1.應用程序分層開發模式：MVC

1.1 了解 MVC 模式

Spring Boot 開發 Web 應用程序主要使用 MVC 模式。MVC 是 Model（模型）、View（視圖）、Controller（控制器）的簡寫。

• Model：是 Java 的實體 Bean，代表存取數據的對象或 POJO（Plain Ordinary JavaObiects，簡單的 Java 對象），也可以帶有邏輯。其作用是在內存中暫時存儲數據，并在數據變化時更新控制器（如果要持久化，則需要把它寫入數據庫或者磁盤文件中）。
• View：主要用來解析、處理、顯示內容，并進行模板的渲染。
• Controller：主要用來處理視圖中的響應。它決定如何調用 Model（模型）的實體 Bean、如何調用業務層的數據增加、刪除、修改和查詢等業務操作，以及如何將結果返給視圖進行渲染。建議在控制器中盡量不放業務邏輯代碼。

這樣分層的好處是：將應用程序的用戶界面和業務邏輯分離，使得代碼具備良好的可擴展性可復用性、可維護性和靈活性。

如果不想使用 MVC 開發模式也是可以的，MVC 只是一個非常合理的規范。MVC 的關系如下圖所示。

如果讀者對 MVC 開發模式理解得不深入，那么往往會以為用戶通過瀏覽器訪問 MVC 模型的頁面就是訪問視圖（View）。實際上，它并不是直接訪問視圖，而是訪問 DispatcherServlet 處理映射和調用視圖渲染，然后返回給用戶的數據。

在整個 Spring MVC 框架中，DispatcherServlet 處于核心位置，繼承自 HttpServlet。它負責協調和組織不同組件，以完成請求處理并返回響應工作。

整個工程流程如下：

• 客戶端（用戶）發出的請求由 Tomcat（服務器）接收，然后 Tomcat 將請求轉交給 DispatcherServlet 處理。
• DispatcherServlet 匹配控制器中配置的映射路徑，進行下一步處理。
• ViewResolver 將 ModelAndView 或 Exception 解析成 View。然后 View 會調用 render() 方法，并根據 ModelAndView 中的數據渲染出頁面。

在 MVC 開發模式中，容易混淆的還有 Model，它往往會被認為是業務邏輯層或 DAO 層。這種理解并不能說是錯誤的，但并不是嚴格意義上的 MVC 模式。

1.2 MVC 和三層架構的關系

🚀 可參考博主寫的一篇博文《MVC框架和經典三層結構》

三層架構，就是將整個應用程序劃分為 表現層（UI）、業務邏輯層（Service）、數據訪問層（DAO / Repository）。

• 表現層：用于展示界面。主要對用戶的請求進行接收，以及進行數據的返回。它為客戶端（用戶）提供應用程序的訪問接口（界面）。
• 業務邏輯層：是三層架構的服務層，負責業務邏輯處理，主要是調用 DAO 層對數據進行增加、刪除、修改和查詢等操作。
• 數據訪問層：與數據庫進行交互的持久層，被 Service 調用。在 Spring Data JPA 中由 Hibernate 來實現。

• Repository 和 DAO 層一樣，都可以進行數據的增加、刪除、修改和查詢。它們相當于倉庫管理員，執行進 / 出貨操作。
• DAO 層的工作是 存取對象。Repository 層的工作是 存取和管理對象。
• 簡單理解就是：Repository = 管理對象（對象緩存和在 Repository 的狀態）+ DAO。

嚴格地說，MVC 是三層架構中的 UI 層。通過 MVC 把三層架構中的 UI 層又進行了分層。

由此可見，三層架構是基于業務邏輯或功能來劃分的，而 MVC 是基于頁面或功能來劃分的。

2.視圖技術 Thymeleaf

Spring Boot 主要支持 Thymeleaf、Freemarker、Mustache、Groovy Templates 等模板引擎。

Thymeleaf 可以輕易地與 Spring MVC 等 Web 框架進行集成。

Thymeleaf 語法并不會破壞文檔的結構，所以 Thymeleaf 模板依然是有效的 HTML 文檔。模板還可以被用作工作原型，Thymeleaf 會在運行期內替換掉靜態值。它的模板文件能直接在瀏覽器中打開并正確顯示頁面，而不需要啟動整個 Web 應用程序。

現代軟件開發基本遵循前后端分離模式，會有專門的前端框架，如 Vue、React 等，本文對于 Thymeleaf 不再展開，有興趣可以自行了解。

Thymeleaf 解決了前端開發人員要和后端開發人員配置一樣環境的尷尬和低效。它通過屬性進行模板渲染，不需要引入不能被瀏覽器識別的新的標簽。頁面直接作為 HTML 文件，用瀏覽器打開頁面即可看到最終的效果，可以降低前后端人員的溝通成本。

要使用 Thymeleaf，首先需要引入依賴。直接在 pom.xml 文件中加入以下依賴即可。

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

3.使用控制器

在 Spring MVC 中，控制器（Controller）負責處理由 DispatcherServlet 接收并分發過來的請求。它把用戶請求的數據通過業務處理層封裝成一個 Model，然后再把該 Model 返回給對應的 View 進行展示。

Controller 無須繼承特定的類或實現特定的接口。只需使用 @Controller（@RestController）來標記一個控制器，然后用注解 @RequestMapping 定義 URL 請求和 Controller 方法之間的映射，這樣 Controller 就能被外界訪問到。它可以包含多個請求處理方法。

3.1 常用注解

Spring MVC 控制器中常使用的注解有如下幾種。

3.1.1 @Controller

@Controller 標記在類上。使用 @Controller 標記的類表示是 Spring MVC 的 Controller 對象。分發處理器將會掃描使用了該注解的類，并檢測其中的方法是否使用了注解 @RequestMapping。注解 @Controler 只是定義了一個控制器類，使用了注解 @RequestMapping 的方法才是真正處理請求的處理器，完成映射關系。

3.1.2 @RestController

@RestController 是 Spring 4.0 之后才有的注解。它等價于原來的注解 @Controller 加上注解 @ResponseBody 的功能，直接返回字符串。用它來標注 Rest 風格的控制器類。

3.1.3 @RequestMapping

它用來處理請求地址映射的注解，可用在類或方法上。如果用在類上，則表示類中的所有響應請求的方法都以該地址作為父路徑。

RequestMapping 注解有 6 個屬性。

• value：指定請求的地址。
• method：指定請求的 method 類型，例如 GET、HEAD、POST、PUT、PATCH、DELETE、OPTIONS、TRACE。
• consumes：消費消息，指定處理請求的提交內容類型（Content-Type），例如 application/json、text/html。
• produces：生產消息，指定返回的內容類型。僅當 request 請求頭中的 Accept 類。含該指定類型時才返回。
• params：指定 request 中必須包含某些參數值才讓該方法處理請求。
• headers：指定 request 中必須包含某些指定的 header 值才能讓該方法處理請求。

3.1.4 @PathVariable

將請求 URL 中的模板變量映射到功能處理方法的參數上，即獲取 URI 中的變量作為參數。以下代碼先通過獲取路徑中的 id 值，再根據獲取的 id 值來獲取數據庫中產品的對象。

@RequestMapping(value="/product/{id}",method = RequestMethod.GET)
public String getProduct(@PathVariable("id") String id){Product product = productRepository.findById(id);System.out.println("產品 id :" + product.getId());System.out.println("產品名稱 :" + product.getTitle());return "product/show"
}

3.2 將 URL 映射到方法

將 URL（統一資源定位符）映射到方法，是通過注解 @RequestMapping 來處理的。URL 映射其實就是用控制器定義訪問的 URL 路徑。用戶通過輸入路徑來訪問某個方法。

注解 @RequestMapping 可以在類和方法上使用。如在類上使用，則可以窄化映射。如以下代碼:

@RestController
@RequestMapping("news")
Public class NewsController {// GET方式@RequestMapping(value = "/", method = RequestMethod.GET)public void add(){}// POST方式@RequestMapping(value = "/", method = RequestMethod.POST)public void save(){}
}

訪問 add 和 save 方法都需要加上 news 級目錄，如下所示。

• GET 方式訪問 add 方法的路徑：http://localhost:8080/news/。
• POST 方式訪問 save 方法的路徑：http://localhost:8080/news/。

這里的路徑是一樣的，但并不錯誤，因為資源路徑一樣，只是 HTTP 方法不一樣。

Spring Boot 還提供了更簡潔的編寫 URL 映射的方法，如 @GetMapping("/")，它等價于 @RequestMapping(value="", method = RequestMethod.GET)。除此之外還有下面的寫法。

• @GetMapping：處理 GET 請求。
• @PostMapping：處理 POST請求
• @DeleteMapping：處理刪除請求。
• @PutMapping：處理修改請求。

3.3 在方法中使用參數

對于程序開發的初學者來說，比較困難的可能并不是理論，而是程序的具體實現。比如，如何把最簡單的程序運行起來，如何實現參數的接收和發送等。本節講解的就是如何在控制器的方法中使用參數。

3.3.1 獲取路徑中的值

/**
*Description:根據id 獲取文章對象
*/
@GetMapping("article/{id}")
public ModelAndView getArticle(@PathVariable("id") Integer id) {Article articles = articleRepository.findById(id);ModelAndView mav = new ModelAndView("article/show");mav.addObject("article", articles);return mav;
}

在訪問 http://localhostarticle/123 時，程序會自動將 URL 中的模板變量 {id} 綁定到通過 @PathVariable 注解的同名參數上，即 “程序獲取路徑中 123 的值”。

3.3.2 獲取路徑中的參數

對于路徑中的參數獲取，可以寫入方法的形參中。下面代碼是獲取參數 username 的值。

@RequestMapping("/addUser")
public String addUser(String username) {
}

這里的參數和上面所講的獲取路徑值是不一樣的，比如 http://localhostuser/?username=longzhiran，它是由 = 隔開的。

3.3.3 通過 Bean 接收 HTTP 提交的對象

可以通過 Bean 獲取 HTTP 提交的對象，如以下代碼：

public String addUser(UserModel user)

3.3.4 用注解 @ModelAttribute 獲取參數

用于從 Model、Form 或 URL 請求參數中獲取屬性值，如以下代碼：

@RequestMapping(value="addUser",method=RequestMethod.POST)
public String addUser(@ModelAttribute("user") UserModel user)

3.3.5 通過 HttpServletRequest 接收參數

可以通過 HttpServletRequest 接收參數，如以下代碼：

@RequestMapping("/addUser")
public String addUser(HttpServletRequest request) {System.out.println("name:" + request.GETParameter("username"));return "/index";
}

3.3.6 用 @RequestParam 綁定入參

用法如以下代碼：

@RequestParam(value="username",required=false)

當請求參數不存在時會有異常發生，可以通過設置屬性 required=false 來解決。

3.3.7 用 @RequestBody 接收 JSON 數據

可以通過 @RequestBody 注解來接收 JSON 數據，如以下代碼：

@RequestMapping(value = "adduser", method = {RequestMethod.POST})
@ResponseBody
public void saveUser(@RequestBody List<User> users) {userService.Save(users);
}

3.3.8 上傳文件 MultipartFile

通過 @RequestParam 獲取文件，如以下代碼：

public String singleFileUpload(@RequestParam("file") MultipartFile file, RedirectAttributes redirectAttributes) {if (file.isEmpty()) {redirectAttributes.addFlashAttribute("message", "請選擇文件");return "redirect:uploadStatus";}try {byte[] bytes = file.getBytes();Path path = Paths.get(UPLOADED_FOLDER + file.getOriginalFilename());Files.write(path, bytes);redirectAttributes.addFlashAttribute("message", "成功上傳 " + file.getOriginalFilename() + "");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}return "redirect:/uploadStatus";
}

出于安全考慮，在生產環境中需要判斷文件的類型，一般不允許上傳 .exe 等格式的可執行文件。

3.3.9 上傳圖片

很多人在整合富文本編輯器時不容易成功，特別是在不同版本要求返回的數據類型不一樣時，而網絡上的資料很多是不帶版本號或是過時的。

CKEditor 4.10.1 之后的版本只有返回的是 JSON 格式的數據才能成功，如 [{"uploaded":1, "fileName":"fileName", "url"="", "message":"上傳成功"}]。

4.理解模型

模型（Model）在 MVC 模式中是實體 Bean，代表一個存取數據的對象或 POJO（Plain OrdinaryJava Object）。它可以帶有邏輯，其作用是暫時存儲數據（存在內存中），以便進行持久化（存入數據庫或寫入文件），以及在數據變化時更新控制器。簡單地理解是：Model 是數據庫表對應的實體。

以下代碼定義了一個用戶實體 Bean（Model）。

@Getter
@Setter
public class User {//定義idprivate long id;//定義用戶名private String name;//定義用戶年齡private int age;
}

可以通過常用的 Getter、Setter 封裝來對實體 Bean 進行賦值、獲值操作，并在其中添加邏輯代碼。

5.實現 MVC 模式的 Web 應用程序（實戰）

5.1 添加依賴

MVC 模式的 Web 應用程序需要依賴 Spring Boot 的 spring-boot-starter-web（Starter）還需要添加模板的依賴。具體依賴如以下代碼：

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
</dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><optional>true</optional>
</dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope>
</dependency>

5.2 創建實體模型

創建實體 Bean，用于和 Controller 進行數據交互。

package com.example.demo.model;
import lombok.Data;@Data
public class User {//定義idprivate long id;//定義用戶名private String name;//定義用戶年齡private int age;
}

5.3 創建控制器

控制器層用來實例化實體 Bean（Model），并傳值給視圖模版。

package com.example.demo.controller;
import com.example.demo.model.User;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;@Controller
public class MVCDemoController {//映射URL地址@GetMapping("/mvcdemo")public ModelAndView hello() {//實例化對象User user = new User();user.setName("pipi");user.setAge(26);//定義mvc中的視圖模板ModelAndView modelAndView = new ModelAndView("mvcdemo");//傳遞user實體對象給視圖modelAndView.addObject("user",user);return modelAndView;}
}

5.4 創建用于展示的視圖

以下代碼用于獲取控制器中傳遞的實體 Bean，并進行渲染。

<!DOCTYPE html>
<!--thymeleaf模板支持-->
<html lang="en" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head><meta charset="utf-8"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
</head>
<body><div><!-- 顯示由控制器傳遞過來的實體user的值--><div th:text="${user.name}"></div><div th:text="${user.age}"></div></div>
</body>
</html>

啟動項目，然后訪問 http://localhost:8080/mvcdemo。