SpringBoot 统一功能处理

你不应该热爱2023-09-13 12:17

目录

一、用户登录权限验证

[1.1 SpringAOP可以进行处理吗？](#1.1 SpringAOP可以进行处理吗？)

[1.2 创建自定义拦截器](#1.2 创建自定义拦截器)

[1.3 将自定义拦截器配置到系统配置项中](#1.3 将自定义拦截器配置到系统配置项中)

[1.4 拦截器的实现原理](#1.4 拦截器的实现原理)

[1.4.1 实现原理源码分析](#1.4.1 实现原理源码分析)

[1.5 统一访问前缀添加](#1.5 统一访问前缀添加)

二、统一异常处理

[2.1 为什么需要使用统一异常处理？](#2.1 为什么需要使用统一异常处理？)

[2.2 统一异常处理的实现](#2.2 统一异常处理的实现)

三、统一数据返回格式

[3.1 为什么需要统一数据返回格式？](#3.1 为什么需要统一数据返回格式？)

[3.2 统一数据返回格式的实现](#3.2 统一数据返回格式的实现)

[3.3 返回值为String类型时，应该如何处理？](#3.3 返回值为String类型时，应该如何处理？)

[3.3.1 将 StringHttpMessageConverter 去掉。](#3.3.1 将 StringHttpMessageConverter 去掉。)

[3.3.2 在统一数据返回的时候，单独处理String类型，让其返回一个String字符串，而非 HashMap](#3.3.2 在统一数据返回的时候，单独处理String类型，让其返回一个String字符串，而非 HashMap)

总结：

前言：

一般Spring Boot统一功能处理模块，也是AOP的实战环节，要实现课程目标有以下3个：

  • 统一用户登录权限验证
  • 统一数据格式
  • 统一异常处理

一、用户登录权限验证

1.1 SpringAOP可以进行处理吗？

java 复制代码 
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;
    }
}

我们知道SpringAOP虽然就提供了对用户登录的处理逻辑，但是存在一些问题：

  • 没有办法获取HttpSession对象
  • 如果要对一部分方法拦截，一部分方法不拦截，这种情况很难处理。（比如注册和登录方法在用户登录权限验证中是不能进行拦截的）

拦截器和SpringAOP虽然都是AOP的实现方式，但是这两个其实是完全不同的技术体系。

Spring提供了具体的实现拦截器：HandlerInterceptor，该SpringBoot 拦截器实现分为以下两个步骤：

  1. 自定义拦截器
  2. 将自定义拦截器配置到系统配置项，并且设置合理的拦截规则

1.2 创建自定义拦截器

自定义拦截器继承HandlerInterceptor后，需要重写相对应的方法，这里我们重写 preHandle方法：

代码如下：

java 复制代码 
package com.example.demo.common;

import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

/**
 * 自定义拦截器
 */
public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
    /**
     * 以下方法是调用目标方法之前执行的方法。此方法返回boolean类型的值
     * 返回true标识验证成功,程序会继续执行后续流程
     * 返回false, 表示拦截器拦截失败, 验证未通过, 后续的流程和目标方法不再执行。
     * @param request
     * @param response
     * @param handler
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 用户登录判断业务
        HttpSession session = request.getSession(false);
        if (session != null && session.getAttribute("session_userinfo") != null) {
            // 用户已经登录
            return true;
        }
        return false;
    }
}

1.3 将自定义拦截器配置到系统配置项中

重写addInterceptors方法：

设置拦截规则，代码如下

java 复制代码 
package com.example.demo.config;

import com.example.demo.common.LoginInterceptor;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;

public class MyConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Autowired
    LoginInterceptor loginInterceptor;

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(loginInterceptor)
                .addPathPatterns("/**") //拦截所有的url
                .excludePathPatterns("user/login") // url为：user/login 不进行拦截 以下同理
                .excludePathPatterns("user/reg")
                .excludePathPatterns("image/**"); // image夹目录下的所有url都不进行拦截
    }
}

或者使用Spring方法，通过DI注入的方式，这样可以实现不用new一个实例：

首先需要将拦截器添加到spring中，也就是给其添加一个五大类注解，这里我们就使用@Component。接着就可以使用@Autowired来得到实例。

其中：

  • addPathPatterns: 表示需要拦截的URL，"**"表示拦截任意方法（也就是所有方法）。
  • excludePathPatterns: 表示需要排除的URL。

说明：以上拦截规则可以拦截此项目中的URL，包括静态文件（图片文件，JS和CSS等文件）。

1.4 拦截器的实现原理

下面我们先来看一组正常情况下的调用顺序：

然而有了拦截器之后，会在调用Controller之前进行相应的业务处理，执行的流程如下图所示：

1.4.1 实现原理源码分析

所有的Controller执行都会通过一个调度器DispatcherServlet来实现，这一点可以从Spring Boot控制台的打印信息看出，如下图所示：

在IDEA中，通过全局搜索doDispatch，方法代码如下：

java 复制代码 
    protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
        HttpServletRequest processedRequest = request;
        HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
        boolean multipartRequestParsed = false;
        WebAsyncManager asyncManager = WebAsyncUtils.getAsyncManager(request);

        try {
            try {
                ModelAndView mv = null;
                Object dispatchException = null;

                try {
                    processedRequest = this.checkMultipart(request);
                    multipartRequestParsed = processedRequest != request;
                    mappedHandler = this.getHandler(processedRequest);
                    if (mappedHandler == null) {
                        this.noHandlerFound(processedRequest, response);
                        return;
                    }

                    HandlerAdapter ha = this.getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
                    String method = request.getMethod();
                    boolean isGet = HttpMethod.GET.matches(method);
                    if (isGet || HttpMethod.HEAD.matches(method)) {
                        long lastModified = ha.getLastModified(request, mappedHandler.getHandler());
                        if ((new ServletWebRequest(request, response)).checkNotModified(lastModified) && isGet) {
                            return;
                        }
                    }

                    if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
                        return;
                    }
                    // 实现Controller的业务逻辑
                    mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
                    if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
                        return;
                    }

                    this.applyDefaultViewName(processedRequest, mv);
                    mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
                } catch (Exception var20) {
                    dispatchException = var20;
                } catch (Throwable var21) {
                    dispatchException = new NestedServletException("Handler dispatch failed", var21);
                }

                this.processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, (Exception)dispatchException);
            } catch (Exception var22) {
                this.triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler, var22);
            } catch (Throwable var23) {
                this.triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler, new NestedServletException("Handler processing failed", var23));
            }

        } finally {
            if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
                if (mappedHandler != null) {
                    mappedHandler.applyAfterConcurrentHandlingStarted(processedRequest, response);
                }
            } else if (multipartRequestParsed) {
                this.cleanupMultipart(processedRequest);
            }

        }
    }

观察DispatcherServlet中的某段代码：

我们发现，在执行后续的Controller代码之前，都会先执行这个applyPreHandle方法，于是鼠标双击 applyPreHandle，得到代码如下：

从上述源码可以看出，在applyPreHandle中会获取所有的拦截器HandlerInterceptor并执行拦截器中的preHandle方法，这样就和之前定义的拦截器对应上了，如下图所示：

java 复制代码 
package com.example.demo.common;

import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

/**
 * 自定义拦截器
 */
@Component
public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
    /**
     * 以下方法是调用目标方法之前执行的方法。此方法返回boolean类型的值
     * 返回true标识验证成功,程序会继续执行后续流程
     * 返回false, 表示拦截器拦截失败, 验证未通过, 后续的流程和目标方法不再执行。
     * @param request
     * @param response
     * @param handler
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 用户登录判断业务
        HttpSession session = request.getSession(false);
        if (session != null && session.getAttribute("session_userinfo") != null) {
            // 用户已经登录
            return true;
        }
        response.setContentType("application/json");
        response.setCharacterEncoding("utf8");
        response.getWriter().println("asdasd");
        return false;
    }
}

1.5 统一访问前缀添加

所有请求地址添加api前缀：

代码如下：

java 复制代码 
package com.example.demo.config;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.PathMatchConfigurer;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;

@Configuration
public class AppConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Override
    public void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {
        configurer.addPathPrefix("fox", c -> true);
    }
}

二、统一异常处理

2.1 为什么需要使用统一异常处理？

通俗来讲，统一异常处理的主要目的是为了方便前端，让其更好的处理后端的信息，尽量将逻辑处理这块放置于后端，前端的目的其实主要是为用户服务。

比如：可以跟前端约定出现异常报错时候的状态码是多少，这样方便前端的处理，也方便后续后端在日志文件中将其找到，并修改异常。

2.2 统一异常处理的实现

统一异常处理使用的是@ControllerAdvice + @ExceptionHandler 来实现的，@ControllerAdvice表示控制器通知类, @ExceptionHandler是异常处理器，两个结合表示当出现异常的时候执行某个通知，也就是执行某个方法事件，具体实现代码如下：

以上方法表示，如果出现了异常就返回给前端一个HashMap对象， 其中包含的字段如代码定义那样。

注意：

方法名和返回值都是可以自定义的，另外 @ExceptionHandler（）中的参数是可以选择的，这里是Exception.class：表示的是可以在程序抛出异常的时候执行这里的代码，让其返回数据给前端，如果填入的参数是NullPointerException：那么表示的是当程序出现空指针异常的时候，会执行这里的代码。

这里的实现逻辑和Java中的异常处理是相似的，如果开发者有对Exception和NullPointerException分别进行了处理，那么当程序出现NullPointerException异常的时候，还是会根据我们写的NullPointerException执行逻辑进行处理，并不会直接走Exception的逻辑。

示例如下：

访问页面后效果如下：

总结:当有多个异常通知时，匹配顺序为当前类及其子类向上依次匹配。

三、统一数据返回格式

3.1 为什么需要统一数据返回格式？

统一数据返回格式的优点如下，比如以下几个：

  • 方便前端程序员更好的接受和解析后端数据接口的数据
  • 降低前端程序员和后端程序员的沟通成本
  • 有利于项目统一数据的维护和修改
  • 有利于后端技术部门的统一规范的标准制定，不会出现稀奇古怪的返回内容

3.2 统一数据返回格式的实现

统一的数据返回格式可以使用@ControllerAdvice + ResponseBodyAdvice 的方式实现，具体实现代码如下：

java 复制代码 
package com.example.demo.common;


import org.springframework.core.MethodParameter;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.http.server.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.ServerHttpResponse;
import org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
import org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ResponseBodyAdvice;

import java.util.HashMap;


/**
 * 统一数据格式处理
 */
@ControllerAdvice
public class ResponseAdvice implements ResponseBodyAdvice {

    /**
     * 是否执行 beforeBodyWrite 方法, 返回 true 就执行, 返回 false 就不执行
     * @param returnType
     * @param converterType
     * @return
     */
    @Override
    public boolean supports(MethodParameter returnType, Class converterType) {
        return true;
    }

    /**
     * 返回数据之前进行数据重写
     * @param body 原始返回值
     * @param returnType
     * @param selectedContentType
     * @param selectedConverterType
     * @param request
     * @param response
     * @return
     */
    @Override
    public Object beforeBodyWrite(Object body, MethodParameter returnType, MediaType selectedContentType, Class selectedConverterType, ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {
        // 这里我们规定统一的数据返回为HashMap
        if (body instanceof HashMap) {
            return body;
        }
        // 重写返回结果，让其返回一个统一的数据格式
        HashMap<String, Object> result = new HashMap<>();
        result.put("code",200);
        result.put("data",body);
        result.put("msg","");
        return result;
    }
}

访问user/login1：

经过统一功能处理后代码展现如下：

3.3 返回值为String类型时，应该如何处理？

但是如果将返回值改为String类型，按照以上的执行逻辑，那么就无法走上述的正常数据统一处理：

我们发现，当返回类型为String的时候，程序会抛出异常，从而被我们的 统一异常处理模块拦截。

观察异常信息，发现 抛出异常：java.lang.ClassCastException: java.util.HashMap cannot be cast to java.lang.String

可能会感到奇怪，为什么会抛出这个异常呢？

下面我们来看看后端返回前端时候的执行流程：

  1. 一开始，前端访问该网址时，方法返回的是 String：
  1. 统一数据返回之前会进行处理，将 String 转换为 HashMap：
  1. 将HaspMap转换成 application/json 字符串给前端（接口）

这个步骤有两种情况，先判断原Body的类型：

  • 是 String 类型，那么就会使用 StringHttpMessageConverter 进行类型转换
  • 如果不是 String 类型，那么使用 HttpMessageConverter 进行类型转换

以上报错就是因为原始Body是String类型，所以在类型转换时候报错了

解决方案有如下两种：

  • 将 StringHttpMessageConverter 去掉。
  • 在统一数据返回的时候，单独处理String类型，让其返回一个String字符串，而非HashMap

3.3.1 将 StringHttpMessageConverter 去掉。

在配置文件中使用以下代码即可；

java 复制代码 
package com.example.demo.config;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.http.converter.HttpMessageConverter;
import org.springframework.http.converter.StringHttpMessageConverter;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;

import java.util.List;

@Configuration
public class MyConfig implements WebMvcConfigurer {
    /**
     * 移除 StringHttpMessageConverter
     * @param converters
     */
    @Override
    public void configureMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
        converters.removeIf(converter -> converter instanceof StringHttpMessageConverter);
    }
}

访问地址后显示如下：

3.3.2 在统一数据返回的时候，单独处理String类型，让其返回一个String字符串，而非 HashMap

引入ObjectMapper(ObjectMapper 是Jackson库中的一个类，用于在Java对象（POJO，Plain Old Java Objects）和JSON数据之间进行相互转换）：

对Body为String进行单独处理：

访问页面如下所示：

总结：

本文主要介绍了统一用户登录权限的效验，使用WebMvcConfigurer + HandlerInterceptor 来实现。统一异常处理使用 @ControllerAdvice + @ExceptionHandler 来实现，统一返回值处理使用@ControllerAdvice + ResponseBodyAdvice来处理。

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