Java外功基础(1)——Spring Web MVC

1.前置知识

1.1 Tomcat

定义：Tomcat是一个开源的轻量级Web(Http)服务器和Servlet容器。它实现了Java Servlet等Java EE规范的核心功能，常用于部署和运行Java Web应用程序 。换言之，Tomcat就是一个严格遵循Servlet规范开发出来的、可以独立安装和运行的Java Web服务器/Servlet容器 核心功能：

• Servlet容器：支持Servlet的执行，处理HTTP请求和响应
• Web服务器：提供静态资源(如HTML)的访问能力，支持基本的HTTP服务

安装与版本对应： tomcat官网：Apache Tomcat®

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目录结构：

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• bin:存放可执行文件，如startup.bat
• conf:存放配置文件
• lib:存放Tomcat运行所需的jar文件
• logs:存储日志文件
• temp:存放临时文件，如上传的文件或缓存数据
• webapps:默认web应用部署目录
• work:服务器的工作目录，存放运行时生成的临时文件(编译文件)

1.2 Servlet

1.2.1 定义

Servlet是Java语言编写的、运行在服务器端的程序，它遵循一套标准的API规范(Tomcat是这套规范的一个具体实现/容器，并提供了让Servlet与前端交互的运行时环境)

1.2.2 API示范

创建项目/配置文件： (1)在IEDA中创建Maven项目 (2)在pom.xml文件中添加servlet依赖(置于< project >< /project >标签下)

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>jakarta.servlet</groupId>
            <artifactId>jakarta.servlet-api</artifactId>
            <!--servlet依赖版本应与jdk和tomcat的版本相匹配-->
            <version>6.1.0</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
</dependencies>

(3)在main路径下创建webapp/Web-INF/web.xml，在xml文件中添加以下内容

<!DOCTYPE web-app PUBLIC
        "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
        "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" >
<web-app>
    <display-name>Archetype Created Web Application</display-name>
</web-app>

(4)下载插件：Smart Tomcat(为了方便启动项目)

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API示例：

import jakarta.servlet.annotation.WebServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;

import java.io.IOException;

//设置访问路径(url)
@WebServlet("/method")
//继承HttpServlet并重写doGet和doPost方法
public class MethodServlet extends HttpServlet {
    //接收method=post的请求
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException {
        System.out.println("doPost");
        resp.setContentType("text/html; charset=utf-8");
        resp.getWriter().write("doPost");
    }
    //接收method=put的请求
    @Override
    protected void doPut(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException {
        System.out.println("doPut");
        resp.setContentType("text/html; charset=utf-8");
        resp.getWriter().write("doPut");
    }
    //接收method=delete的请求
    @Override
    protected void doDelete(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException {
        System.out.println("doDelete");
        resp.setContentType("text/html; charset=utf-8");
        resp.getWriter().write("doDelete");
    }
}

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1.2.3 生命周期

定义：Servlet 生命周期由 Web容器(如Tomcat)管理，包含加载、初始化、处理请求和销毁四个阶段。每个阶段对应特定的方法调用，开发者可通过重写这些方法实现自定义逻辑

• 1.类加载：Web容器通过类加载器加载 Servlet 类(通常首次请求触发或容器启动时预加载，字节码文件被加载到内存但未实例化)。具体类加载流程请阅读：Java虚拟机——JVM(Java Virtual Machine)解析一
• 1.5 实例化：确认Servlet类成功加载后立刻执行，在整个Web容器中每种Servlet类(如HttpServlet)只会有一个实例化对象
• 2.初始化：Web容器调用刚刚创建好的Servlet实例的init(ServletConfig config)方法，在整个servlet实例的生命周期中仅调用一次，主要作用是读取配置和资源加载。若初始化失败，抛出 ServletException，Servlet不会被加入可用队列
• 3.处理请求：Web容器为每个请求创建线程，调用service(ServletRequest req, ServletResponse res)方法。service() 方法根据 HTTP请求类型(get/post)调用doGet()或doPost()
• 4.销毁：Web容器调用 destroy()方法，Servlet 实例被标记为垃圾回收

2.SpringBoot

Servlet是Java EE规范中处理Web请求的核心组件，但随着应用复杂度提升，Servlet的直接使用显得笨重。Spring框架通过一系列抽象和扩展，简化了企业级应用开发

我们可以用一个非常形象的比喻来贯穿始终：建造一座房子 第一阶段：Servlet 时代 - 自己烧砖砌墙 目标：建造一个能遮风挡雨的房子(一个能处理HTTP请求的Web应用) 你的工作状态：

• 材料： 你有最基础的原材料——泥土(Java 语言)和水(JVM)。你需要自己烧制砖块(编写Servlet类)
• 工具： 只有简单的泥瓦刀(Servlet API)
• 过程：
  • 1.你为每一面墙、每一扇门都亲手烧制一块特定的砖(编写 LoginServlet, UserServlet, OrderServlet)
  • 2.你亲自规划每块砖的位置(在web.xml中配置大量的 < servlet > 和 < servlet-mapping >)
  • 3.你亲自搅拌水泥，一块一块地砌墙(在每个 Servlet 的doGet/doPost 方法中手动解析参数、处理业务、组装 HTML)

核心特点：

• 高度灵活： 你可以造出任何形状的砖
• 极其繁琐： 大量重复性劳动(每个 Servlet 都有获取参数、关闭连接等样板代码)
• 难以维护： 砖块之间紧密耦合(对象依赖硬编码)，想换一扇窗(修改功能)可能会牵动整面墙
• 依赖外部： 房子建在别人的地上(需要将war包部署到外部的Tomcat服务器)

总结：Servlet提供了Web开发的基础能力，但开发效率极低，代码冗余且难以维护 第二阶段：Spring 时代 - 使用预制件和设计图纸 目标：用更高效、更标准化的方式建造一个结构更好、更易扩展的房子 你的工作状态：

• 材料： 你不再烧砖，而是使用工厂提供的标准化预制件(Spring Bean，如 @Controller, @Service)
• 核心创新： 你聘请了一位神奇的管家(IoC 容器)
  • 你不再亲自“砌砖”(用new实例化对象)，只需告诉管家你需要什么(用@Autowired声明依赖)
  • 管家会自动把预制件(Bean)按照图纸(配置)组装好，送到你手上(依赖注入DI)
• 过程：
  • 1.一个总大门(DispatcherServlet)： 房子只有一个入口，所有访客(请求)都先到这里
  • 2.管家调度： 总大门处的接待员(DispatcherServlet)根据访客需求，呼叫房子里对应的专业房间(@Controller中的方法)来接待
  • 3.开发者只需专注于房间内的专业服务(业务逻辑)，而不用关心访客是怎么进来的

核心特点：

• 解耦： 预制件之间是松耦合的，易于更换和测试
• 专业化： AOP(面向切面编程)可以像“装修队”一样，非侵入式地为所有房间统一安装中央空调（日志、安全、事务）
• 效率提升： 避免了大量重复劳动，结构清晰
• 配置复杂： 绘制详细的“组装图纸”(配置 Spring)本身成了一项复杂的工作

总结：Spring框架通过IoC/DI和AOP等理念，解决了代码耦合和重复劳动问题，但引入了显著的配置复杂度

Spring Boot 1.0.0正式发布于2014年4月1日，标志着该框架的首次稳定版本发布。SpringBoot基于Spring Framework 4进行设计，显著减少了开发者的配置工作量，彻底消除了Spring的配置地狱

• 约定大于配置：约定了默认配置
• Start机制：是一种依赖管理机制，每个Starter包含特定功能所需的依赖库和自动配置类，开发者只需引入对应Starter即可快速启用功能模块
• 嵌入式容器：内置了Tomcat等嵌入式容器，无需部署war文件到外部容器，直接运行即可启动应用

3.Spring Web MVC

3.1 概述

官方描述：Spring Web MVC是基于Servlet API构建的原始Web框架，并从一开始就在 Spring框架中。正式名称“Spring Web MVC”， 来自其源模块的名称(spring-webmvc)，但它通常被称为“Spring MVC”

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MVC的起源与发展：MVC(Model-View-Controller)模式最初由挪威计算机科学家Trygve Reenskaug于1978年在施乐帕克研究中心(Xerox PARC)提出，目的是为Smalltalk编程语言设计用户界面。其核心思想是将应用程序的逻辑分为三个独立组件：

• Model：处理数据逻辑和业务规则
• View：负责数据展示和用户界面
• Controller：接收用户输入并协调Model与View的交互

Spring MVC与MVC的关系：Spring MVC是MVC模式在Spring框架中的具体化，同时扩展了传统MVC的功能以适应现代Web开发需求

3.2 必需工具

Postman：主要用于 API 的开发和测试。它提供了一个用户友好的界面，支持发送HTTP请求、管理请求历史、自动化测试以及团队协作

• 下载地址：Download Postman

Fiddler：是一个网络调试代理工具，主要用于监控和分析HTTP/HTTPS流量。它可以捕获设备与服务器之间的所有请求和响应，支持修改请求、重放请求以及性能分析

• 下载地址：Fiddler - Download

3.3 RequestMapping

作用：是Spring MVC中最核心、最基础的注解之一，用于将HTTP请求映射到具体的方法上 注解级别：类+方法

• 作为类注解：可以为整个类提供一个统一的url前缀(可有可无)
• 作为方法注解：指定该方法负责处理哪个url的请求(强制要求)

@RequestMapping("/HelloController")
//@RestController声明该类是一个Spring MVC控制器
@RestController
public class HelloController {
    //0.不接收参数
    //作为 方法注解 时,@RequestMapping(value = "/hello",method = RequestMethod.GET)等同于@GetMapping(value = "/hello")
    //设置返回的响应是json格式,produces = "application/json"
    @RequestMapping(value = "/hello",method = RequestMethod.GET,produces = "application/json")
    public String hello() {
        return "{\"Hello\" : World}";
    }
    //1.一个参数
    @RequestMapping("/receiveAge1")
    //不传参或者传递的参数名不匹配时默认为null
    public String receiveAge1(Integer age) {
        return "接收到参数 age:" + age;
    }
    @RequestMapping("/receiveAge2")
    //不传参或者传递的参数名不匹配时尝试设置为null,但int无法被设置为null,所以抛出IllegalStateException
    public String receiveAge2(int age) {
        return "接收到参数 age:" + age;
    }
    //2.接收数组
    @RequestMapping("/receiveArray")
    public String receiveArray(String[] array) {
        return "接收到参数 array:" + Arrays.toString(array);
    }
    //3.接收对象,需要保证传递的参数名称和数量与Java对象保持一致
    @RequestMapping("/receivePerson")
    public String receivePerson(Person person) {
        return "接收到参数 person:" + person;
    }
}

3.4 RequestBody

作用：将HTTP请求体中的json数据绑定到Java对象(方法注解) 注解级别：方法

    @RequestMapping("/receivePerson")
    //@RequestBody接收JSON格式的数据
    public String receivePerson(@RequestBody Person person) {
        return "接收到参数 person:" + person;
    }

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3.5 RequestParam

作用：是Spring MVC框架中从HTTP请求中提取参数/查询字符串的注解，主要用于将请求参数绑定到控制器方法的参数上 注解级别：方法

    @RequestMapping("/receiveRename")
    //@RequestParam将url中key=name的查询字符串绑定到控制器的userName参数上
    //required = false设置该参数为非必传(默认为true,必传)
    public String receiveRename(@RequestParam(value = "name",required = false) String userName) {
        return "接收到参数name:" + userName;
    }

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注意：需要接收多个同名参数时(如param=value1&param=value2)，直接绑定到List类型需通过该注解明确声明

    @RequestMapping("/receiveList1")
    public String receiveList1(ArrayList<String> list) {
        //返回的list为空
        return "接收到参数 list:" + list;
    }

• (1)在Spring MVC中，参数绑定机制对集合类型和数组类型的处理存在差异
• (2)使用ArrayList< String >作为方法参数时，必须显式添加@RequestParam注解，原因如下：
  • 默认绑定规则：Spring默认将单个请求参数的值绑定到简单类型(如 String、int)或单个对象。对于集合类型，框架无法自动推断是否需要将多个同名参数合并为集合
  • 需要明确指示：@RequestParam注解会告知Spring将同名请求参数的值收集到一个集合中
• (3)数组(如 String[])无需 @RequestParam 注解即可正确接收，原因如下：
  • 内置支持：Spring对数组类型有原生支持，能自动将多个同名请求参数值绑定到数组。这是框架的默认行为，无需额外配置

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    @RequestMapping("/receiveList2")
    public String receiveList2(@RequestParam(required = false) ArrayList<String> list) {
        //正确返回
        return "接收到参数 list:" + list;
    }

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    @RequestMapping("/receiveList3")
    public String receiveList3(List<String> list) {
        //报错
        return "接收到参数 list:" + list;
    }

后端报错：java.lang.IllegalStateException: No primary or single unique constructor found for interface java.util.List。receiveList3方法使用List< String >接口类型而非具体实现类。Spring虽然支持接口类型参数绑定，但需要满足特定条件：

• 必须配合@RequestParam注解使用
• 不能直接使用未注解的接口类型参数

报错根本原因：Spring尝试实例化List接口失败(接口不可实例化)

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3.6 PathVariable

作用：用于从URL路径中提取变量值并绑定到方法的参数上 注解级别：方法

    @RequestMapping("/receivePath/{article}/{blog}")
    //required = false设置该参数为非必传(默认为true,必传)
    public String receivePath(@PathVariable(value = "article",required = false)Integer title,@PathVariable(value = "blog",required = false)String content) {
        return "接收到参数 article:" + title + " blog:" + content;
    }

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3.7 RequestPart

作用：用于处理 HTTP 请求中的 multipart/form-data 类型数据，通常用于文件上传或同时上传文件和其他表单字段的场景 注解级别：方法

    @RequestMapping("/receiveFile")
    public String receiveFile(@RequestPart(value = "file",required = false) MultipartFile imgFile,@RequestParam(value = "userName",required = false) String name) {
        //返回原始的文件名
        return "用户:" + name+ ",接收到文件:" +imgFile.getOriginalFilename();
    }

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3.8 Controller&ResponseBody&RestController

Controller

• 作用：是Spring MVC中的核心注解，用于标记一个类作为Web请求的处理器(声明一个类是一个Spring MVC控制器)，负责处理HTTP请求并返回视图
• 注解级别：类

ResponseBody

• 作用：指示方法返回值应直接写入HTTP响应体，而非通过视图解析器渲染
• 注解级别：类+方法

@RequestMapping("/ControllerResponse")
@Controller
public class ControllerResponse {
    //返回视图
    @RequestMapping("/HTMLView")
    public String HTMLView(){
        return "/show.html";
    }
    //返回数据
    @ResponseBody
    @RequestMapping("/HTMLData")
    public String HTMLData(){
        return "/show.html";
    }
}

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RestController

• 作用：是Spring MVC中的一个组合注解，它结合了@Controller和@ResponseBody的功能，标记的类所有方法返回值默认直接作为 HTTP 响应体(JSON/XML 等格式)，无需额外视图渲染
• 注解级别：类

4.Gitee

Gitee地址：九转苍翎 本文源码：SpringBoot_Demo1