04-Web后端基礎(基礎知識)

而像HTML、CSS、JS 以及圖片、音頻、視頻等這些資源，我們都稱為靜態資源。所謂靜態資源，就是指在服務器上存儲的不會改變的數據，通常不會根據用戶的請求而變化。

那與靜態資源對應的還有一類資源，就是動態資源。那所謂動態資源，就是指在服務器端上存儲的，會根據用戶請求和其他數據動態生成的，內容可能會在每次請求時都發生變化。比如：Servlet、JSP等(負責邏輯處理)。而Servlet、JSP這些技術現在早都被企業淘汰了，現在在企業項目開發中，都是直接基于Spring框架來構建動態資源。

而對于我們java程序開發的動態資源來說，我們通常會將這些動態資源部署在Tomcat，這樣的Web服務器中運行。而瀏覽器與服務器在通信的時候，基本都是基于HTTP協議的。

那上述所描述的這種瀏覽器/服務器的架構模式呢，我們稱之為：BS架構。

BS架構：Browser/Server，瀏覽器/服務器架構模式。客戶端只需要瀏覽器，應用程序的邏輯和數據都存儲在服務端。

- 優點：維護方便
- 缺點：體驗一般

CS架構：Client/Server，客戶端/服務器架構模式。需要單獨開發維護客戶端。

- 優點：體驗不錯
- 缺點：開發維護麻煩

那前面我們已經學習了靜態資源開發技術，包括：HTML、CSS、JS以及JS的高級框架Vue，異步交互技術Axios。那那接下來呢，我們就要來學習動態資料開發技術，而動態資源開發技術中像早期的Servlet、JSP這些個技術早都被企業淘汰了，現在企業開發主流的就是基于Spring體系中的框架來開發這些動態資源。所以，我們今天的課程內容內，分為以下四個部分：

SpringBootWeb入門
HTTP協議
SpringBootWeb案例
分層解耦

1. SpringBootWeb入門

那接下來呢，我們就要來講解現在企業開發的主流技術 SpringBoot，并基于SpringBoot進行Web程序的開發。

1.1 概述

在沒有正式的學習SpringBoot之前，我們要先來了解下什么是Spring。

我們可以打開Spring的官網(Spring | Home)，去看一下Spring的簡介：Spring makes Java simple。

Spring的官方提供很多開源的項目，我們可以點擊上面的projects，看到spring家族旗下的項目，按照流行程度排序為：

Spring發展到今天已經形成了一種開發生態圈，Spring提供了若干個子項目，每個項目用于完成特定的功能。而我們在項目開發時，一般會偏向于選擇這一套spring家族的技術，來解決對應領域的問題，那我們稱這一套技術為spring全家桶。

而Spring家族旗下這么多的技術，最基礎、最核心的是 SpringFramework。其他的spring家族的技術，都是基于SpringFramework的，SpringFramework中提供很多實用功能，如：依賴注入、事務管理、web開發支持、數據訪問、消息服務等等。

而如果我們在項目中，直接基于SpringFramework進行開發，存在兩個問題：

配置繁瑣
入門難度大

所以基于此呢，spring官方推薦我們從另外一個項目開始學習，那就是目前最火爆的SpringBoot。通過springboot就可以快速的幫我們構建應用程序，所以springboot呢，最大的特點有兩個：

簡化配置
快速開發

Spring Boot 可以幫助我們非常快速的構建應用程序、簡化開發、提高效率。

而直接基于SpringBoot進行項目構建和開發，不僅是Spring官方推薦的方式，也是現在企業開發的主流。

1.2 入門程序

1.2.1 需求

需求：基于SpringBoot的方式開發一個web應用，瀏覽器發起請求/hello后，給瀏覽器返回字符串 "Hello xxx ~"。

1.2.2 開發步驟

第1步：創建SpringBoot工程，并勾選Web開發相關依賴

第2步：定義HelloController類，添加方法hello，并添加注解

1). 創建SpringBoot工程（需要聯網）

基于Spring官方骨架，創建SpringBoot工程。

基本信息描述完畢之后，勾選web開發相關依賴。

SpringBoot官方提供的腳手架，里面只能夠選擇SpringBoot的幾個最新的版本，如果要選擇其他相對低一點的版本，可以在springboot項目創建完畢之后，修改項目的pom.xml文件中的版本號。

點擊Create之后，就會聯網創建這個SpringBoot工程，創建好之后，結構如下：

注意：在聯網創建過程中，會下載相關資源(請耐心等待)

static: 存儲一些靜態文件（html\css\js）

templates: 存儲一些模板文件

2). 定義HelloController類，添加方法hello，并添加注解

在com.itheima這個包下新建一個類：HelloController

HelloController中的內容，具體如下：

package com.itheima;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController //標識當前類是一個請求處理類
public class HelloController {@RequestMapping("/hello") //標識請求路徑public String hello(String name){System.out.println("HelloController ... hello: " + name);return "Hello " + name;}}

3). 運行測試

運行SpringBoot自動生成的引導類 (標識有@SpringBootApplication注解的類)

打開瀏覽器，輸入 http://localhost:8080/hello?name=itheima

1.2.3 常見問題

大伙兒在下來聯系的時候，聯網基于spring的腳手架創建SpringBoot項目，偶爾可能會因為網內網絡的原因，鏈接不上SpringBoot的腳手架網站，此時會出現如下現象：

此時可以使用阿里云提供的腳手架，網址為：https://start.aliyun.com

然后按照項目創建的向導，一步一步的創建項目即可。

1.3 入門解析

那在上面呢，我們已經完成了SpringBootWeb的入門程序，并且測試通過。在入門程序中，我們發現，我們只需要一個main方法就可以將web應用啟動起來了，然后就可以打開瀏覽器訪問了。

那接下來我們需要明確兩個問題：

1). 為什么一個main方法就可以將Web應用啟動了？

因為我們在創建springboot項目的時候，選擇了web開發的起步依賴spring-boot-starter-web。而spring-boot-starter-web依賴，又依賴了spring-boot-starter-tomcat，由于maven的依賴傳遞特性，那么在我們創建的springboot項目中也就已經有了tomcat的依賴，這個其實就是springboot中內嵌的tomcat。

而我們運行引導類中的main方法，其實啟動的就是springboot中內嵌的Tomcat服務器。而我們所開發的項目，也會自動的部署在該tomcat服務器中，并占用8080端口號。

起步依賴：

一種為開發者提供簡化配置和集成的機制，使得構建Spring應用程序更加輕松。起步依賴本質上是一組預定義的依賴項集合，它們一起提供了在特定場景下開發Spring應用所需的所有庫和配置。

- spring-boot-starter-web：包含了web應用開發所需要的常見依賴。
- spring-boot-starter-test：包含了單元測試所需要的常見依賴。

官方提供的starter：https://docs.spring.io/spring-boot/docs/3.1.3/reference/htmlsingle/#using.build-systems.starters

2. HTTP協議

2.1 HTTP概述

2.1.1 介紹

HTTP：Hyper Text Transfer Protocol(超文本傳輸協議)，規定了瀏覽器與服務器之間數據傳輸的規則。

http是互聯網上應用最為廣泛的一種網絡協議
http協議要求：瀏覽器在向服務器發送請求數據時，或是服務器在向瀏覽器發送響應數據時，都必須按照固定的格式進行數據傳輸

如果想知道http協議的數據傳輸格式有哪些，可以打開瀏覽器，點擊F12打開開發者工具，點擊Network(網絡)來查看

ps: 瀏覽器地址欄中發起的所有請求都是GET方式

瀏覽器向服務器進行請求時，服務器按照固定的格式進行解析：

服務器向瀏覽器進行響應時，瀏覽器按照固定的格式進行解析：

而我們學習HTTP協議，就是來學習請求和響應數據的具體格式內容。

2.1.2 特點

我們剛才初步認識了HTTP協議，那么我們在看看HTTP協議有哪些特點：

基于TCP協議: 面向連接，安全

TCP是一種面向連接的(建立連接之前是需要經過三次握手)、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議，在數據傳輸方面更安全

基于請求-響應模型: 一次請求對應一次響應（先請求后響應）

請求和響應是一一對應關系，沒有請求，就沒有響應

HTTP協議是無狀態協議: 對于數據沒有記憶能力。每次請求-響應都是獨立的

無狀態指的是客戶端發送HTTP請求給服務端之后，服務端根據請求響應數據，響應完后，不會記錄任何信息。

缺點: 多次請求間不能共享數據
優點: 速度快
請求之間無法共享數據會引發的問題：

- 如：京東購物。加入購物車和去購物車結算是兩次請求
- 由于HTTP協議的無狀態特性，加入購物車請求響應結束后，并未記錄加入購物車是何商品
- 發起去購物車結算的請求后，因為無法獲取哪些商品加入了購物車，會導致此次請求無法正確展示數據

具體使用的時候，我們發現京東是可以正常展示數據的，原因是Java早已考慮到這個問題，并提出了使用會話技術(Cookie、Session)來解決這個問題。具體如何來做，我們后面課程中會講到。

剛才提到HTTP協議是規定了請求和響應數據的格式，那具體的格式是什么呢? 接下來，我們就來詳細剖析。

HTTP協議又分為：請求協議和響應協議

2.2 HTTP請求協議

2.2.1 介紹

請求協議：瀏覽器將數據以請求格式發送到服務器。包括：請求行、請求頭、請求體
GET方式的請求協議：

請求行(以上圖中紅色部分) ：HTTP請求中的第一行數據。由：請求方式、資源路徑、協議/版本組成（之間使用空格分隔）

- 請求方式：GET
- 資源路徑：/brand/findAll?name=OPPO&status=1

- - 請求路徑：/brand/findAll
  - 請求參數：name=OPPO&status=1

- - - 請求參數是以key=value形式出現
    - 多個請求參數之間使用&連接

- - 請求路徑和請求參數之間使用?連接

- 協議/版本：HTTP/1.1

請求頭(以上圖中黃色部分) ：第二行開始，上圖黃色部分內容就是請求頭。格式為key: value形式

- http是個無狀態的協議，所以在請求頭設置瀏覽器的一些自身信息和想要響應的形式。這樣服務器在收到信息后，就可以知道是誰，想干什么了
- 常見的HTTP請求頭有:

請求頭	含義
Host	表示請求的主機名
User-Agent	瀏覽器版本。例如：Chrome瀏覽器的標識類似Mozilla/5.0 ...Chrome/79 ，IE瀏覽器的標識類似Mozilla/5.0 (Windows NT ...)like Gecko
Accept	表示瀏覽器能接收的資源類型，如text/，image/或者/表示所有；
Accept-Language	表示瀏覽器偏好的語言，服務器可以據此返回不同語言的網頁；
Accept-Encoding	表示瀏覽器可以支持的壓縮類型，例如gzip, deflate等。
Content-Type	請求主體的數據類型
Content-Length	數據主體的大小（單位：字節）

舉例說明：服務端可以根據請求頭中的內容來獲取客戶端的相關信息，有了這些信息服務端就可以處理不同的業務需求。

比如:

不同瀏覽器解析HTML和CSS標簽的結果會有不一致，所以就會導致相同的代碼在不同的瀏覽器會出現不同的效果
服務端根據客戶端請求頭中的數據獲取到客戶端的瀏覽器類型，就可以根據不同的瀏覽器設置不同的代碼來達到一致的效果（這就是我們常說的瀏覽器兼容問題）
請求體：存儲請求參數

- GET請求的請求參數在請求行中，故不需要設置請求體

POST方式的請求協議：

請求行(以上圖中紅色部分)：包含請求方式、資源路徑、協議/版本

- 請求方式：POST
- 資源路徑：/brand
- 協議/版本：HTTP/1.1

請求頭(以上圖中黃色部分)
請求體(以上圖中綠色部分) ：存儲請求參數

- 請求體和請求頭之間是有一個空行隔開（作用：用于標記請求頭結束）

GET請求和POST請求的區別：

GET方式的請求數據（參數）在url請求到服務器端的

區別方式	GET請求	POST請求
請求參數	請求參數在請求行中。<br/>例：/brand/findAll?name=OPPO&status=1	請求參數在請求體中
請求參數長度	請求參數長度有限制(瀏覽器不同限制也不同)	請求參數長度沒有限制
安全性	安全性低。原因：請求參數暴露在瀏覽器地址欄中。	安全性相對高

2.2.2 獲取請求數據

Web服務器（Tomcat）對HTTP協議的請求數據進行解析，并進行了封裝，封裝到了一個對象當中(HttpServletRequest)，并在調用Controller方法的時候傳遞給了該方法。這樣，就使得程序員不必直接對協議進行操作，讓Web開發更加便捷。

代碼演示如下：

@RestController
public class RequestController {/*** 請求路徑 http://localhost:8080/request?name=Tom&age=18* @param request* @return*/@RequestMapping("/request")public String request(HttpServletRequest request){//1.獲取請求參數 name, ageString name = request.getParameter("name");String age = request.getParameter("age");System.out.println("name = " + name + ", age = " + age);//2.獲取請求路徑String uri = request.getRequestURI();String url = request.getRequestURL().toString();System.out.println("uri = " + uri);System.out.println("url = " + url);//3.獲取請求方式String method = request.getMethod();System.out.println("method = " + method);//4.獲取請求頭String header = request.getHeader("User-Agent");System.out.println("header = " + header);return "request success";}}

最終輸出內容如下所示：

url: 完整的訪問路徑

uri：資源訪問路徑

2.3 HTTP響應協議

2.3.1 格式介紹

響應協議：服務器將數據以響應格式返回給瀏覽器。包括：響應行、響應頭、響應體

響應行(以上圖中紅色部分)：響應數據的第一行。響應行由協議及版本、響應狀態碼、狀態碼描述組成

- 協議/版本：HTTP/1.1
- 響應狀態碼：200
- 狀態碼描述：OK

響應頭(以上圖中黃色部分)：響應數據的第二行開始。格式為key：value形式

- http是個無狀態的協議，所以可以在請求頭和響應頭中設置一些信息和想要執行的動作，這樣，對方在收到信息后，就可以知道你是誰，你想干什么
- 常見的HTTP響應頭有:

Content-Type：表示該響應內容的類型，例如text/html，image/jpeg ；Content-Length：表示該響應內容的長度（字節數）；Content-Encoding：表示該響應壓縮算法，例如gzip ；Cache-Control：指示客戶端應如何緩存，例如max-age=300表示可以最多緩存300秒 ;Set-Cookie: 告訴瀏覽器為當前頁面所在的域設置cookie ;

響應體(以上圖中綠色部分)：響應數據的最后一部分。存儲響應的數據

- 響應體和響應頭之間有一個空行隔開（作用：用于標記響應頭結束）

2.3.2 響應狀態碼

狀態碼分類	說明
1xx	響應中 --- 臨時狀態碼。表示請求已經接受，告訴客戶端應該繼續請求或者如果已經完成則忽略
2xx	成功 --- 表示請求已經被成功接收，處理已完成
3xx	重定向 --- 重定向到其它地方，讓客戶端再發起一個請求以完成整個處理
4xx	客戶端錯誤 --- 處理發生錯誤，責任在客戶端，如：客戶端的請求一個不存在的資源，客戶端未被授權，禁止訪問等
5xx	服務器端錯誤 --- 處理發生錯誤，責任在服務端，如：服務端拋出異常，路由出錯，HTTP版本不支持等

關于響應狀態碼，我們先主要認識三個狀態碼，其余的等后期用到了再去掌握：

200 ok 客戶端請求成功
404 Not Found 請求資源不存在
500 Internal Server Error 服務端發生不可預期的錯誤

2.3.3 設置響應數據

Web服務器對HTTP協議的響應數據進行了封裝(HttpServletResponse)，并在調用Controller方法的時候傳遞給了該方法。這樣，就使得程序員不必直接對協議進行操作，讓Web開發更加便捷。

代碼演示：

package com.itheima;import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import java.io.IOException;@RestController
public class ResponseController {@RequestMapping("/response")public void response(HttpServletResponse response) throws IOException {//1.設置響應狀態碼response.setStatus(401);//2.設置響應頭response.setHeader("name","itcast");//3.設置響應體response.setContentType("text/html;charset=utf-8");response.setCharacterEncoding("utf-8");response.getWriter().write("<h1>hello response</h1>");}@RequestMapping("/response2")public ResponseEntity<String> response2(HttpServletResponse response) throws IOException {return ResponseEntity.status(401).header("name","itcast").body("<h1>hello response</h1>");}}

瀏覽器訪問測試：

響應狀態碼和響應頭如果沒有特殊要求的話，通常不手動設定。服務器會根據請求處理的邏輯，自動設置響應狀態碼和響應頭。

3. SpringBootWeb案例

3.1 需求說明

需求：基于SpringBoot開發web程序，完成用戶列表的渲染展示

當在瀏覽器地址欄，訪問前端靜態頁面（http://localhost:8080/usre.html）后，在前端頁面上，會發送ajax請求，請求服務端（http://localhost:8080/list），服務端程序加載 user.txt 文件中的數據，讀取出來后最終給前端頁面響應json格式的數據，前端頁面再將數據渲染展示在表格中。

3.2 代碼實現

1). 準備工作：再創建一個SpringBoot工程，并勾選web依賴、lombok依賴。

2). 準備工作：引入資料中準備好的數據文件user.txt，以及static下的前端靜態頁面

這些文件，在提供的資料中，已經提供了直接導入進來即可。

3). 準備工作：定義封裝用戶信息的實體類。

在 com.itheima 下再定義一個包 pojo，專門用來存放實體類。在該包下定義一個實體類User：

package com.itheima.pojo;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import java.time.LocalDateTime;/*** 封裝用戶信息*/
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class User {private Integer id;private String username;private String password;private String name;private Integer age;private LocalDateTime updateTime;
}

3). 開發服務端程序，接收請求，讀取文本數據并響應

由于在案例中，需要讀取文本中的數據，并且還需要將對象轉為json格式，所以這里呢，我們在項目中再引入一個非常常用的工具包hutool。然后調用里面的工具類，就可以非常方便快捷的完成業務操作。

pom.xml中引入依賴

<dependency><groupId>cn.hutool</groupId><artifactId>hutool-all</artifactId><version>5.8.27</version>
</dependency>

在com.itheima包下新建一個子包controller，在其中創建一個UserController

import cn.hutool.core.io.IoUtil;
import cn.hutool.json.JSONConfig;
import cn.hutool.json.JSONUtil;
import com.itheima.pojo.User;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.io.InputStream;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;@RestController
public class UserController {@RequestMapping("/list")public String list(){//1.加載并讀取文件InputStream in = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("user.txt");ArrayList<String> lines = IoUtil.readLines(in, StandardCharsets.UTF_8, new ArrayList<>());//2.解析數據，封裝成對象 --> 集合List<User> userList = lines.stream().map(line -> {String[] parts = line.split(",");Integer id = Integer.parseInt(parts[0]);String username = parts[1];String password = parts[2];String name = parts[3];Integer age = Integer.parseInt(parts[4]);LocalDateTime updateTime = LocalDateTime.parse(parts[5], DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));return new User(id, username, password, name, age, updateTime);}).collect(Collectors.toList());//3.響應數據//return JSONUtil.toJsonStr(userList, JSONConfig.create().setDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));return userList;}}

java目錄和resources兩個目錄下的文件在編譯后最后會放在同一個目錄下面，放在class目錄下面，也就是放在類路徑下面

4). 啟動服務測試，訪問：http://localhost:8080/user.html

3.3 @ResponseBody

前面我們學習過HTTL協議的交互方式：請求響應模式（有請求就有響應）。那么Controller程序呢，除了接收請求外，還可以進行響應。

在我們前面所編寫的controller方法中，都已經設置了響應數據。

controller方法中的return的結果，怎么就可以響應給瀏覽器呢？

答案：使用@ResponseBody注解

@ResponseBody注解：

-》作用：將controller返回值直接作為響應體的數據直接響應；返回值是對象/集合->json->響應

類型：方法注解、類注解
位置：書寫在Controller方法上或類上
作用：將方法返回值直接響應給瀏覽器，如果返回值類型是實體對象/集合，將會轉換為JSON格式后在響應給瀏覽器

但是在我們所書寫的Controller中，只在類上添加了@RestController注解、方法添加了@RequestMapping注解，并沒有使用@ResponseBody注解，怎么給瀏覽器響應呢？

這是因為，我們在類上加了@RestController注解，而這個注解是由兩個注解組合起來的，分別是：@Controller 、@ResponseBody。那也就意味著，我們在類上已經添加了@ResponseBody注解了，而一旦在類上加了@ResponseBody注解，就相當于該類所有的方法中都已經添加了@ResponseBody注解。

提示：前后端分離的項目中，一般直接在請求處理類上加@RestController注解，就無需在方法上加@ResponseBody注解了。