只需要关注接口实现以及性能优化。两者可以基于接口文档并行开发。而且这种开发方式在后期测试以及上线后，更有利于问题的排查定位。

*  可扩展性强。

> 前端服务器使用`nginx`，后端服务器使用`tomcat`。前端的css/js/图片等静态资源可以放在特定的文件服务器上（如阿里的oss服务器）并使用cdn加速。然后，除接口以外的所有http请求全部会转移到nginx上，能够极大地减少后端服务器的压力。后端服务也可以按数据库、缓存、消息队列、应用切割等方式进行拆分并发布到不同的服务器上，能够降低单个节点的服务器宕机造成的影响。

按我自己的理解，前后端分离之后，

*  前端工程师主要负责的工作就是：静态页面及路由的实现，以事件驱动的动态页面渲染实现。
 *  后端工程师主要负责的工作就是：合理切分业务并建库建表，相关接口、初始化任务、定时任务的实现。

## 1.3 `java-web`的开发生命周期 ##

我理解的web开发迭代流程图如下：

![1-web开发流程图][1-web]  
java-web开发生命周期详解如下：

*  由产品经理与客户进行沟通，确定客户需要实现的功能并撰写相关的需求文档；
 *  基于需求文档，UI设计师与产品经理沟通协商后，UI设计师会设计出相应的UI原型。产品经理会基于UI原型再次跟客户沟通，确定是否满足需求，待UI设计师完善后，确定最终的UI原型。
 *  项目经理基于UI原型，组织产品经理、UI设计师、前端工程师、后端工程师进行需求会议，确定接口文档的撰写规范。然后，由前端工程师和后端工程师协商撰写接口文档。
 *  前端工程师基于UI原型和接口文档进行页面以及路由的开发，同时后端工程师基于接口文档进行业务的切分建库建表，并进行相关接口、初始化任务、定时任务的实现。
 *  确定前后端功能均开发完善后，由测试工程师进行相关功能的测试。基于测试过程中出现的问题，前后端需要进行相关问题的修复解决，确保测试正常。
 *  测试通过后，由运维工程师发布上线新服务，并时刻监测优化服务的相关配置参数。

实际的开发过程可能不会这么规范，但java-web项目的开发迭代生命周期，基本都是按照这个流程进行的。

# 2. 技术栈 #

## 2.1 前端技术栈 ##

### 2.1.1 `HTML` \+ `CSS` 实现静态页面 ###

*  `Hyper Text Mark-up Language`，超文本标记语言，简写为HTML。
 *  `Cascading Style Sheet`，层叠样式表，简写为CSS。  
    `html`和`css`是网页的基础。  
    `html`包含的是一系列统一规定的标准标签，用来定义网页的基础布局。如我们最常见的元素：块级元素`<div>`标签和行内元素`<span>`标签。  
    `css`就是为了将页面内容与页面表现区分开来的，通过选中`html`中的某块内容来按某种要求显示。其中最重要的是要理解`盒子模型`，`选择器`和`部分样式定义方法`。

简单用实际的案例说明如下：  
新建一个文件`1.html`并编辑内容如下：

<html>
      <body>
        <div>
          我是块级元素div，我会独占一行
        </div>
        <span>
          -------我是行内元素span1，可与其他行内元素共同占用1行，长度自适应并会自动换行-------
        </span>
        <span id="test">
          -------我是行内元素span2，可与其他行内元素共同占用1行，长度自适应并会自动换行-------
        </span>
        <span>
          -------我是行内元素span3，可与其他行内元素共同占用1行，长度自适应并会自动换行-------
        </span>
      <style>
        #test {
          font-size: 18px;
          color: red;
        }
      </style>
      </body>
    </html>

将该文件在浏览器中打开的效果如下：

![2-html+css说明][2-html_css]

如上图所示：

*  `<div>`是块级元素，其中的内容会独占一行。`<span>`是行内元素，多个行内元素会共占1行，并且其长度自适应并会自动换行。
 *  行内元素span2定义了属性id值为test，通过css的id选择器选中该元素并设置了字体大小为18px，字体颜色为红色。

### 2.1.2 `JavaScript`动态渲染页面 ###

`JavaScript`是一门脚本编程语言。  
这里简单谈一下我对`JavaScript`的理解。它在浏览器主要做的事情有：监听浏览器网页的各种事件，基于各种事件的回调发起`http请求`或者直接动态渲染`DOM`(`html`中的某个元素)。

简单用实际的案例说明如下：  
新建一个文件`2.html`并编辑内容如下：

<html>
      	<body>
       		<button onClick="toRed()">变红</button>
       		<button onClick="toBlue()">变蓝</button>
       		<p id="test">未点击前的DOM</p>
      	</body>
    	<script> function toRed() { document.getElementById('test').innerHTML = "<div style=\"color:red;\">点击了变红按钮</div>" } function toBlue() { document.getElementById('test').innerHTML = "<div style=\"color:blue;\">点击了变蓝按钮</div>" } </script>
    </html>

将该文件在浏览器中打开的效果如下：

![3-javascript事件回调操作dom][3-javascript_dom]

如上图所示：

*  页面中有两个按钮`<button>变红</button>`，`<button>变蓝</button>`。这两个按钮分别绑定了两个不同的点击事件。
 *  变红按钮绑定的点击回调事件是`toRed()`，其处理内容是：通过全局文档对象`document`查找到id为`test`的`dom`元素，并将其内部的`html`修改为“点击了变红按钮”。
 *  变蓝按钮绑定的点击回调事件是`toBlue()`，其处理内容是：通过全局文档对象`document`查找到id为`test`的`dom`元素，并将其内部的`html`修改为“点击了变蓝按钮”。

使用`javascript`在浏览器/客户端编程（CS/BS中的Client/Browser端）时，我们能够监听用户操作触发的事件，基于预先定义好的事件回调处理，动态地修改页面的内容和样式。

`javascript`中最重要的一个技术点是`AJAX`。客户端可以使用`AJAX`技术向服务端发送`HTTP`请求。

相关的基础代码如下：

// 创建XMLHttpRequest对象
    var request = new XMLHttpRequest();
    
    // 当http请求的状态发生变化时，会调用onreadystatechange()方法
    request.onreadystatechange = function(){ 
      // 当readyStatue = 4且status = 200时，表示http请求成功完成
      if (request.readyState === 4 && request.status === 200) { 
        // 获取http请求返回的字符串类型的响应文本
        var response = request.responseText;
        // 通过json解析后，将响应文本的值填充到页面对应的元素中
        var jsonObj = JSON.parse(response);
        // todo 将响应文本解析之后的内容填充到页面中
      }  
    }
    // 规定http请求的的类型、路径、是否异步
    request.open('method_type','url',async);
    // 如果是post请求提交表单数据，需要设置请求头
    request.setRequestHeader("Content-type","application/x-www-form-urlencoded");
    // 发送http请求
    request.send();

简单说明一下：  
我们可以利用`XMLHttpRequest`对象实例发送`HTTP`请求。其中主要用到该实例的三个方法：`open()`,`send()`和`onreadystatechange()`。

*  `open()`用来指定发起`HTTP`请求的方法类型、路径和是否异步。
 *  `send()`用来真正发送`HTTP`请求。
 *  `onreadystatechange()`，当该`HTTP`请求的状态发生改变时，会回调该方法。我们可以利用该实例判断服务器是否正确处理该请求（状态码为200时），如果正确响应则可将返回值解析后填充到当前页面的某个标签中。

### 2.1.3 `Vue` \+ `Element/Iview` 急速前端页面开发 ###

当前主流的三大前端开发框架是：`React`,`Vue`,`Angular`。其中最好入门的就是`Vue`框架。熟读一遍[Vue官方文档][Vue]，理解它的这种`数据与页面双向绑定`的概念，实际上手写几个前端小项目就可入门。  
`Element`和`Iview`是两个非常常用的UI组件库。在项目中引入相关依赖包后，可以直接使用相关组件快速进行前端页面的开发。  
`ElementUI`的官方文档详见[element中文官方文档][element]。  
`IviewUI`的官方文档详见[iview中文官方文档][iview]。  
简单使用`ElementUI`提供的组件，查看其常用组件的样式效果如下：

新建一个文件`3.html`并编辑内容如下：

<html>
      <head>
        
        <link rel="stylesheet" href="https://unpkg.com/element-ui/lib/theme-chalk/index.css">
      </head>
      <body>
        <div id="app">
          <el-input placeholder="Element输入框"></el-input>
          <el-divider>Element分割线</el-divider>
          <el-button type="primary" @click="visible = true">Element按钮</el-button>
          <el-dialog :visible.sync="visible" title="Element对话框">
            <p>对话框内部内容</p>
          </el-dialog>
        </div>
      </body>
      
      <script src="https://unpkg.com/vue/dist/vue.js"></script>
      
      <script src="https://unpkg.com/element-ui/lib/index.js"></script>
      <script> new Vue({ el: '#app', data: function() { return { visible: false } } }) </script>
    </html>

将该文件在浏览器中打开的效果如下：

![4-element样式效果图][4-element]

## 2.2 后端技术栈 ##

### 2.2.1 `Spring`框架 ###

基于百度百科查看可知：Spring是一个轻量级控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器框架。

控制反转：Inversion of Control，简单来说就是把对象生命周期的管理交给Spring容器。诸如：数据库连接池对象、Redis连接池对象、RabitMQ连接池对象、Quartz定时任务调度对象等等，这些“大”对象的创建和销毁是一个很损耗资源的操作。我们可以通过`XML`和`JavaConfig`的方式把这些对象交给Spring容器管理。如果需要使用时，通过依赖注入（DI:Dependency Injection）的方式拿到这些对象的实例即可。这些对象的创建和回收都会有Spring容器帮我们处理。注：Spring容器管理的对象都是单例的。

下面以`Spring容器加载quartz相关对象的实例`做出说明：

1.  首先在`pom.xml`文件中导入必要依赖如下：

<dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context-support</artifactId>
        <version>4.3.7.RELEASE</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
        <version>4.3.7.RELEASE</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.quartz-scheduler</groupId>
        <artifactId>quartz</artifactId>
        <version>2.2.3</version>
    </dependency>

1.  运行定义打印当前时间的工作类`TimePrinterJob`内容如下：

public class TimePrinterJob { 
        private SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
    
        public void printTime() { 
            System.out.println("测试spring-xml配置quartz定时任务 TimePrinterJob.printTime() " + sdf.format(new Date()));
        }
    }

1.  以XML方式使Spring容器管理quartz相关的实例bean，配置文件`spring-quartz.xml`内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    
        <bean id="timePrinterJob" class="com.netopstec.spring_quartz.TimePrinterJob"/>
        <bean id="printTimeJobDetail" class="org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean">
            <property name="targetObject" ref="timePrinterJob"/>
            <property name="targetMethod" value="printTime"/>
        </bean>
        <bean id="printTimeTrigger" class="org.springframework.scheduling.quartz.CronTriggerFactoryBean">
            <property name="jobDetail" ref="printTimeJobDetail"/>
            <property name="cronExpression" value="/3 * * * * ?"/>
        </bean>
    
        <bean id="scheduler" class="org.springframework.scheduling.quartz.SchedulerFactoryBean">
            <property name="triggers">
                <list>
                    <ref bean="printTimeTrigger"/>
                </list>
            </property>
        </bean>
    </beans>

1.  实例化`ClassPathXmlApplicationContext`即启动Spring容器，最终效果如下：  
    ![5-spring-quartz配置][5-spring-quartz]

上述相关源码详见[我的github][github]  
说明如下：  
这里主要查看的是`spring-quartz.xml`的内容。很明显地能看到，Spring管理的quartz相关的实例，有三层包裹关系。

*  `printTimeJobDetail`指定了要交由quartz管理任务对应的方法即`TimePrinterJob.printTime()`。
 *  `printTimeTrigger`指定了该任务的触发器即执行时机为“每3秒执行一次”。
 *  `scheduler`指定了要启用的触发器列表。  
    此时，业务逻辑比较简单，我们还能够迅速地梳理这些业务对象实例的关联关系。当随着业务的拓展，业务之间的耦合关联关系越来越复杂，使用Spring容器帮我们管理这些业务对象实例就很有必要了。

面向切面：Aspect Orient Programming，简单来说，将正常的业务流程当作一个维度，要新增的功能与业务无关，所以放在另外一个维度（切面）里面进行处理实现。  
如日志、全局异常处理等相关功能与业务功能无关，此时就需要用到面向切面编程。很明显地，面向切面编程的核心原理是动态代理。Java支持使用`jdk`或`cglib`来实现动态代理，相关的内容这里就不再赘述。  
这里就简单介绍一下面向切面编程的相关概念和`一个SpringBoot简单切面编程案例`。

*  切面：`Aspect`，整个额外功能的整体；
 *  切点：`PointCut`，要添加额外功能对应于正常业务流程所在维度的位置；
 *  连接点：`JointPoint`，通过连接点我们可以获取正常业务流程中的相关信息。
 *  通知：`Adivce`，有如下类型的通知：前置通知before、后置通知after，环绕通知around，异常通知AfterThrowing等等。

`一个SpringBoot简单切面编程使用案例`如下：

@Component
    @Aspect
    public class LogAspect { 
    
        @Pointcut("execution(* com.netopstec.test.service.impl..*.*(..)")
        private void pointCut(){ }
    
        @Around("pointCut()")
        public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable { 
            System.out.println("调用业务方法之前，可以执行添加一些其他的功能");
            // 实际调用方法
            Object[] args = joinPoint.getArgs();
            Object proceed = joinPoint.proceed(args);
            System.out.println("调用业务方法之后，可以执行添加一些其他的功能");
            return proceed;
        }
    }

上面这个小案例，介绍的是功能最强大的通知—环绕通知。它是扫描`com.netopstec.test.service.impl`下的所有业务方法，在系统执行业务方法`joinPoint.proceed(args)`的前后，添加自定义额外功能（这里只是在控制台打印两句话，可以根据实际情况添加一些自己想要的额外功能）。

### 2.2.2 `SpringMVC`框架 ###

`Spring Web MVC`是一种基于Java的实现了`Web MVC`设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架，即使用了MVC架构模式的思想，将web层进行职责解耦。请求驱动，就是请求-响应这种设计模型。

相关的概念解释如下：

*  模型，`Model`指的是封装了应用程序数据的POJO。
 *  视图，`View`指的是负责呈现模型数据的HTML页面。
 *  控制器，`Controller`负责处理用户的请求，处理数据并生成相应的模型，然后把生成好的模型传递给相应的视图解析器，由视图解析器解析生成相关的HTML页面。

SpringMVC执行流程图如下：

![6-springmvc执行流程][6-springmvc]

实际SpringMVC处理请求，主要是查看`DispatcherServlet.doDispatch()`源码的处理，先截取其部分关键源码如下：

public class DispatcherServlet extends FrameworkServlet { 
        // ...
    
        protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception { 
            HttpServletRequest processedRequest = request;
            HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
    		ModelAndView mv = null;
            Object dispatchException = null;
            try { 
    	        processedRequest = this.checkMultipart(request);
    	        // 基于请求request获取相应的处理执行链（责任链）
    	        mappedHandler = this.getHandler(processedRequest);
    	        if (mappedHandler == null || mappedHandler.getHandler() == null) { 
    	            this.noHandlerFound(processedRequest, response);
    	            return;
    	        }
    	        // 获取相应的处理适配器
                HandlerAdapter ha = this.getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
                // handle方法内部是调用实际的业务处理方法（动态代理）
                mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
                // 获取对应的视图名称
                this.applyDefaultViewName(processedRequest, mv);
                // 处理拦截器定义的业务
                mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
            } catch (Exception var20) { 
                dispatchException = var20;
            } catch (Throwable var21) { 
                dispatchException = new NestedServletException("Handler dispatch failed", var21);
            }
            // 加载模型，渲染视图
            this.processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, (Exception)dispatchException);
    	}
    
      // ...
    }

基于源码和执行流程图，详解流程步骤如下：

*  客户端或浏览器发起请求到前端控制器`DispatcherServlet`
 *  前端控制器请求处理器映射器`HandlerMapping`，查找出相应的处理执行链对象`HandlerExecutionChain`

> 项目启动加载时会初始化处理器映射器。它是一个包含所有业务对应的处理执行链的容器（（一个处理执行链肯定会包含如业务标识URI、业务方法名、业务拦截器列表等信息）。这个处理执行链对象可能会包含多个`HandlerInterceptor`拦截器对象。真正执行业务方法时，会逐步执行拦截器。这是典型的责任链设计模式，处理器执行对象拦截器对象可以自行添加。

*  前端控制器基于处理执行链对象`HandlerExecutionChain`，获取相应的处理器适配器对象`HandlerAdapter`
 *  基于处理器适配器`HandlerAdapter.handle()`去执行真正的业务方法，并返回模型视图对象`ModelAndView`（业务方法的执行，这里很明显使用的就是动态代理设计模式。`ModelAndView`是springmvc框架的一个底层对象，包括`Model`和`view`）
 *  前端控制器将模型视图对象`ModelAndView`传递给视图解析器，由视图解析器进行视图解析 （根据逻辑视图名解析成真正的视图(jsp)）并返回视图`View`，通过这种策略很容易更换其他视图技术，只需要更改视图解析器即可
 *  前端控制器进行视图渲染 （视图渲染将模型数据(在`ModelAndView`对象中)填充到request域）后，响应用户。

实际测试`SpringMVC进行业务解耦`的源码内容如下（可以自行debug测试，核对SpringMVC执行流程）：

1.  首先在`pom.xml`文件中导入必要依赖如下：

<dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
      <version>4.3.7.RELEASE</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.projectlombok</groupId>
      <artifactId>lombok</artifactId>
      <version>1.16.8</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
      <artifactId>jackson-databind</artifactId>
      <version>[2.9.10.1,)</version>
    </dependency>

1.  除了设置`web.xml`的内容，还需要在`spring-mvc-servlet.xml`中定义视图解析器并开启注解驱动；

<beans>
      <mvc:annotation-driven/>
    
      <bean class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver">
        <property name="prefix">
          <value>/WEB-INF/jsp/</value>
        </property>
    
        <property name="suffix">
          <value>.jsp</value>
        </property>
      </bean>
    </beans>

1.  基于视图解析器的配置，在目录`/WEB-INF/jsp/`下定义视图`hello.jsp`如下：

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" pageEncoding="UTF-8" %>
    <html>
    <head>
        <title>Title</title>
    </head>
    <body>
    <p>姓名：${user.name}</p>
    <p>花名：${user.nick}</p>
    <p>年龄：${user.age}</p>
    <p>爱好：${user.hobby}</p>
    </body>
    </html>

1.  定义好业务方法如下：

@Controller
    @RequestMapping("/users")
    public class UserPageController { 
    
        @RequestMapping("/page")
        public ModelAndView showPage(){ 
    
            User user = new User();
            user.setName("戴振焱");
            user.setNick("zhenye");
            user.setAge(27);
            user.setHobby("动漫、炉石");
            ModelAndView modelAndView = new ModelAndView();
            // 处理并生成相应的模型user
            modelAndView.addObject(user);
    
            //指定视图
            modelAndView.setViewName("hello");
            return modelAndView;
        }
    }

@RestController
    @RequestMapping("/users")
    public class UserJsonController { 
    
        private static final ObjectMapper OBJECT_MAPPER = new ObjectMapper();
    
        @GetMapping(value = "/json", produces="text/html;charset=UTF-8")
        public String showJson() { 
            User user = new User();
            user.setName("戴振焱");
            user.setNick("zhenye");
            user.setAge(27);
            user.setHobby("动漫、炉石");
            String userInfo = null;
            try { 
                userInfo = OBJECT_MAPPER.writeValueAsString(user);
            } catch (JsonProcessingException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
            return userInfo;
        }
    }

由于开启了注解驱动`<mvc:annotation-driven/>`，Spring容器会自动检测所有的类注解`@Controller`和`@RestController`。  
`@Controller`表示需要使用视图解析器`ViewResolver`，其所有方法的返回值都是映射`/WEB-INF/jsp/`目录下查找所有的视图（如这里的`viewName`是`hello`，就是去找视图 `/WEB-INF/jsp/` \+ `hello` \+ `.jsp`）。  
`@RestController`则表示不使用视图解析器，直接给用户返回相应格式的数据（这里的json字符串）。

1.  打`war`包并部署到tomcat容器中后，测试接口的效果图如下：

![7-springmvc视图解析效果图][7-springmvc]

上述相关源码详见[我的github][github 1]

### 2.2.3 `Mybatis/JPA`框架 ###

`Mybatis`和`JPA`是两种`ORM`（`Object/Relational Mapping`，对象关系映射）的框架。简单来说，这两个框架来维护java-bean与数据表的关系，开发人员只需关注业务逻辑本身。  
这两个框架各有优缺点。

*  `JPA`，`Java Persistence API`及Java持久层API。它是一种java持久层的实现规范。引入该框架后，开发人员可以不用写SQL语句，利用该框架提供的API直接操作数据库表。
 *  `Mybatis`，其前身是`ibatis`。它支持定制化 SQL、存储过程以及高级映射。  
    这两个框架优劣势及其明显。如果项目业务简单且后期扩展功能较少，推荐选用`JPA`。绝大部分业务都是单表操作，使用该框架可以极大地提升开发效率。否则最好选用`Mybatis`框架，其支持编写原生SQL语句，更加灵活，后期扩展功能时更易实现。

以`Mybatis`框架为例，简单介绍如何使用这些ORM框架。

1.  首先，在`pom.xml`文件中导入必须的依赖如下：

<dependencies>
        <dependency>
          <groupId>org.springframework</groupId>
          <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
          <version>4.3.7.RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
          <groupId>org.mybatis</groupId>
          <artifactId>mybatis</artifactId>
          <version>3.4.2</version>
        </dependency>
        <dependency>
          <groupId>mysql</groupId>
          <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
          <version>6.0.6</version>
        </dependency>
        <dependency>
          <groupId>org.projectlombok</groupId>
          <artifactId>lombok</artifactId>
          <version>1.16.8</version>
        </dependency>
      </dependencies>
      
      <build>
        <resources>
          <resource>
            <directory>src/main/java</directory>
            <includes>
              <include>**/*.xml</include>
            </includes>
            <filtering>true</filtering>
          </resource>
        </resources>
      </build>

1.  新建数据库表以及该表对应的实体类

建库建表语句如下：

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS easy-mybatis;
    USE easy-mybatis;
    DROP TABLE IF EXISTS `user`;
    CREATE TABLE `user` (
      `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      `name` varchar(64) DEFAULT NULL,
      `nick` varchar(32) DEFAULT NULL,
      `age` int(11) DEFAULT NULL,
      `hobby` text,
      PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

`user`表对应的实体类如下：

@Getter
    @Setter
    @ToString
    public class User {
      private Long id;
      private String name;
      private String nick;
      private Integer age;
      private String hobby;
    }

1.  编辑Mybatis的配置文件`mybatis-config.xml`的内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
    <!DOCTYPE configuration PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
    <configuration>
        <environments default="mysql">
            <environment id="mysql">
                <transactionManager type="JDBC"/>
                <dataSource type="POOLED">
                    <property name="driver" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"/>
                    <property name="url" value="jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/easy-mybatis?serverTimezone=UTC"/>
                    <property name="username" value="root"/>
                    <property name="password" value="root"/>
                </dataSource>
            </environment>
        </environments>
        <mappers>
            <package name="com/netopstec/easy_mybatis/mapper"/>
        </mappers>
    </configuration>

1.  编辑接口以及对应的映射XMl文件内容如下：

接口层代码如下：

public interface UserMapper { 
      List<User> selectAll();
      int insertOne(User user);
    }

对应映射文件内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
    <mapper namespace="com.netopstec.easy_mybatis.mapper.UserMapper">
        <select id="selectAll" resultType="com.netopstec.easy_mybatis.entity.User">
            SELECT * FROM `user`
        </select>
    
        <insert id="insertOne" parameterType="com.netopstec.easy_mybatis.entity.User">
            INSERT INTO `user` (id, name, nick, age, hobby)
            VALUES (#{id}, #{name}, #{nick}, #{age}, #{hobby})
        </insert>
    </mapper>

1.  测试代码如下：

public class MybatisTest { 
    
        public static void main(String[] args) throws IOException { 
            InputStream reader = Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml");
            SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(reader);
            SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
            UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
            List<User> userList = userMapper.selectAll();
            System.out.println("新增之前，user表数据：" + userList);
            User user = new User();
            user.setName("戴振焱");
            user.setNick("zhenye");
            user.setAge(27);
            user.setHobby("动漫，炉石");
            userMapper.insertOne(user);
            userList = userMapper.selectAll();
            System.out.println("新增之后，user表数据：" + userList);
    
        }
    }

最终的测试效果图如下：

![8-mybatis测试效果图][8-mybatis]

上述相关源码详见[我的github][github 2]

### 2.2.4 `SpringBoot`框架 ###

`SpringBoot`框架的核心思想是：“约定优于配置”。  
整合一个基于`Java-Spring`开发处理的项目，一般都需要进行非常多的额外配置。如上面需要使用`Mybatis`框架时，需要新建并完善`mybatis-config.xml`配置文件中的内容。这对于对该框架或其配置项不熟的新手来说，非常的不友好。  
`SpringBoot`就对一些常用的第三方工具包的常用配置进行了整合。基于`SpringBoot`框架开发项目，当导入SpringBoot整合后提供的依赖包（官方项目常常以`spring-boot-starter`开头）后，它会为我们开发的项目添加一下默认的配置。如上面的数据源的配置，我们可以导入`spring-boot-starter-jdbc`对应的依赖包，在配置文件中添加必要的四个配置（`spring.datasource.url`,`spring.datasource.driver-class-name`,`spring.datasource.username`,`spring.datasource.password`）即可使用。  
当前SpringBoot版本支持自动配置的第三方工具参考源码`spring.factories`内容，如下图：

![9-springboot源码][9-springboot]

现以开发一个自定义的starter项目为例，进行说明。

假设有一个日常作息时间表如下：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>默认时间节点</th> 
   <th>事项</th> 
   <th>对应配置项字段</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>08:00</td> 
   <td>起床时间/睡觉结束时间</td> 
   <td>sleepTimeEnd</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>08:30</td> 
   <td>早餐开始时间</td> 
   <td>breakfastTimeStart</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>09:00</td> 
   <td>早餐结束时间</td> 
   <td>breakfastTimeEnd</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>12:00</td> 
   <td>午餐开始时间</td> 
   <td>luntchTimeStart</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>12:30</td> 
   <td>午餐结束时间</td> 
   <td>luntchTimeEnd</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>19:00</td> 
   <td>晚餐开始时间</td> 
   <td>dinnerTimeStart</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>19:30</td> 
   <td>晚餐结束时间</td> 
   <td>dinnerTimeEnd</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>00:00</td> 
   <td>睡觉开始时间</td> 
   <td>sleepTimeStart</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

现在开发一个相应项目`plan-spring-boot-starter`，需要该项目提供如下功能：

*  `formatPlanList()`，打印现在的作息时间表。
 *  `doing(Date time)`，确认按照作息时间，该时间点正在做什么。
 *  `nextToDo(Date time)`，确认按照作息时间，该时间点下一步要做的什么。
 *  所有事项对应的时间节点都可以自行配置。

新建一个`maven`项目—`plan-spring-boot-starter`，其最终目录如下：

![10-plan-springboot-starter项目结构][10-plan-springboot-starter]

*  首先，在`pom.xml`文件中导入spring-boot自动配置实现必要的依赖包如下：

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId>
        <version>1.5.2.RELEASE</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
        <version>1.5.2.RELEASE</version>
        <optional>true</optional>
    </dependency>

*  然后，编辑可自动配置的配置类`PlanProperties`如下：

@Getter
    @Setter
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.plan")
    public class PlanProperties { 
    
        /** * 起床时间/睡觉结束时间 */
        private String sleepTimeEnd = "08:00";
    
        /** * 早餐开始时间 */
        private String breakfastTimeStart = "08:30";
    
        /** * 早餐结束时间 */
        private String breakfastTimeEnd = "09:00";
    
        /** * 午餐开始时间 */
        private String lunchTimeStart = "12:00";
    
        /** * 午餐结束时间 */
        private String lunchTimeEnd = "12:30";
    
        /** * 晚餐开始时间 */
        private String dinnerTimeStart = "19:00";
    
        /** * 晚餐结束时间 */
        private String dinnerTimeEnd = "19:30";
    
        /** * 睡觉开始时间 */
        private String sleepTimeStart = "00:00";
    }

*  然后，编写实现了上述三个功能（打印现在的作息时间表`formatPlanList()`，确认当前正在做什么`doing(Date time)`，确认下一步要做什么`nextToDo(Date time)`）的业务功能类`PlanService`如下：

public class PlanService { 
    
        private PlanProperties planProperties;
    
        public PlanService(){ }
    
        public PlanService(PlanProperties planProperties) { 
            this.planProperties = planProperties;
        }
    
        public String formatPlanList() { 
            // ... //
            return plan;
        }
    
        public String doing(Date date) { 
            // ... //
            return doingThing;
        }
    
        public String nextTodo(Date date) { 
            // ... //
            return nextTodo;
        }
    }

*  编辑由Spring容器帮我们管理的自动配置类`PlanServiceAutoConfiguration`如下：

@Configuration
    @EnableConfigurationProperties(PlanProperties.class)
    @ConditionalOnClass(PlanService.class)
    @ConditionalOnProperty(prefix = "spring.plan", value = "enabled", matchIfMissing = true)
    public class PlanServiceAutoConfiguration { 
        @Autowired
        private PlanProperties properties;
    
        @Bean
        @ConditionalOnMissingBean(PlanService.class)
        public PlanService planService(){ 
            PlanService planService = new PlanService(properties);
            return planService;
        }
    }

*  最后，确认让SpringBoot加载自动配置类，编辑文件`spring.factories`如下：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.netopstec.plan.PlanServiceAutoConfiguration

执行`mvn clean install`命令，对该自动配置项目进行打包即可。

新建一个测试该自动配置的SpringBoot项目—`test-for-plan`，然后在`pom.xml`导入上述自动配置依赖包如下图：

![11-test-for-plan项目结构][11-test-for-plan]

启动该测试项目，执行测试代码效果图如下：

![12-test-for-plan测试][12-test-for-plan]  
很明显地能够看到，注入业务功能类`PlanService`后，可以直接使用该业务功能类的各项功能方法。而且对应的配置项就是默认值。

在SpringBoot配置文件，修改这些配置项的内容（如：将早餐结束时间修改为"08:45"，午餐结束时间修改为"12:15"），如下：

![13-test-for-plan修改配置][13-test-for-plan]

再次执行测试方法，效果如下：

![14-test-for-plan再次测试][14-test-for-plan]  
很明显地看到，这个项目实现了自动配置的功能。而且也符合实际使用自动配置的逻辑。在项目配置文件中中新加了配置项内容后，其内容会覆盖配置项的默认值。

上述相关源码详见：

*  [自动配置项目plan-spring-boot-starter][plan-spring-boot-starter]
 *  [自动配置测试项目test-for-plan][test-for-plan]

[1-web]: /images/20221123/ef75cffba89e4e7097635f4ad5a94ec0.png
[2-html_css]: /images/20221123/ebd54d67848c42089197a9c8612324e0.png
[3-javascript_dom]: /images/20221123/8a565f64197c4124ac34b26de02832d6.png
[Vue]: https://cn.vuejs.org/v2/guide/
[element]: https://element.eleme.cn/#/zh-CN/guide/design
[iview]: https://www.iviewui.com/docs/introduce
[4-element]: /images/20221123/8e90f9cd045240fab4eb6f2b647ae750.png
[5-spring-quartz]: /images/20221123/9de12f9e13f945a8b87f8bf90a27f562.png
[github]: https://github.com/zhenye163/java-web/tree/master/spring-quartz
[6-springmvc]: /images/20221123/a3655cd7dfdd4431a16b58958f2362f7.png
[7-springmvc]: /images/20221123/3171aa0a8cdf497bbbf42c722db250f0.png
[github 1]: https://github.com/zhenye163/java-web/tree/master/easy-springmvc
[8-mybatis]: /images/20221123/436d658242f241ae8012fdb8562482b0.png
[github 2]: https://github.com/zhenye163/java-web/tree/master/easy-mybatis
[9-springboot]: /images/20221123/79f9b88fb3e94b61a091d744923f0b78.png
[10-plan-springboot-starter]: /images/20221123/bfa86932d7cd43af91a032dd960a8914.png
[11-test-for-plan]: /images/20221123/0ba0753541514c23b8b716ac7ddc259d.png
[12-test-for-plan]: /images/20221123/0bd974ab805242c9abe993910838bf68.png
[13-test-for-plan]: /images/20221123/c5de47636a404b00b6fcad547fe9f5d5.png
[14-test-for-plan]: /images/20221123/8b3861886ba44428a325eb24501ba423.png
[plan-spring-boot-starter]: https://github.com/zhenye163/java-web/tree/master/plan-spring-boot-starter
[test-for-plan]: https://github.com/zhenye163/java-web/tree/master/test-for-plan