Spring笔记(三)(Spring整合web环境)

01、Spring整合web环境

1.1 Javaweb三大组件及环境特点

在Java语言范畴内，web层框架都是基于Javaweb基础组件完成的，所以有必要复习一下Javaweb组件的特点

组件作用特点
Servlet服务端小程序，负责接收客户端请求并作出响应的单例对象，默认第一次访问创建，可以通过配置指定服务器启动就创建，Servlet创建完毕会执行初始化init方法。每个Servlet有一个service方法，每次访问都会执行service方法，但是缺点是一个业务功能就需要配置一个Servlet
Filter过滤器，负责对客户端请求进行过滤操作的单例对象，服务器启动时就创建，对象创建完毕执行init方法，对客户端的请求进行过滤，符合要求的放行，不符合要求的直接响应客户端，执行过滤的核心方法doFilter
Listener监听器，负责对域对象的创建和属性变化进行监听的根据类型和作用不同，又可分为监听域对象创建销毁和域对象属性内容变化的， 根据监听的域不同，又可以分为监听Request域的，监听Session域的，监听ServletContext域的

1.2 Spring整合web环境的思路及实现

在进行Java开发时要遵循三层架构+MVC，Spring操作最核心的就是Spring容器，web层需要注入Service， service层需要注入Dao（Mapper），web层使用Servlet技术充当的话，需要在Servlet中获得Spring容器
具体操作如下：

  1. 在第二节笔记中的转账业务模块，修改pom.xml 文件的打包方式及导包：
<packaging>war</packaging>
<dependency>
    <groupId>javax.servlet</groupId>
    <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
    <version>4.0.1</version>
</dependency>
  1. 创建web层，servlet
@WebServlet(urlPatterns = "/accountServlet")
public class AccountServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // web层调用service层，获得accountService，现在accountService在Spring容器中
        ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AccountConfig.class);
        AccountService accountService = (AccountService) applicationContext.getBean("accountService");
        accountService.transferMoney("tom","lucy",500);
        System.out.println("转账操作成功");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

    }
}
  1. 配置tomcat，部署项目，访问链接http://localhost:8080/accountServlet

测试事务

  • 模拟有异常

访问前：数据库tom:5000, lucy:5000
访问后：数据库tom:5000, lucy:5000
image.png

  • 无异常

访问前：数据库tom:5000, lucy:5000
访问后：数据库tom:4500, lucy:5500
image.png

上述方案的问题：web层代码如果都去编写创建AnnotationConfigApplicationContext的代码，
那么配置类重复被加载了， Spring容器也重复被创建了，不能每次想从容器中获得一个Bean都得先创建一次容器，这样肯定是不允许。
所以，我们现在的诉求很简单，如下：

  • ApplicationContext创建一次，配置类加载一次;
  • 最好web服务器启动时，就执行第1步操作，后续直接从容器中获取Bean使用即可;
  • ApplicationContext的引用需要在web层任何位置都可以获取到。

针对以上诉求我们给出解决思路，如下：

  • 在ServletContextListener的contextInitialized方法中执行ApplicationContext的创建。或在Servlet的init 方法中执行ApplicationContext的创建，并给Servlet的load-on-startup属性一个数字值，确保服务器启动Servlet就创建;
  • 将创建好的ApplicationContext存储到ServletContext域中，这样整个web层任何位置就都可以获取到了

实现：

  1. 在main目录下，新增webapp/WEB-INF/web.xml目录及文件
<?xml version="1.0" encoding="UTF8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee
  http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd"
  version="3.1">
</web-app>
  1. 新建一个监听器ContextLoaderListener，用于创建applicationContext，并存入ServletContext域中
public class ContextLoaderListener implements ServletContextListener {
    @Override
    // 服务器启动，ServletContext创建，该方法被执行1次
    public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {
        System.out.println("ContextLoaderListener init ....");
        // 1. 创建spring容器
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        // 2. 将容器存储到servletContext域中
        sce.getServletContext().setAttribute("applicationContext",applicationContext);
    }
}
  1. 修改AccountServlet类中applicationContext的获取方式，改为从ServletContext域中获取
package com.mem.web;

import com.mem.config.AccountConfig;
import com.mem.service.AccountService;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.annotation.*;
import java.io.IOException;

@WebServlet(urlPatterns = "/accountServlet")
public class AccountServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // web层调用service层
        // 从ServletContext域中获取applicationContext对象
        ApplicationContext applicationContext =
        (ApplicationContext) request.getServletContext().getAttribute("applicationContext");
        AccountService accountService = (AccountService) applicationContext.getBean("accountService");
        accountService.transferMoney("tom","lucy",500);
        System.out.println("转账操作成功####");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

    }
}
  1. 将新建的监听器配置到web.xml中
<!--配置Listener-->
<listener>
    <listener-class>com.mem.listener.ContextLoaderListener</listener-class>
</listener>
  1. 测试，结果同上

上述方案问题描述：
在ContextLoaderListener类中，配置文件的名称和容器的名称都写死了，不太友好；
解决方法：
利用常量进行解耦

改进：

  1. 在web.xml文件中，新增全局参数
<!--定义全局参数-->
<context-param>
  <param-name>contextConfigLocation</param-name>
  <param-value>classpath:applicationContext.xml</param-value>
</context-param>
  1. 修改ContextLoaderListener中的代码
public class ContextLoaderListener implements ServletContextListener {
    private String CONTEXT_CONFIG_LOCATION = "contextConfigLocation";
    @Override
    // 服务器启动，ServletContext创建，该方法被执行1次
    public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {
        System.out.println("ContextLoaderListener init ....");
        ServletContext servletContext = sce.getServletContext();
        // 0. 获取contextConfigLocation配置文件的名称
        String contextConfigLocation = servletContext.getInitParameter(CONTEXT_CONFIG_LOCATION);
        contextConfigLocation = contextConfigLocation.substring("classpath:".length());
        // 1. 创建spring容器
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext(contextConfigLocation);
        // 2. 将容器存储到servletContext域中
        servletContext.setAttribute("applicationContext",applicationContext);
    }
}
  1. 新建一个工具类WebApplicationContextUtils获取applicationContext对象
public class WebApplicationContextUtils {
    public static ApplicationContext getWebApplicationContext(ServletContext servletContext){
        ApplicationContext applicationContext = (ApplicationContext) servletContext.getAttribute("applicationContext");
        return applicationContext;
    }
}
  1. 修改AccountServlet类中applicationContext的获取方式
@WebServlet(urlPatterns = "/accountServlet")
public class AccountServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // web层调用service层，从getWebApplicationContext()方法中获取applicationContext对象
        ApplicationContext applicationContext = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(request.getServletContext());
        AccountService accountService = (AccountService) applicationContext.getBean("accountService");
        accountService.transferMoney("tom","lucy",500);
        System.out.println("转账操作成功####");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

    }
}

1.3 Spring的web开发组件spring-web

到此，就将一开始的诉求都解决了，当然我们能想到的Spring 框架自然也会想到，Spring其实已经为我们定义 好了一个ContextLoaderListener，使用方式跟我们上面自己定义的大体一样，但是功能要比我们强百倍，所以 ，遵循Spring “拿来主义” 的精神，我们直接使用Spring提供的就可以了，开发如下：

  1. 先导入Spring-web的坐标：
<dependency>
  <groupId>org.springframework</groupId>
  <artifactId>spring-web</artifactId>
  <version>5.3.9</version>
</dependency>
  1. 在web.xml中去配置ContextLoaderListener，并指定配置文件的位置
<!--自定义的Listener，用于创建applicationContext容器并存入到servletContext域中-->
<!--    <listener>-->
<!--        <listener-class>com.mem.listener.ContextLoaderListener</listener-class>-->
<!--    </listener>-->
<!--官方提供的-->
<listener>
  <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
</listener>
  1. 在Servlet中直接使用，改成官方的WebApplicationContextUtils
import org.springframework.web.context.support.WebApplicationContextUtils;

@WebServlet(urlPatterns = "/accountServlet")
public class AccountServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // web层调用service层
        ApplicationContext applicationContext = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(request.getServletContext());
        AccountService accountService = (AccountService) applicationContext.getBean("accountService");
        accountService.transferMoney("tom","lucy",500);
        System.out.println("转账操作成功####");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

    }
}
  1. 测试，结果同上，容器名：XmlWebApplicationContext

如果核心配置类使用的是注解形式的，那么Spring容器是AnnotationConfigWebApplicationContext，如下配 置方式

    <!--配置类的方式（注解）-->
    <context-param>
        <param-name>contextClass</param-name>
        <param-value>com.mem.web.MyAnnotationConfigWebApplicationContext</param-value>
    </context-param>

    <!--配置文件的方式-->
<!--    <context-param>-->
<!--        <param-name>contextConfigLocation</param-name>-->
<!--        <param-value>classpath:applicationContext.xml</param-value>-->
<!--    </context-param>-->

两个配置方式都打开，按配置类的方式创建容器，容器名是 MyAnnotationConfigWebApplicationContext
原因：在下面源码分析中，
determineContextClass方法里面，根据是否含有contextClass变量而决定的初始化哪个容器。
String contextClassName = servletContext.getInitParameter(“contextClass”);

public class MyAnnotationConfigWebApplicationContext extends AnnotationConfigWebApplicationContext {
    public MyAnnotationConfigWebApplicationContext(){
        super();
        // 注册配置类到容器
        this.register(AccountConfig.class);
    }
}

测试：结果同上，容器名为：MyAnnotationConfigWebApplicationContext

源码分析：
目的：如何决定是xml配置文件方式还是用配置类方式创建applicationContext
入口：org.springframework.web.context.ContextLoaderListener类的contextInitialized方法

public class ContextLoaderListener extends ContextLoader implements ServletContextListener {
    public ContextLoaderListener() {
    }

    public ContextLoaderListener(WebApplicationContext context) {
        super(context);
    }

    public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
        // 调用父类中的initWebApplicationContext方法，所以查看ContextLoader类
        this.initWebApplicationContext(event.getServletContext());
    }

    public void contextDestroyed(ServletContextEvent event) {
        this.closeWebApplicationContext(event.getServletContext());
        ContextCleanupListener.cleanupAttributes(event.getServletContext());
    }
}

public class ContextLoader {
	public WebApplicationContext initWebApplicationContext(ServletContext servletContext) {
        // 调用本类的createWebApplicationContext方法
    	this.context = this.createWebApplicationContext(servletContext);
    }
    protected WebApplicationContext createWebApplicationContext(ServletContext sc) {
        // 调用本类的determineContextClass方法，获取字节码对象，
        Class<?> contextClass = this.determineContextClass(sc);
        if (!ConfigurableWebApplicationContext.class.isAssignableFrom(contextClass)) {
            throw new ApplicationContextException("Custom context class [" + contextClass.getName() + "] is not of type [" + ConfigurableWebApplicationContext.class.getName() + "]");
        } else {
            return (ConfigurableWebApplicationContext)BeanUtils.instantiateClass(contextClass);
        }
    }
    protected Class<?> determineContextClass(ServletContext servletContext) {
        // 判断 web.xml 文件中有没有contextClass参数，
        // 如果有，则按配置类的方式(注解) 容器名：AnnotationConfigWebApplicationContext
        // 如果没有，则按配置文件的方式 容器名：XmlWebApplicationContext
        String contextClassName = servletContext.getInitParameter("contextClass");
        if (contextClassName != null) {
            return ClassUtils.forName(contextClassName, ClassUtils.getDefaultClassLoader());
        } else {
            contextClassName = defaultStrategies.getProperty(WebApplicationContext.class.getName());
            return ClassUtils.forName(contextClassName, ContextLoader.class.getClassLoader());
            
        }
    }
}

查看WebApplicationContext的实现类：
image.png

02、web层MVC框架思想与设计思路

Java程序员在开发一般都是MVC+三层架构，MVC是web开发模式，传统的Javaweb技术栈实现的MVC如下
image.png
原始Javaweb开发中，Servlet充当Controller的角色，Jsp充当View角色，JavaBean充当模型角色，后期Ajax异 步流行后，在加上现在前后端分离开发模式成熟后，View就被原始Html+Vue替代。原始Javaweb开发中， Service充当Controller有很多弊端，显而易见的有如下几个：
image.png

负责共有行为的Servlet称之为前端控制器，负责业务行为的JavaBean称之为控制器Controller
image.png
分析前端控制器基本功能如下：

  1. 具备可以映射到业务Bean的能力
  2. 具备可以解析请求参数、封装实体 等共有功能
  3. 具备响应视图及响应其他数据的功能

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