【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解

时间:2024-01-22 15:32:10



目录

  • SpringBootWeb请求响应
  • 3. 分层解耦
  • 3.1 三层架构
  • 3.1.1 介绍
  • 3.1.2 代码拆分
  • 3.2 分层解耦
  • 3.2.1 耦合问题
  • 3.2.2 解耦思路
  • 3.3 IOC&DI
  • 3.3.1 IOC&DI入门
  • 3.3.2 IOC详解
  • 3.3.2.1 bean的声明
  • 3.3.2.2 组件扫描
  • 3.3.3 DI详解


【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_解耦

SpringBootWeb请求响应

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:

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_spring boot_02

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:

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_数据_03

  • 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:

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  • 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

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**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;
    }
}

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三层架构的好处:

  1. 复用性强
  2. 便于维护
  3. 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

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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

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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。

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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。

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_spring boot_10

那应该怎么解耦呢?

  • 首先不能在EmpController中使用new对象。代码如下:

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_spring boot_11

  • 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

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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

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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

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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

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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

查看源码:

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_数据_16

在IOC容器中,每一个Bean都有一个属于自己的名字,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。

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_数据_17

注意事项:

  • 声明bean的时候,可以通过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。
  • 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。
3.3.2.2 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)

下面我们通过修改项目工程的目录结构,来测试bean对象是否生效:

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_spring boot_18

运行程序后,报错:

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_spring boot_19

为什么没有找到bean对象呢?

  • 使用四大注解声明的bean,要想生效,还需要被组件扫描注解@ComponentScan扫描

@ComponentScan注解虽然没有显式配置,但是实际上已经包含在了引导类声明注解 @SpringBootApplication 中,默认扫描的范围是SpringBoot启动类所在包及其子包

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  • 解决方案:手动添加@ComponentScan注解,指定要扫描的包 (仅做了解,不推荐

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_spring boot_21

推荐做法(如下图):

  • 将我们定义的controller,service,dao这些包呢,都放在引导类所在包com.itheima的子包下,这样我们定义的bean就会被自动的扫描到

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_List_22

3.3.3 DI详解

上一小节我们讲解了控制反转IOC的细节,接下来呢,我们学习依赖注解DI的细节。

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。

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?

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_解耦_23

  • 程序运行会报错

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_解耦_24

如何解决上述问题呢?Spring提供了以下几种解决方案:

  • @Primary
  • @Qualifier
  • @Resource

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。

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_java_25

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

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_解耦_26

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。

【JaveWeb教程】(16) SpringBootWeb之 分层解耦 详细代码示例讲解_数据_27

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