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实习第一周学习总结

2024-08-27 11:23:28   219人阅读

Fielding将他对互联网软件的架构原则，定名为REST，即Representational State Transfer的缩写。我对这个词组的翻译是"表现层状态转化"。

如果一个架构符合REST原则，就称它为RESTful架构。

要理解RESTful架构，最好的方法就是去理解Representational State Transfer这个词组到底是什么意思，它的每一个词代表了什么涵义。如果你把这个名称搞懂了，也就不难体会REST是一种什么样的设计。

资源（Resources）

REST的名称"表现层状态转化"中，省略了主语。"表现层"其实指的是"资源"（Resources）的"表现层"。

所谓"资源"，就是网络上的一个实体，或者说是网络上的一个具体信息。它可以是一段文本、一张图片、一首歌曲、一种服务，总之就是一个具体的实在。你可以用一个URI（统一资源定位符）指向它，每种资源对应一个特定的URI。要获取这个资源，访问它的URI就可以，因此URI就成了每一个资源的地址或独一无二的识别符。

所谓"上网"，就是与互联网上一系列的"资源"互动，调用它的URI。

表现层（Representation）

"资源"是一种信息实体，它可以有多种外在表现形式。我们把"资源"具体呈现出来的形式，叫做它的"表现层"（Representation）。

比如，文本可以用txt格式表现，也可以用HTML格式、XML格式、JSON格式表现，甚至可以采用二进制格式；图片可以用JPG格式表现，也可以用PNG格式表现。

URI只代表资源的实体，不代表它的形式。严格地说，有些网址最后的".html"后缀名是不必要的，因为这个后缀名表示格式，属于"表现层"范畴，而URI应该只代表"资源"的位置。它的具体表现形式，应该在HTTP请求的头信息中用Accept和Content-Type字段指定，这两个字段才是对"表现层"的描述。

状态转化（State Transfer）

访问一个网站，就代表了客户端和服务器的一个互动过程。在这个过程中，势必涉及到数据和状态的变化。

互联网通信协议HTTP协议，是一个无状态协议。这意味着，所有的状态都保存在服务器端。因此，如果客户端想要操作服务器，必须通过某种手段，让服务器端发生"状态转化"（State Transfer）。而这种转化是建立在表现层之上的，所以就是"表现层状态转化"。

客户端用到的手段，只能是HTTP协议。具体来说，就是HTTP协议里面，四个表示操作方式的动词：GET、POST、PUT、DELETE。它们分别对应四种基本操作：GET用来获取资源，POST用来新建资源（也可以用于更新资源），PUT用来更新资源，DELETE用来删除资源。

综述

综合上面的解释，我们总结一下什么是RESTful架构：

　　（1）每一个URI代表一种资源；

　　（2）客户端和服务器之间，传递这种资源的某种表现层；

　　（3）客户端通过四个HTTP动词，对服务器端资源进行操作，实现"表现层状态转化"。

 

 

 

Spring MVC 的快速入门

环境准备

  • 一个称手的文本编辑器（例如Vim、Emacs、Sublime Text）或者IDE（Eclipse、Idea Intellij）
  • Java环境（JDK 1.7或以上版本）
  • Maven 3.0+（Eclipse和Idea IntelliJ内置，如果使用IDE并且不使用命令行工具可以不安装）

一个最简单的Web应用

使用Spring Boot框架可以大大加速Web应用的开发过程，首先在Maven项目依赖中引入spring-boot-starter-web：

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>com.tianmaying</groupId>
  <artifactId>spring-web-demo</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <packaging>jar</packaging>

  <name>spring-web-demo</name>
  <description>Demo project for Spring WebMvc</description>

  <parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>1.2.5.RELEASE</version>
    <relativePath/>
  </parent>

  <properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <java.version>1.8</java.version>
  </properties>

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
  </dependencies>

  <build>
    <plugins>
      <plugin>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
      </plugin>
    </plugins>
  </build>

</project>

接下来创建src/main/java/Application.java:

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@SpringBootApplication
@RestController
public class Application {

    @RequestMapping("/")
    public String greeting() {
        return "Hello World!";
    }

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

运行应用：mvn spring-boot:run或在IDE中运行main()方法，在浏览器中访问http://localhost:8080，Hello World!就出现在了页面中。只用了区区十几行Java代码，一个Hello World应用就可以正确运行了，那么这段代码究竟做了什么呢？我们从程序的入口SpringApplication.run(Application.class, args);开始分析：

  1. SpringApplication是Spring Boot框架中描述Spring应用的类，它的run()方法会创建一个Spring应用上下文（Application Context）。另一方面它会扫描当前应用类路径上的依赖，例如本例中发现spring-webmvc（由 spring-boot-starter-web传递引入）在类路径中，那么Spring Boot会判断这是一个Web应用，并启动一个内嵌的Servlet容器（默认是Tomcat）用于处理HTTP请求。

  2. Spring WebMvc框架会将Servlet容器里收到的HTTP请求根据路径分发给对应的@Controller类进行处理，@RestController是一类特殊的@Controller，它的返回值直接作为HTTP Response的Body部分返回给浏览器。

  3. @RequestMapping注解表明该方法处理那些URL对应的HTTP请求，也就是我们常说的URL路由（routing)，请求的分发工作是有Spring完成的。例如上面的代码中http://localhost:8080/ 根路径就被路由至greeting()方法进行处理。如果访问http://localhost:8080/hello ，则会出现 404 Not Found错误，因为我们并没有编写任何方法来处理/hello`请求。

使用@Controller实现URL路由

现代Web应用往往包括很多页面，不同的页面也对应着不同的URL。对于不同的URL，通常需要不同的方法进行处理并返回不同的内容。

匹配多个URL

@RestController
public class Application {

    @RequestMapping("/")
    public String index() {
        return "Index Page";
    }

    @RequestMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "Hello World!";
    }
}

@RequestMapping可以注解@Controller类：

@RestController
@RequestMapping("/classPath")
public class Application {
    @RequestMapping("/methodPath")
    public String method() {
        return "mapping url is /classPath/methodPath";
    }
}

method方法匹配的URL是/classPath/methodPath"。

提示

可以定义多个@Controller将不同URL的处理方法分散在不同的类中。

URL中的变量——PathVariable

在Web应用中URL通常不是一成不变的，例如微博两个不同用户的个人主页对应两个不同的URL: http://weibo.com/user1 和http://weibo.com/user2。 我们不可能对于每一个用户都编写一个被@RequestMapping注解的方法来处理其请求，Spring MVC提供了一套机制来处理这种情况：

@RequestMapping("/users/{username}")
public String userProfile(@PathVariable("username") String username) {
    return String.format("user %s", username);
}

@RequestMapping("/posts/{id}")
public String post(@PathVariable("id") int id) {
    return String.format("post %d", id);
}

在上述例子中，URL中的变量可以用{variableName}来表示，同时在方法的参数中加上@PathVariable("variableName")，那么当请求被转发给该方法处理时，对应的URL中的变量会被自动赋值给被@PathVariable注解的参数（能够自动根据参数类型赋值，例如上例中的int）。

支持HTTP方法

对于HTTP请求除了其URL，还需要注意它的方法（Method）。例如我们在浏览器中访问一个页面通常是GET方法，而表单的提交一般是POST方法。@Controller中的方法同样需要对其进行区分：

@RequestMapping(value = "http://www.mamicode.com/login", method = RequestMethod.GET)
public String loginGet() {
    return "Login Page";
}

@RequestMapping(value = "http://www.mamicode.com/login", method = RequestMethod.POST)
public String loginPost() {
    return "Login Post Request";
}

Spring MVC最新的版本中提供了一种更加简洁的配置HTTP方法的方式，增加了四个标注：

  • @PutMapping
  • @GetMapping
  • @PostMapping
  • @DeleteMapping

在Web应用中常用的HTTP方法有四种：

  • PUT方法用来添加的资源
  • GET方法用来获取已有的资源
  • POST方法用来对资源进行状态转换
  • DELETE方法用来删除已有的资源

这四个方法可以对应到CRUD操作（Create、Read、Update和Delete），比如博客的创建操作，按照REST风格设计URL就应该使用PUT方法，读取博客使用GET方法，更新博客使用POST方法，删除博客使用DELETE方法。

每一个Web请求都是属于其中一种，在Spring MVC中如果不特殊指定的话，默认是GET请求。

比如@RequestMapping("/")和@RequestMapping("/hello")和对应的Web请求是：

  • GET /
  • GET /hello

实际上@RequestMapping("/")是@RequestMapping("/", method = RequestMethod.GET)的简写，即可以通过method属性，设置请求的HTTP方法。

比如PUT /hello请求，对应于@RequestMapping("/hello", method = RequestMethod.PUT)

基于新的标注@RequestMapping("/hello", method = RequestMethod.PUT)可以简写为@PutMapping("/hello")。@RequestMapping("/hello")与GetMapping("/hello")等价。

模板渲染

在之前所有的@RequestMapping注解的方法中，返回值字符串都被直接传送到浏览器端并显示给用户。但是为了能够呈现更加丰富、美观的页面，我们需要将HTML代码返回给浏览器，浏览器再进行页面的渲染、显示。

一种很直观的方法是在处理请求的方法中，直接返回HTML代码，但是这样做的问题在于——一个复杂的页面HTML代码往往也非常复杂，并且嵌入在Java代码中十分不利于维护。更好的做法是将页面的HTML代码写在模板文件中，渲染后再返回给用户。为了能够进行模板渲染，需要将@RestController改成@Controller：

import org.springframework.ui.Model;

@Controller
public class HelloController {

    @RequestMapping("/hello/{name}")
    public String hello(@PathVariable("name") String name, Model model) {
        model.addAttribute("name", name);
        return "hello"
    }
}

在上述例子中，返回值"hello"并非直接将字符串返回给浏览器，而是寻找名字为hello的模板进行渲染，我们使用Thymeleaf模板引擎进行模板渲染，需要引入依赖：

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
</dependency>

接下来需要在默认的模板文件夹src/main/resources/templates/目录下添加一个模板文件hello.html：

<!DOCTYPE HTML>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <title>Getting Started: Serving Web Content</title>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
</head>
<body>
    <p th:text="‘Hello, ‘ + ${name} + ‘!‘" />
</body>
</html>

th:text="‘Hello, ‘ + ${name} + ‘!‘"也就是将我们之前在@Controller方法里添加至Model的属性name进行渲染，并放入<p>标签中（因为th:text是<p>标签的属性）。模板渲染还有更多的用法，请参考Thymeleaf官方文档。

处理静态文件

浏览器页面使用HTML作为描述语言，那么必然也脱离不了CSS以及JavaScript。为了能够浏览器能够正确加载类似/css/style.css, /js/main.js等资源，默认情况下我们只需要在src/main/resources/static目录下添加css/style.css和js/main.js文件后，Spring MVC能够自动将他们发布，通过访问/css/style.css, /js/main.js也就可以正确加载这些资源。

文件上传

Spring MVC还能够支持更为复杂的HTTP请求——文件资源。我们在网站中经常遇到上传图片、附件一类的需求，就是通过文件上传技术来实现的。

处理文件的表单和普通表单的唯一区别在于设置enctype——multipart编码方式则需要设置enctype为multipart/form-data。

<form method="post" enctype="multipart/form-data">
    <input type="text" name="title" value="http://www.mamicode.com/tianmaying">
    <input type="file" name="avatar">
    <input type="submit">
</form>

这里我们还设置了<input type=‘text‘>的默认值为tianmaying。

该表单将会显示为一个文本框、一个文件按钮、一个提交按钮。然后我们选择一个文件：chrome.png，点击表单提交后产生的请求可能是这样的：

请求头：

POST http://www.example.com HTTP/1.1
Content-Type:multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundaryrGKCBY7qhFd3TrwA

请求体：

------WebKitFormBoundaryrGKCBY7qhFd3TrwA
Content-Disposition: form-data; name="title"

tianmaying
------WebKitFormBoundaryrGKCBY7qhFd3TrwA
Content-Disposition: form-data; name="avatar"; filename="chrome.png"
Content-Type: image/png

 ... content of chrome.png ...
------WebKitFormBoundaryrGKCBY7qhFd3TrwA--

这便是一个multipart编码的表单。Content-Type中还包含了boundary的定义，它用来分隔请求体中的每个字段。正是这一机制，使得请求体中可以包含二进制文件（当然文件中不能包含boundary）。文件上传正是利用这种机制来完成的。

如果不设置<form>的enctype编码，同样可以在表单中设置type=file类型的输入框，但是请求体和传统的表单一样，这样服务器程序无法获取真正的文件内容。

在服务端，为了支持文件上传我们还需要进行一些配置。

控制器逻辑

对于表单中的文本信息输入，我们可以通过@RequestParam注解获取。对于上传的二进制文件（文本文件同样会转化为byte[]进行传输），就需要借助Spring提供的MultipartFile类来获取了：

@Controller
public class FileUploadController {

    @PostMapping("/upload")
    @ResponseBody
    public String handleFileUpload(@RequestParam("file") MultipartFile file) {
        byte[] bytes = file.getBytes();

        return "file uploaded successfully."
    }
}

通过MultipartFile的getBytes()方法即可以得到上传的文件内容（<form>中定义了一个type="file"的，在这里我们可以将它保存到本地磁盘。另外，在默认的情况下Spring仅仅支持大小为128KB的文件，为了调整它，我们可以修改Spring的配置文件src/main/resources/application.properties：

multipart.maxFileSize: 128KB
multipart.maxRequestSize: 128KB

修改上述数值即可完成配置。

HTML表单

HTML中支持文件上传的表单元素仍然是<input>，只不过它的类型是file：

<html>
<body>
  <form method="POST" enctype="multipart/form-data" action="/upload">
    File to upload: <input type="file" name="file"><br />
    Name: <input type="text" name="name"><br /> <br />
    <input type="submit" value="http://www.mamicode.com/Upload"> Press here to upload the file!
  </form>
</body>
</html>

multipart/form-data表单既可以上传文件类型，也可以和普通表单一样提交其他类型的数据，在Spring MVC的@RequestMapping方法参数中用@RequestParam标注即可（也可以利用数据绑定机制，绑定一个对象）

拦截器Interceptor

Spring MVC框架中的Interceptor，与Servlet API中的Filter十分类似，用于对Web请求进行预处理/后处理。通常情况下这些预处理/后处理逻辑是通用的，可以被应用于所有或多个Web请求，例如：

  • 记录Web请求相关日志，可以用于做一些信息监控、统计、分析
  • 检查Web请求访问权限，例如发现用户没有登录后，重定向到登录页面
  • 打开/关闭数据库连接——预处理时打开，后处理关闭，可以避免在所有业务方法中都编写类似代码，也不会忘记关闭数据库连接

Spring MVC请求处理流程

技术分享

上图是Spring MVC框架处理Web请求的基本流程，请求会经过DispatcherServlet的分发后，会按顺序经过一系列的Interceptor并执行其中的预处理方法，在请求返回时同样会执行其中的后处理方法。

在DispatcherServlet和Controller之间哪些竖着的彩色细条，是拦截请求进行额外处理的地方，所以命名为拦截器（Interceptor）。

HandlerInterceptor接口

Spring MVC中拦截器是实现了HandlerInterceptor接口的Bean：

public interface HandlerInterceptor {
    boolean preHandle(HttpServletRequest request, 
                      HttpServletResponse response, 
                      Object handler) throws Exception;

    void postHandle(HttpServletRequest request, 
                    HttpServletResponse response, 
                    Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception;

    void afterCompletion(HttpServletRequest request, 
                         HttpServletResponse response, 
                         Object handler, Exception ex) throws Exception;
}
  • preHandle()：预处理回调方法，若方法返回值为true，请求继续（调用下一个拦截器或处理器方法）；若方法返回值为false，请求处理流程中断，不会继续调用其他的拦截器或处理器方法，此时需要通过response产生响应；
  • postHandle()：后处理回调方法，实现处理器的后处理（但在渲染视图之前），此时可以通过ModelAndView对模型数据进行处理或对视图进行处理
  • afterCompletion()：整个请求处理完毕回调方法，即在视图渲染完毕时调用

HandlerInterceptor有三个方法需要实现，但大部分时候可能只需要实现其中的一个方法，HandlerInterceptorAdapter是一个实现了HandlerInterceptor的抽象类，它的三个实现方法都为空实现（或者返回true），继承该抽象类后可以仅仅实现其中的一个方法：

public class Interceptor extends HandlerInterceptorAdapter {

    public boolean preHandle(HttpServletRequest request,
                             HttpServletResponse response,
                             Object handler) throws Exception {
        // 在controller方法调用前打印信息
        System.out.println("This is interceptor.");
        // 返回true，将强求继续传递（传递到下一个拦截器，没有其它拦截器了，则传递给Controller）
        return true;
    }
}

配置Interceptor

定义HandlerInterceptor后，需要创建WebMvcConfigurerAdapter在MVC配置中将它们应用于特定的URL中。一般一个拦截器都是拦截特定的某一部分请求，这些请求通过URL模型来指定。

下面是一个配置的例子：

@Configuration
public class WebConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new LocaleInterceptor());
        registry.addInterceptor(new ThemeInterceptor()).addPathPatterns("/**").excludePathPatterns("/admin/**");
        registry.addInterceptor(new SecurityInterceptor()).addPathPatterns("/secure/*");
    }
}

@ModelAttribute

方法使用@ModelAttribute标注

@ModelAttribute标注可被应用在方法或方法参数上。

标注在方法上的@ModelAttribute说明方法是用于添加一个或多个属性到model上。这样的方法能接受与@RequestMapping标注相同的参数类型，只不过不能直接被映射到具体的请求上。

在同一个控制器中，标注了@ModelAttribute的方法实际上会在@RequestMapping方法之前被调用。

以下是示例：

// Add one attribute
// The return value of the method is added to the model under the name "account"
// You can customize the name via @ModelAttribute("myAccount")

@ModelAttribute
public Account addAccount(@RequestParam String number) {
    return accountManager.findAccount(number);
}

// Add multiple attributes

@ModelAttribute
public void populateModel(@RequestParam String number, Model model) {
    model.addAttribute(accountManager.findAccount(number));
    // add more ...
}

@ModelAttribute方法通常被用来填充一些公共需要的属性或数据，比如一个下拉列表所预设的几种状态，或者宠物的几种类型，或者去取得一个HTML表单渲染所需要的命令对象，比如Account等。

@ModelAttribute标注方法有两种风格：

  • 在第一种写法中，方法通过返回值的方式默认地将添加一个属性；
  • 在第二种写法中，方法接收一个Model对象，然后可以向其中添加任意数量的属性。

可以在根据需要，在两种风格中选择合适的一种。

一个控制器可以拥有多个@ModelAttribute方法。同个控制器内的所有这些方法，都会在@RequestMapping方法之前被调用。

@ModelAttribute方法也可以定义在@ControllerAdvice标注的类中，并且这些@ModelAttribute可以同时对许多控制器生效。

属性名没有被显式指定的时候又当如何呢？在这种情况下，框架将根据属性的类型给予一个默认名称。举个例子，若方法返回一个Account类型的对象，则默认的属性名为"account"。可以通过设置@ModelAttribute标注的值来改变默认值。当向Model中直接添加属性时，请使用合适的重载方法addAttribute(..)-即带或不带属性名的方法。

@ModelAttribute标注也可以被用在@RequestMapping方法上。这种情况下，@RequestMapping方法的返回值将会被解释为model的一个属性，而非一个视图名，此时视图名将以视图命名约定来方式来确定。

方法参数使用@ModelAttribute标注

@ModelAttribute标注既可以被用在方法上，也可以被用在方法参数上。

标注在方法参数上的@ModelAttribute说明了该方法参数的值将由model中取得。如果model中找不到，那么该参数会先被实例化，然后被添加到model中。在model中存在以后，请求中所有名称匹配的参数都会填充到该参数中。

这在Spring MVC中被称为数据绑定，一个非常有用的特性，我们不用每次都手动从表格数据中转换这些字段数据。

@RequestMapping(path = "/owners/{ownerId}/pets/{petId}/edit", method = RequestMethod.POST)
public String processSubmit(@ModelAttribute Pet pet) { }

以上面的代码为例，这个Pet类型的实例可能来自哪里呢？有几种可能:

  • 它可能因为@SessionAttributes标注的使用已经存在于model中
  • 它可能因为在同个控制器中使用了@ModelAttribute方法已经存在于model中——正如上一小节所叙述的
  • 它可能是由URI模板变量和类型转换中取得的（下面会详细讲解）
  • 它可能是调用了自身的默认构造器被实例化出来的

@ModelAttribute方法常用于从数据库中取一个属性值，该值可能通过@SessionAttributes标注在请求中间传递。在一些情况下，使用URI模板变量和类型转换的方式来取得一个属性是更方便的方式。这里有个例子：

@RequestMapping(path = "/accounts/{account}", method = RequestMethod.PUT)
public String save(@ModelAttribute("account") Account account) {

}

这个例子中，model属性的名称（"account"）与URI模板变量的名称相匹配。如果配置了一个可以将String类型的账户值转换成Account类型实例的转换器Converter<String, Account>，那么上面这段代码就可以工作的很好，而不需要再额外写一个@ModelAttribute方法。

下一步就是数据的绑定。WebDataBinder类能将请求参数——包括字符串的查询参数和表单字段等——通过名称匹配到model的属性上。成功匹配的字段在需要的时候会进行一次类型转换（从String类型到目标字段的类型），然后被填充到model对应的属性中。

进行了数据绑定后，则可能会出现一些错误，比如没有提供必须的字段、类型转换过程的错误等。若想检查这些错误，可以在标注了@ModelAttribute的参数紧跟着声明一个BindingResult参数：

@RequestMapping(path = "/owners/{ownerId}/pets/{petId}/edit", method = RequestMethod.POST)
public String processSubmit(@ModelAttribute("pet") Pet pet, BindingResult result) {
    if (result.hasErrors()) {
        return "petForm";
    }

    // ...

}

拿到BindingResult参数后，可以检查是否有错误，可以通过Spring的<errors>表单标签来在同一个表单上显示错误信息。

BindingResult被用于记录数据绑定过程的错误，因此除了数据绑定外，还可以把该对象传给自己定制的验证器来调用验证。这使得数据绑定过程和验证过程出现的错误可以被搜集到一起，然后一并返回给用户：

@RequestMapping(path = "/owners/{ownerId}/pets/{petId}/edit", method = RequestMethod.POST)
public String processSubmit(@ModelAttribute("pet") Pet pet, BindingResult result) {

    new PetValidator().validate(pet, result);
    if (result.hasErrors()) {
        return "petForm";
    }

    // ...

}

又或者可以通过添加一个JSR-303规范的@Valid标注，这样验证器会自动被调用。

@RequestMapping(path = "/owners/{ownerId}/pets/{petId}/edit", method = RequestMethod.POST)
public String processSubmit(@Valid @ModelAttribute("pet") Pet pet, BindingResult result) {

    if (result.hasErrors()) {
        return "petForm";
    }

    // ...

}

异常处理

Spring MVC框架提供了多种机制用来处理异常，初次接触可能会对他们用法以及适用的场景感到困惑。现在以一个简单例子来解释这些异常处理的机制。

假设现在我们开发了一个博客应用，其中最重要的资源就是文章（Post），应用中的URL设计如下：

  • 获取文章列表：GET /posts/
  • 添加一篇文章：POST /posts/
  • 获取一篇文章：GET /posts/{id}
  • 更新一篇文章：PUT /posts/{id}
  • 删除一篇文章：DELETE /posts/{id}

这是非常标准的复合RESTful风格的URL设计，在Spring MVC实现的应用过程中，相应也会有5个对应的用@RequestMapping注解的方法来处理相应的URL请求。在处理某一篇文章的请求中（获取、更新、删除），无疑需要做这样一个判断——请求URL中的文章id是否在于系统中，如果不存在需要返回404 Not Found。

使用HTTP状态码

在默认情况下，Spring MVC处理Web请求时如果发现存在没有应用代码捕获的异常，那么会返回HTTP 500（Internal Server Error）错误。但是如果该异常是我们自己定义的并且使用@ResponseStatus注解进行修饰，那么Spring MVC则会返回指定的HTTP状态码：

@ResponseStatus(value = http://www.mamicode.com/HttpStatus.NOT_FOUND, reason ="No Such Post")//404 Not Found
public class PostNotFoundException extends RuntimeException {
}

在Controller中可以这样使用它：

@RequestMapping(value = "http://www.mamicode.com/posts/{id}", method = RequestMethod.GET)
public String showPost(@PathVariable("id") long id, Model model) {
    Post post = postService.get(id);
    if (post == null) throw new PostNotFoundException("post not found");
    model.addAttribute("post", post);
    return "postDetail";
}

这样如果我们访问了一个不存在的文章，那么Spring MVC会根据抛出的PostNotFoundException上的注解值返回一个HTTP 404 Not Found给浏览器。

最佳实践

上述场景中，除了获取一篇文章的请求，还有更新和删除一篇文章的方法中都需要判断文章id是否存在。在每一个方法中都加上if (post == null) throw new PostNotFoundException("post not found");是一种解决方案，但如果有10个、20个包含/posts/{id}的方法，虽然只有一行代码但让他们重复10次、20次也是非常不优雅的。

为了解决这个问题，可以将这个逻辑放在Service中实现：

@Service
public class PostService {

    @Autowired
    private PostRepository postRepository;

    public Post get(long id) {
        return postRepository.findById(id)
                .orElseThrow(() -> new PostNotFoundException("post not found"));
    }
}

这里`PostRepository`继承了`JpaRepository`，可以定义`findById`方法返回一个`Optional<Post>`——如果不存在则Optional为空，抛出异常。

这样在所有的Controller方法中，只需要正常获取文章即可，所有的异常处理都交给了Spring MVC。

在Controller中处理异常

Controller中的方法除了可以用于处理Web请求，还能够用于处理异常处理——为它们加上@ExceptionHandler即可：

@Controller
public class ExceptionHandlingController {

  // @RequestHandler methods
  ...

  // Exception handling methods

  // Convert a predefined exception to an HTTP Status code
  @ResponseStatus(value=http://www.mamicode.com/HttpStatus.CONFLICT, reason="Data integrity violation")  // 409
  @ExceptionHandler(DataIntegrityViolationException.class)
  public void conflict() {
    // Nothing to do
  }

  // Specify the name of a specific view that will be used to display the error:
  @ExceptionHandler({SQLException.class,DataAccessException.class})
  public String databaseError() {
    // Nothing to do.  Returns the logical view name of an error page, passed to
    // the view-resolver(s) in usual way.
    // Note that the exception is _not_ available to this view (it is not added to
    // the model) but see "Extending ExceptionHandlerExceptionResolver" below.
    return "databaseError";
  }

  // Total control - setup a model and return the view name yourself. Or consider
  // subclassing ExceptionHandlerExceptionResolver (see below).
  @ExceptionHandler(Exception.class)
  public ModelAndView handleError(HttpServletRequest req, Exception exception) {
    logger.error("Request: " + req.getRequestURL() + " raised " + exception);

    ModelAndView mav = new ModelAndView();
    mav.addObject("exception", exception);
    mav.addObject("url", req.getRequestURL());
    mav.setViewName("error");
    return mav;
  }
}

首先需要明确的一点是，在Controller方法中的@ExceptionHandler方法只能够处理同一个Controller中抛出的异常。这些方法上同时也可以继续使用@ResponseStatus注解用于返回指定的HTTP状态码，但同时还能够支持更加丰富的异常处理：

  • 渲染特定的视图页面
  • 使用ModelAndView返回更多的业务信息

大多数网站都会使用一个特定的页面来响应这些异常，而不是直接返回一个HTTP状态码或者显示Java异常调用栈。当然异常信息对于开发人员是非常有用的，如果想要在视图中直接看到它们可以这样渲染模板（以JSP为例）：

<h1>Error Page</h1>
<p>Application has encountered an error. Please contact support on ...</p>

<!--
Failed URL: ${url}
Exception:  ${exception.message}
<c:forEach items="${exception.stackTrace}" var="ste">    ${ste} 
</c:forEach>
-->

全局异常处理

@ControllerAdvice提供了和上一节一样的异常处理能力，但是可以被应用于Spring应用上下文中的所有@Controller：

@ControllerAdvice
class GlobalControllerExceptionHandler {
    @ResponseStatus(HttpStatus.CONFLICT)  // 409
    @ExceptionHandler(DataIntegrityViolationException.class)
    public void handleConflict() {
        // Nothing to do
    }
}

Spring MVC默认对于没有捕获也没有被@ResponseStatus以及@ExceptionHandler声明的异常，会直接返回500，这显然并不友好，可以在@ControllerAdvice中对其进行处理（例如返回一个友好的错误页面，引导用户返回正确的位置或者提交错误信息）：

@ControllerAdvice
class GlobalDefaultExceptionHandler {
    public static final String DEFAULT_ERROR_VIEW = "error";

    @ExceptionHandler(value = http://www.mamicode.com/Exception.class)"exception", e);
        mav.addObject("url", req.getRequestURL());
        mav.setViewName(DEFAULT_ERROR_VIEW);
        return mav;
    }
}

总结

Spring在异常处理方面提供了一如既往的强大特性和支持，那么在应用开发中我们应该如何使用这些方法呢？以下提供一些经验性的准则：

  • 不要在@Controller中自己进行异常处理逻辑。即使它只是一个Controller相关的特定异常，在@Controller中添加一个@ExceptionHandler方法处理。
  • 对于自定义的异常，可以考虑对其加上@ResponseStatus注解
  • 使用@ControllerAdvice处理通用异常（例如资源不存在、资源存在冲突等）

 

实习第一周学习总结


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