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Spring Boot 统一功能处理

news 来源：原创 2024/5/19 11:27:07

统一功能处理

  • 作用
    • 用户登陆权限验证
    • 最初的用户登录验证
    • Spring AOP 统一登录验证
    • Spring 拦截器
      • 把拦截器加入到框架的配置中
      • 拦截器影响
    • 拦截器原理分析
    • 统一添加访问前缀
    • 统一异常处理
      • 算术异常
      • 空指针异常
      • 类型转换异常
      • 多异常处理
    • 统一数据返回格式

作用

统一功能处理的作用，也就是 AOP 的主要作用，主要如下：

  1. 统一用户登录权限验证
  2. 统一数据格式返回
  3. 统一异常处理

用户登陆权限验证

如果不使用 AOP 的话，

  1. 最初的用户登录权限校验要在每个方法里面获取 session 和 session 中的用户信息，如果用户信息存在，那么就登录成功了，否则就登录失败了。
  2. 第二版用户登录效验：提供了统一的方法，在每个需要验证的方法中调用统一的用户登录身份效验方法来判断。
  3. 第三版用户登录效验： 使用 Spring AOP 来使用统一的用户登录效验。
    就是说：不再需要我们敲代码去调用统一方法了，Spring AOP 会帮我们自动调用。但是也有问题：
    a）没有办法得到 HttpSession 和 Request 对象。
    b）实际拦截规则很复杂，使用简单 aspect j 表达式无法满足拦截的需求。
  4. 第四版登录校验：使用 Spring 拦截器来实现用户的统一登陆验证：
    a）实现自定义拦截器，主要就是实现 Spring 当中的 HandlerInterceptor 接口中的 preHandle 方法。
    b）将自定义拦截器加入到框架的设置中，并且设置拦截规则。

最初的用户登录验证

最初用户登录验证，要在每个方法类名获取 session 和 session 当中的信息：

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
    /**
     * 某⽅法 1
     */
    @RequestMapping("/m1")
    public Object method(HttpServletRequest request) {
// 有 session 就获取，没有不会创建
        HttpSession session = request.getSession(false);
        if (session != null && session.getAttribute("userinfo") != null)
        {
// 说明已经登录，业务处理
            return true;
        } else {
// 未登录
            return false;
        }
    }
    /**
     * 某⽅法 2
     */
    @RequestMapping("/m2")
    public Object method2(HttpServletRequest request) {
// 有 session 就获取，没有不会创建
        HttpSession session = request.getSession(false);
        if (session != null && session.getAttribute("userinfo") != null)
        {
// 说明已经登录，业务处理
            return true;
        } else {
// 未登录
            return false;
        }
    }
// 其他⽅法...
}

像这样每个方法都有相同的用户登录验证权限，所有就导致很繁琐，而且添加的控制器越多，调用用户验证的方法也就越多，这样就增加了后期的修改成本和维护成本。

Spring AOP 统一登录验证

使用 Spring AOP 的话，就是通过 前置通知或环绕通知来实现：

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Aspect
@Component
public class UserAspect {
    // 定义切点⽅法 controller 包下、⼦孙包下所有类的所有⽅法
    @Pointcut("execution(* com.example.demo.controller..*.*(..))")
    public void pointcut(){ }
    // 前置⽅法
    @Before("pointcut()")
    public void doBefore(){
    }
    // 环绕⽅法
    @Around("pointcut()")
    public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint){
        Object obj = null;
        System.out.println("Around ⽅法开始执⾏");
        try {
            // 执⾏拦截⽅法
            obj = joinPoint.proceed();
        } catch (Throwable throwable) {
            throwable.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Around ⽅法结束执⾏");
        return obj;
    }
}

但是这样的话，没办法获取到 Session 对象，而且如果要对一部分进行拦截，一部分不拦截的话，是很难做到的。所以就通过 Spring 拦截器来实现。

Spring 拦截器

Spring 拦截器是基于 AOP 实现的，因为原生的 AOP 没有办法获取 HttpSession 和 Request 对象，而且拦截规则也很难定义。而 拦截器 当中，封装了很多对象，对象里面专门提供了专门的方法来解决这样的问题。

重写 HandlerInterceptor 接口的 preHandle 方法 ：preHandle 返回是 true，则表示通过了 拦截器的验证，可以继续 执行，调用 目标方法了。反之，验证没有通过，直接返回一个错误信息。

使用拦截器之后 ：就是前端先访问 拦截器，执行里面的 preHandle 方法，如果方法返回 true，则继续执行后面的代码。如果返回的是 false，直接返回一个错误信息，后面的代码就不执行了。示例代码如下：

@Component
public class LoginIntercept implements HandlerInterceptor {

    /**
     * 返回 true 表示拦截判断通过，可以访问后面的接口
     * 返回 false 表示拦截判断未通过，直接返回后面结果给前端
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        //得到 HttpSession 对象
        HttpSession session = request.getSession(false);
        if (session != null && session.getAttribute("userinfo") != null) {
            //表示已经登录
            return true;
        }
        //如果未登录，然后就跳转到登陆页面
        response.sendRedirect("/login.html");
        return false;
    }
}

把拦截器加入到框架的配置中

把上一步的自定义拦截器加入到框架配置中，代码如下：

@Configuration
public class AppConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Autowired
    private LoginIntercept loginIntercept;

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(loginIntercept).addPathPatterns("/**").//拦截所有的 url
                excludePathPatterns("/user/login").//不拦截登录接口
                excludePathPatterns("/user/reg").//不拦截注册接口
                excludePathPatterns("/login.html").
                excludePathPatterns("/reg.html").
                excludePathPatterns("/**/*.js").
                excludePathPatterns("/**/*.css").
                excludePathPatterns("/**/*.png");
    }

    @Override
    public void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {
        configurer.addPathPrefix("api", c -> true);//对所有的地址都要加上 api 前缀才能访问
    }
}

因为默认的配置文件都是叫做 Spring MVC Configurer 的一个文化。所以也要去实现 Web MVC Configurer 接口。然后在类上，添加 Configuration 注解，使其成系统的配置类。当前类实现 WebMvcConfigurer 接口。重写 WebMvcConfigurer 接口中的 addInterceptors 方法。就实现了 Spring 拦截器的流程。

访问 index 页面，运行结果如下：
在这里插入图片描述
因为我们代码当中设置了，如果未登陆的话，就跳转到登录界面：
在这里插入图片描述

设置 Session 然后再访问就可以访问到页面了。

拦截器影响

在不使用拦截器的时候，访问方式如下：
在这里插入图片描述
有了拦截器之后，在调用 Controller 之前会进行相应的业务处理，流程如下：
在这里插入图片描述

拦截器原理分析

从项目执行的日志来看，所有的 Controller 执行都会通过一个 调度器：DispatcherServlet 来实现：
在这里插入图片描述
每次执行的时候，都会去调用 DispatcherServlet ，因为 Dispatcher 的中文意思是 调度器。也就是说所有的请求来了之后，会先进入调度器，然后由调度器进行分发。就像我们买东西，快递都会先到当地的转运中心，然后才会分发，最后到我们手上。

拦截器也是通过 动态代理 和 环绕通知实现的，大概的调用流程如下：
在这里插入图片描述
然后，原本的 Spring AOP 的 切面类（代理对象） 换成了 DispatcherServlet 。一个是我们自定义的，一个 Spring 框架 自带的。不过执行原理并没有变，用户 想要与 目标对象 直接交互，必须要通过 代理对象（拦截器）的验证。通过之后，才可以访问目标对象。

统一添加访问前缀

也就是对所有请求地址添加 api 前缀：

@Override
public void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {
    configurer.addPathPrefix("api", c -> true);//对所有的地址都要加上 api 前缀才能访问
}

不加 api 的话，运行结果如下：
在这里插入图片描述

统一异常处理

对于异常的处理，按道理来说，我们是要给前端返回一个 JSON 格式的信息，但是如果不小心写了一个 bug ：

@RequestMapping("/index")
public String index() {
    int num = 10 / 0;
    return "hello index";
}

也就是如过返回的话，前端会报 500 异常的。如果加上 try catch 也可以完成异常的捕获，但是就不能进行数据的回滚了。

实现统一异常处理有两步 ：

  1. 给类上面加一个 @ControllerAdvice / @RestControllerAdvice 注解，相当于是对 controller 方法的增强。
  2. 给方法上加一个 @ExceptionHandler 注解，但是后面要带参数，表示要处理异常的类型。然后添加异常返回的业务代码就好了。

算术异常

因为是算数异常，所有就可以直接加算术异常：

@RestControllerAdvice
public class MyExceptionAdvice {

    @ExceptionHandler(ArithmeticException.class)
    public HashMap<String, Object> arithmeticExceptionAdvice(ArithmeticException e) {
        HashMap<String, Object> result = new HashMap<>();
        result.put("state", -1);
        result.put("data", null);
        result.put("msg", "算术异常：" + e.getMessage());
        return result;
    }
}

前端访问如下：
在这里插入图片描述
就不会直接报错了。

空指针异常

代码如下：

@RequestMapping("/index2")
public String index2() {
    Object obj = null;
    System.out.println(obj.hashCode());
    return "hello index2";
}

访问结果如下：
在这里插入图片描述
然后再捕获一次空指针异常：

@ExceptionHandler(NullPointerException.class)
public HashMap<String, Object> nullPointerExceptionAdvice(NullPointerException e) {
    HashMap<String, Object> result = new HashMap<>();
    result.put("state", -1);
    result.put("data", null);
    result.put("msg", "空指针异常：" + e.getMessage());
    return result;
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

类型转换异常

代码如下：

@RequestMapping("/index3")
public String index3() {
    String obj = "aaa";
    System.out.println(Integer.valueOf(obj));
    return "hello index2";
}

访问结果如下：
在这里插入图片描述

多异常处理

也就是异常很多很多，我们不能穷举，所以通过 所有异常的 父类来实现：

@ExceptionHandler(Exception.class)
public HashMap<String, Object> exceptionAdvice(Exception e) {
    HashMap<String, Object> result = new HashMap<>();
    result.put("state", -1);
    result.put("data", null);
    result.put("msg", "异常：" + e.getMessage());
    return result;
}

有了这样的异常处理之后，就不用像上面这样挨个写异常了。不过上面写的异常时优先级最高的。

统一数据返回格式

统一数据返回格式的优势是：

  1. ⽅便前端程序员更好的接收和解析后端数据接⼝返回的数据。
  2. 降低前端程序员和后端程序员的沟通成本，按照某个格式实现就⾏了，因为所有接⼝都是这样返回的。
  3. 有利于项⽬统⼀数据的维护和修改。
  4. 有利于后端技术部⻔的统⼀规范的标准制定，不会出现稀奇古怪的返回内容。

实现统一数据返回的时候，还是通过两个步骤：

  1. 添加 @ControllerAdvice 注解。
  2. 实现 ResponseBodyAdvice 接口，并且重写里面的方法。必须重写 里面的 supports 和 beforeBodyWrite 方法。

supports 方法返回一个 boolean 值。true 就表示返回数据之前对数据进行重写，也就是会进入 beforeBodyWrite 方法。如果返回 false 表示对结果不进行任何处理，直接返回：

@ControllerAdvice
public class MyResponseAdvice implements ResponseBodyAdvice {

    @Override
    public boolean supports(MethodParameter returnType, Class converterType) {
        return true;
    }

    @Override
    public Object beforeBodyWrite(Object body, MethodParameter returnType, MediaType selectedContentType, Class selectedConverterType, ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {
        HashMap<String, Object> result = new HashMap<>();
        result.put("state", 1);
        result.put("data", body);
        result.put("msg", "");
        return result;
    }
}

然后我们通过 登录 和 注册 来查看是否属于统一格式：

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @RequestMapping("/login")
    public boolean login(HttpServletRequest request, String username, String password) {
        boolean result = false;
        if (StringUtils.hasLength(username) && StringUtils.hasLength(password)) {
            if (username.equals("admin") && password.equals("admin")) {
                HttpSession session = request.getSession();
                session.setAttribute("userinfo", "userinfo");
                return true;
            }
        }
        return result;
    }

    @RequestMapping( "/reg")
    public int reg() {
        return 1;
    }
}

通过 login 访问：
在这里插入图片描述
通过 reg 访问：
在这里插入图片描述
就可以发现，这样的话，返回的数据格式也完成了统一。

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