Java Web 开发从入门到实践课件 第12章 - Maven和Spring Boot框架

JavaWeb开发从入门到实践JavaWebDevelopmentFromIntroductiontoPracticeMaven和SpringBoot框架Chap12提纲Maven和SpringBoot框架本章介绍了Maven项目管理工具用于自动化构建和依赖管理，SpringBoot简化了Spring应用的开发与配置，并通过IoC/DI和AOP机制提供了灵活的依赖管理和功能增强，帮助开发者高效构建现代Java应用。12.1Maven项目管理工具12.2SpringBoot入门12.3SpringBoot应用12.4Spring之IoC/DI12.5Spring之AOP12.6本章小结12.1Maven项目管理工具12.1.1Maven简介12.1.2IDEA集成Maven12.1.3使用IDEA创建第一个Maven项目12.1.4依赖管理12.1.1Maven简介Maven是一个项目管理和构建工具，将项目开发和管理过程抽象成一个项目对象模型（POM）。（1）方便的依赖管理。（2）统一的项目结构。（3）标准的项目构建流程。仓库是Maven工具的一个重要的概念。仓库用于存储资源和管理各种jar包。根据资源、jar包存储位置可以分为以下三种仓库。（1）本地仓库：资源、jar包存储在本机的仓库。（2）远程仓库（私服）：一般由公司团队搭建的私有仓库。（3）中央仓库。中央仓库是一个公共的、可访问的Maven仓库，它包含大量的依赖库，仓库地址为“/”。简介12.1.1Maven简介（1）下载好Maven工具后进行解压（2）配置本地仓库。修改Maven中conf目录下的settings.xml文件，将文件中的localRepository修改为本机仓库位置安装Maven<localRepository>D:\ProgramFiles(x86)\apache-maven-3.8.4\repository</localRepository>（3）配置远程仓库（阿里云私服）修改Maven中conf目录下settings.xml文件的<mirrors>标签，添加子标签<mirrors> <mirror> <id>alimaven</id> <mirrorOf>central</mirrorOf> <name>aliyunmaven</name> <url>/nexus/content/groups/public</url> </mirror></mirrors>12.1.1Maven简介（4）配置环境变量。在控制面板中，可以通过右击此电脑选择“属性→高级系统设置→环境变量”来配置环境变量。图

12-1

配置环境变量12.1.1Maven简介（5）测试安装结果图

12-2测试Maven安装结果打开“命令提示符”窗口，输入“mvn-v”12.1.2IDEA集成Maven在实际开发中，一般将Maven整合到IDEA中使用，IDEA集成Maven的具体步骤如下（1）首次打开IDEA工具，进入欢迎页面（非首次打开，点击“File→CloseProject”进入欢迎页面），选中“Customize”，点击“Allsettings”进入设置界面，如图12-3所示。图

12-3

欢迎页面12.1.2IDEA集成Maven（2）设置Maven安装目录、settings.xml文件目录和本地仓库目录图

12-4配置Maven12.1.2IDEA集成Maven（3）设置JRE图

12-5设置JRE12.1.2IDEA集成Maven（4）设置JavaCompiler图

12-6设置JavaCompiler12.1.3使用IDEA创建第一个Maven项目创建Maven项目在欢迎界面，点击“NewProject”，设置项目名称、保存路径、JDK，Language选中“Java”，Buildsystem选中“Maven”，设置坐标信息图

12-7创建Maven项目Maven坐标主要由以下三部分组成。（1）GroupId：定义当前Maven项目隶属的组织名称，通常是公司域名的倒序。（2）ArtifactId：定义当前Maven项目名称。（3）Version：版本号。版本号也可以创建好项目后进行修改，在pom.xml文件中修改。12.1.3使用IDEA创建第一个Maven项目创建Maven项目，目录结构如图12-8所示。图

12-8创建Maven项目12.1.3使用IDEA创建第一个Maven项目项目坐标<groupId>com.swxy</groupId><artifactId>maven-project01</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version>12.1.3使用IDEA创建第一个Maven项目导入其他Maven项目在Maven项目中通过会访问其它的Maven项目，可以通过导入的方式引入其他项目。引入其他Maven项目有以下二种方式。（1）选择右侧Maven面板，点击“+”号，如图12-9所示。在弹出窗口中选中对应项目的pom.xml文件，双击即可，如图12-10所示。图

12-9导入Maven项目图

12-10选中pom.xml文件12.1.3使用IDEA创建第一个Maven项目（2）选择“File→ProjectStructure→Modules→点击‘+’号→ImportModule”，选中待导入项目的pom.xml文件即可图

12-11选中pom.xml文件12.1.4依赖管理依赖配置依赖是指当前项目运行所需要的jar包。一个项目可以引入多个依赖。例如，Maven项目中引入logback依赖<dependencies>

<dependency>

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

<version>1.4.14</version>

</dependency>

</dependencies>12.1.4依赖管理添加依赖后，点击右上角的“load

maven

changes”图标，引入最新加入的坐标，如图12-12所示。图

12-12加载Maven12.1.4依赖管理依赖传递依赖具有传递性，包括直接依赖和间接依赖。（1）直接依赖：在当前项目中通过依赖配置建立的依赖关系。（2）间接依赖：被依赖的资源如果依赖其他资源，当前项目间接依赖其他资源。排除依赖排除依赖指主动断开依赖的资源，被排除的资源无需指定版本。

12.1.4依赖管理案例：排除依赖创建项目“maven-project01”和“maven-project02”，项目“maven-project01”引入单元测试依赖和“maven-project02”依赖，观察依赖关系，接着排除依赖后再观察依赖关系。（1）创建Maven项目“maven-project02”，在项目中添加单元测试依赖<dependencies>

<dependency>

<groupId>junit</groupId>

<artifactId>junit</artifactId>

<version>4.13.2</version>

</dependency>

</dependencies>12.1.4依赖管理（2）在Maven项目“maven-project01”中引入“maven-project02”依赖，并移除junit依赖<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依赖管理上述代码中，在添加“<exclusions>”标签前，项目“maven-project01”间接依赖“junit”，如图12-13所示。添加“<exclusions>”标签后，项目不能间接依赖“junit”，如图12-14所示。图

12-13未排除junit依赖图

12-14已排除junit依赖12.1.4依赖管理在项目“maven-project01”的pom.xml文件中，右击“Diagrams->ShowDiagram...”，如图12-15所示。项目“maven-project01”（未排除“maven-project02”依赖）的依赖关系如图12-16所示。图

12-16依赖关系12.1.4依赖管理依赖范围默认情况下，Maven项目依赖的jar包可以在任何地方可以使用。也可以通过<scope>标签设置其作用范围，作用范围有以下三种。（1）主程序范围有效。项目main文件夹内有效。（2）测试程序范围有效。项目test文件夹内有效。（3）是否参与打包运行。package指令范围内有效。设置测试程序范围有<dependency>

<groupId>junit</groupId>

<artifactId>junit</artifactId>

<version>4.13.2</version>

<scope>test</scope></dependency>12.1.4依赖管理表

12-1

依赖包的scope取值及其作用范围scope取值主程序测试程序是否参与打包compile（默认）是是是test-是-provided是是-runtime-是是12.1.4依赖管理生命周期Maven生命周期是对构建过程的一种抽象，它包括清理、编译、测试、打包等一系列构建步骤。Maven中有以下三套相互独立的生命周期。（1）clean：清理工作。包含pre-clean、clean和post-clean三个阶段。（2）default：核心工作，例如，编译、测试、打包、安装等。（3）site：生成报告、发布站点等。常用的五个生命周期阶段（1）clean：移除上一次构建生成的文件。（2）compile：编译项目源代码。（3）test：使用合适的单元测试框架运行测试编译后的源代码。（4）package：将编译后的文件打包，如：jar、war等。（5）install：安装项目到本地仓库，以作为本地其他项目中的依赖项。12.1.4依赖管理执行指定生命周期的方法：在IDEA工具右侧的Maven工具栏，双击生命周期对应的阶段图

12-17执行生命周期的打包阶段12.2SpringBoot入门12.2.1SpringBoot框架12.2.2SpringBoot快速入门12.2.1SpringBoot框架Spring是一个开源的控制反转（InversionofControl，IoC）和面向切面（AOP）的容器框架。SpringBoot是一个开源的Java框架，旨在简化Spring应用程序的创建和部署过程，SpringBoot基于Spring开发，不是为了取代Spring，而是为了让人们更容易的使用Spring。12.2.2SpringBoot快速入门案例：SpringBoot工程的搭建（1）创建SpringBoot工程，并勾选web开发相关依赖，JDK选中17，Java选中17，如图12-18所示。点击“Next”按钮，进入下一个界面，SpringBoot选中3.1.7，如图12-19所示。图

12-18

创建SpringBoot项目图

12-19

选中SpringBootWeb起步依赖12.2.2SpringBoot快速入门案例：SpringBoot工程的搭建（2）定义HelloController类，添加方法，并添加注解，项目目录结构和代码如图12-20所示。图

12-20

项目目录结构12.3SpringBoot应用12.3.1SpringBoot请求参数12.3.2SpringBoot响应12.3.1SpringBoot请求参数接收请求参数可以采用原始方式和SpringBoot方式。原始方式是使用HttpServletRequest对象获取参数，代码量较多，使用不方便；SpringBoot方式可以获取多种类型的请求参数，例如，简单参数、实体参数等，该方式更加简单和灵活。原始方式@RequestMapping("/simpleParam")

publicStringsimpleParam(HttpServletRequestrequest){

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

return"success";}12.3.1SpringBoot请求参数SpringBoot方式SpringBoot方式接收的请求参数分为简单参数、实体参数、数组参数、集合参数、日期参数、JSON参数和路径参数。

（1）简单参数@RequestMapping("/simpleParam")

publicStringsimpleParam(Stringname,Integerage){

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

return"success";

}如果方法形参名称与请求参数名称不匹配，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请求参数

（2）实体参数@RequestMapping("/simplePojo")publicStringsimplePojo(Useruser){ System.out.println(user); return"success";}简单实体对象：请求参数名与形参对象属性名相同，定义POJO接收即可复杂实体对象：请求参数名与形参对象属性名相同，按照对象层次结构关系即可接收嵌套POJO属性参数，请求参数名为vince和address.citypublicclassUser{

privateStringname;

privateintage;

privateAddressaddress;}publicclassAddress{

privateStringprovince;

privateStringcity;}12.3.1SpringBoot请求参数

（3）数组参数@RequestMapping("/arrayParam")publicStringarrayParam(String[]hobby){ System.out.println(Arrays.toString(hobby)); return"success";}

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

（4）日期参数@RequestMapping("/dateParam")publicStringdateParam(@DateTimeFormat(pattern="yyyy-MM-ddHH:mm:ss")LocalDateTimecreateTime){ System.out.println(createTime); return"success";}12.3.1SpringBoot请求参数

（6）JSON参数@RequestMapping("/jsonParam")publicStringjsonParam(@RequestBodyUseruser){ System.out.println(user); return"success";}JSON数据键名与形参对象属性名相同，定义

POJO类型形参即可接收参数，需要使用@RequestBody标识图

12-21

Postman发送JSON数据12.3.1SpringBoot请求参数

（7）路径参数@RequestMapping("/user/{id}/{name}")publicStringurlParam(@PathVariableintid,@PathVariableStringname){ System.out.println(id+":"+name); return"success";}通过请求URL直接传递参数，需要使用@PathVariable获取路径参数12.3.2SpringBoot响应在SpringBoot应用中，通常使用@ResponseBody注解将方法的返回值作为response的body部分，将返回的对象通过适当的转换器转换为指定的格式之后，直接将数据写入到输出流中。@ResponseBody注解等价于通过response对象输出指定格式的数据。@ResponseBody注解的使用@ResponseBody分为方法注解和类注解，位于Controller方法或类上，是将方法返回值直接响应，如果返回值类型是实体对象或集合，将会转换为JSON格式响应。通常使用@RestController注解。@RestController包含@Controller和@ResponseBody二个注解。控制层Controller方法返回类型可以是字符串、对象、集合等，返回类型不统一，不便管理和难以维护。可以统一响应结果来解决这个问题。所有的控制层方法统一返回Result类型。12.3.2SpringBoot响应publicclassResult{

privateIntegercode;

//响应码：1成功,0失败

privateStringmsg;

//提示信息

privateObjectdata;

//返回的数据publicstaticResultsuccess(Objectdata){

returnnewResult(1,"success",data);

}publicstaticResultsuccess(){

returnnewResult(1,"success",null);

}

publicstaticResulterror(Stringmsg){

returnnewResult(0,msg,null);

}//省略构造方法、getter/setter等方法}Result实体类12.3.2SpringBoot响应案例：获取员工数据，返回统一响应结果。准备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:专任教师2:辅导员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响应在pom.xml文件中引入dom4j的依赖，用于解析XML文件<dependency> <groupId>org.dom4j</groupId> <artifactId>dom4j</artifactId> <version>2.1.3</version></dependency>创建用于解析XML的工具类XMLParserUtils、对应的实体类Emp，文件emp.xml放在resources目录下publicclassXmlParserUtils{publicstatic<T>List<T>parse(Stringfile,Class<T>targetClass){ ArrayList<T>list=newArrayList<T>();//封装解析出来的数据 try{ SAXReadersaxReader=newSAXReader();//获取一个解析器对象 //利用解析器把xml文件加载到内存中,并返回一个文档对象 Documentdocument=saxReader.read(newFile(file)); ElementrootElement=document.getRootElement();//获取根标签List<Element>elements=rootElement.elements("emp");//通过根标签来获取user标签12.3.2SpringBoot响应 for(Elementelement:elements){//遍历集合,得到每一个user标签 Stringid=element.element("id").getText();//id属性 Stringname=element.element("name").getText();//name属性 Stringage=element.element("age").getText();//age属性 Stringimage=element.element("image").getText();//image属性 Stringgender=element.element("gender").getText();//gender属性 Stringjob=element.element("job").getText();//job属性 Constructor<T>constructor=targetClass.getDeclaredConstructor(Integer.class,String.class,Integer.class,String.class,String.class,String.class);//组装数据 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响应publicclassEmp{ privateIntegerid; privateStringname; privateIntegerage; privateStringimage; privateStringgender; privateStringjob;}Emp.java（4）编写Controller程序，处理请求，响应数据@RestController

publicclassEmpController{

@RequestMapping("/listEmp")

publicResultlist(){

//1、加载emp.xml

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

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

12.3.2SpringBoot响应//2、对员工信息中的性别、职位字段进行处理

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("专任教师");

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

emp.setJob("辅导员");

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

emp.setJob("其它");

}

});

returnResult.success(empList);

//3、组装数据并返回

}

}12.3.2SpringBoot响应<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">员工信息列表展示</h1> <divid="app"> <el-table:data="tableData"style="width:100%"stripeborder><el-table-columnprop="id"label="编号"align="center"min-width="20%"></el-table-column>

//省略姓名、年龄、图像、性别和职位

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

（5）使用VSCode创建Vue项目，执行打包命令“npmrunbuild”，将生成的dist目录下的文件拷贝到IDEA工程目录resources的static目录下emp.html12.3.2SpringBoot响应 <style> .el-table.warning-row{ background:oldlace; } .el-table.success-row{ background:#f0f9eb; } </style> <script> newVue({ el:"#app", data(){

return{

tableData:[]

} },

12.3.2SpringBoot响应 mounted(){

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

if(res.data.code){

this.tableData=res.data.data;

}

});

}, methods:{ } }); </script>12.3.2SpringBoot响应图

12-22

员工信息列表12.4Spring之IoC/DI12.4.1什么是IoC/DI12.4.2分层解耦12.4.1什么是IoC/DI控制反转（InversionOfControl，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。IoC让开发人员不用关注创建对象，把对象的创建、初始化、销毁等工作交给Spring容器。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（DependencyInjection，简称DI）。依赖注入更加准确地描述了IoC的设计理念，是最流行的IoC实现方式。依赖注入，即组件之间的依赖关系由容器在应用系统运行期来决定，由容器动态地将目标对象注入到应用系统中的组件之中。Bean对象：IoC容器中创建、管理的对象，称之为Bean。12.4.1什么是IoC/DI以下二个步骤可以实现三层解耦。（1）Bean的声明表

12-2注解注解说明位置@Component声明bean的基础注解不属于以下三类时，用此注解@Controller@Component的衍生注解标注在控制器上@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12.4.1什么是IoC/DI（2）Bean的注入@Autowired注解默认是按照类型进行，该注解是Spring框架提供的注解，@Resource默认是按照名称注入，该注解是JDK提供的注解。12.4.2分层解耦本章12.3.2节应用案例，耦合度高而难以拆分，代码复用性低，数据访问、业务逻辑和响应请求代码都放在EmpController类中。

因此需要进行分层解耦，以便于进行分工合作、后期维护和提高软件组件的重用，便于替换某种产品（例如，变更持久层框架）、产品功能的扩展和适用用户需求的不断变化。三层架构的概念控制层（controller）：接收前端发送的请求，对请求进行处理，并响应数据。业务逻辑层（service）：处理具体的业务逻辑。数据访问层（DataAccessObject，简称DAO）：负责数据访问操作，包括数据的增加、删除、修改、查询。12.4.2分层解耦三层架构的应用案例：修改Controller程序，

将程序改成三层架构图

12-23

三层架构的目录结构12.4.2分层解耦软件设计的原则：高内聚（软件中各个功能模块内部的功能联系）低耦合（衡量软件中各个层/模块之间的依赖、关联的程序）EmpDaoImpl.java@Repository

publicclassEmpDaoImplimplementsEmpDao{

@Override

publicList<Emp>empList(){

//加载emp.xml,并解析emp.xml中的数据

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

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

returnempList;

}

}12.4.2分层解耦EmpServiceImpl.java@ServicepublicclassEmpServiceImplimplementsEmpService{ //按照名称注入@Resource(name="empDaoImpl") @Autowired//按照类型注入 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分层解耦 Stringjob=emp.getJob(); if("1".equals(job)){ emp.setJob("专任教师"); }elseif("2".equals(job)){ emp.setJob("辅导员"); }elseif("3".equals(job)){ emp.setJob("其它"); } }); returnempList; }}12.4.2分层解耦EmpController.java@Slf4j@RestControllerpublicclassEmpController{ @Autowired EmpServiceempService; @RequestMapping("/listEmp") publicResultlist(){ //1.调用servlet，获得数据 List<Emp>empList=empService.empList(); //2.组装数据并返回 returnResult.success(empList); }}12.5Spring之AOPAOP（AspectOrientedProgramming，面向切面编程）是在运行期间通过底层的动态代理机制对特定方法植入增强的代码。主要适用于记录操作日志、权限控制、事务管理等场景。主要的优势是代码无侵入、减少重复代码、提高开发效率和维护方便。12.5.1入门案例案例：工程部分功能运行速度较慢，需要统计每一个业务方法来定位耗时较长的业务方法。（1）在pom.xml中导入AOP的依赖<dependency>

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

<artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId></dependency>12.5.1入门案例（2）编写AOP程序（编写切面类）@Component

@Aspect

@Slf4j

publicclassTimeAspect{

@Around("execution(*co