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

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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

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：

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：

  • 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：

  • 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

**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
        ListEmp> 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 ListEmp> 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 ListEmp> listEmp() {
        //1. 调用dao, 获取数据
        ListEmp> 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 ListEmp> listEmp();
}
  • 数据访问实现类
//数据访问实现类
public class EmpDaoA implements EmpDao {
    @Override
    public ListEmp> listEmp() {
        //1. 加载并解析emp.xml
        String file = this.getClass().getClassLoader().getResource("emp.xml").getFile();
        System.out.println(file);
        ListEmp> empList = XmlParserUtils.parse(file, Emp.class);
        return empList;
    }
}

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

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

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。

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。

那应该怎么解耦呢？

  • 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：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

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

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

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
        ListEmp> 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 ListEmp> listEmp() {
        //1. 调用dao, 获取数据
        ListEmp> 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 ListEmp> listEmp() {
        //1. 加载并解析emp.xml
        String file = this.getClass().getClassLoader().getResource("emp.xml").getFile();
        System.out.println(file);
        ListEmp> 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

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
        ListEmp> 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 ListEmp> listEmp() {
        //1. 调用dao, 获取数据
        ListEmp> 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 ListEmp> listEmp() {
        //1. 加载并解析emp.xml
        String file = this.getClass().getClassLoader().getResource("emp.xml").getFile();
        System.out.println(file);
        ListEmp> 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：

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。

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：

运行程序后，报错：

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。

  • 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）

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

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？

  • 程序运行会报错

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。

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

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。

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

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