【项目实践】SpringBoot三招组合拳,手把手教你打出优雅的后台接口

作者 : 开心源码 本文共10302个字,预计阅读时间需要26分钟 发布时间: 2022-05-13 共265人阅读

以项目驱动学习,以实践检验真知

前言

一个后台接口大致分为四个部分组成:接口地址(url)、接口请求方式(get、post等)、请求数据(request)、响应数据(response)。如何构建这几个部分每个公司要求都不同,没有什么“肯定是最好的”标准,但一个优秀的后台接口和一个糟糕的后台接口比照起来差异还是蛮大的,其中最重要的关键点就是看能否规范!
本文就一步一步演示如何构建起一个优秀的后台接口体系,体系构建好了自然就有了规范,同时再构建新的后台接口也会十分轻松。
在文章末尾贴上了项目演示的github地址,clone下来就可运行,并且我将每一次的优化记录都分别做了代码提交,你可以清晰的看到项目的改进过程!

所需依赖包

这里用的是SpringBoot配置项目,本文讲解的重点是后台接口,所以只要要导入一个spring-boot-starter-web包即可以了:

<!--web依赖包,web应用必备--><dependency>   <groupId>org.springframework.boot</groupId>   <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency>

本文还用了swagger来生成API文档,lombok来简化类,不过这两者不是必需的,可用可不用。

参数校验

一个接口一般对参数(请求数据)都会进行安全校验,参数校验的重要性自然不必多说,那么如何对参数进行校验就有讲究了。

业务层校验

首先我们来看一下最常见的做法,就是在业务层进行参数校验:

public String addUser(User user) {     if (user == null || user.getId() == null || user.getAccount() == null || user.getPassword() == null || user.getEmail() == null) {         return "对象或者者对象字段不能为空";     }     if (StringUtils.isEmpty(user.getAccount()) || StringUtils.isEmpty(user.getPassword()) || StringUtils.isEmpty(user.getEmail())) {         return "不能输入空字符串";     }     if (user.getAccount().length() < 6 || user.getAccount().length() > 11) {         return "账号长度必需是6-11个字符";     }     if (user.getPassword().length() < 6 || user.getPassword().length() > 16) {         return "密码长度必需是6-16个字符";     }     if (!Pattern.matches("^[a-zA-Z0-9_-]+@[a-zA-Z0-9_-]+(\\.[a-zA-Z0-9_-]+)+$", user.getEmail())) {         return "邮箱格式不正确";     }     // 参数校验完毕后这里就写上业务逻辑     return "success"; }

这样做当然是没有什么错的,而且格式排版整齐也一目了然,不过这样太繁琐了,这还没有进行业务操作呢光是一个参数校验就已经这么多行代码,实在不够优雅。我们来改进一下,使用Spring Validator和Hibernate Validator这两套Validator来进行方便的参数校验!这两套Validator依赖包已经包含在前面所说的web依赖包里了,所以可以直接使用。

Validator + BindResult进行校验

Validator可以非常方便的制定校验规则,并自动帮你完成校验。首先在入参里需要校验的字段加上注解,每个注解对应不同的校验规则,并可制定校验失败后的信息:

@Datapublic class User {    @NotNull(message = "客户id不能为空")    private Long id;    @NotNull(message = "客户账号不能为空")    @Size(min = 6, max = 11, message = "账号长度必需是6-11个字符")    private String account;    @NotNull(message = "客户密码不能为空")    @Size(min = 6, max = 11, message = "密码长度必需是6-16个字符")    private String password;    @NotNull(message = "客户邮箱不能为空")    @Email(message = "邮箱格式不正确")    private String email;}

校验规则和错误提醒信息配置完毕后,接下来只要要在接口需要校验的参数上加上@Valid注解,并增加BindResult参数就可方便完成验证:

@RestController@RequestMapping("user")public class UserController {    @Autowired    private UserService userService;        @PostMapping("/addUser")    public String addUser(@RequestBody @Valid User user, BindingResult bindingResult) {        // 假如有参数校验失败,会将错误信息封装成对象组装在BindingResult里        for (ObjectError error : bindingResult.getAllErrors()) {            return error.getDefaultMessage();        }        return userService.addUser(user);    }}

这样当请求数据传递到接口的时候Validator就自动完成校验了,校验的结果就会封装到BindingResult中去,假如有错误信息我们就直接返回给前台,业务逻辑代码也根本没有执行下去。此时,业务层里的校验代码就已经不需要了:

public String addUser(User user) {     // 直接编写业务逻辑     return "success"; }

现在可以看一下参数校验效果。我们成心给这个接口传递一个不符合校验规则的参数,先传递一个错误数据给接口,成心将password这个字段不满足校验条件:

{    "account": "12345678",    "email": "123@qq.com",    "id": 0,    "password": "123"}

再来看一下接口的响应数据:

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这样是不是方便很多?不难看出使用Validator校验有如下几个好处:

  1. 简化代码,之前业务层那么一大段校验代码都被省略掉了。
  2. 使用方便,那么多校验规则可以轻而易举的实现,比方邮箱格式验证,之前自己手写正则表达式要写那么一长串,还容易出错,用Validator直接一个注解搞定。(还有更多校验规则注解,可以自行去理解哦)
  3. 减少耦合度,使用Validator能够让业务层只关注业务逻辑,从基本的参数校验逻辑中脱离出来。

使用Validator+ BindingResult已经是非常方便实用的参数校验方式了,在实际开发中也有很多项目就是这么做的,不过这样还是不太方便,由于你每写一个接口都要增加一个BindingResult参数,而后再提取错误信息返回给前台。这样有点麻烦,并且重复代码很多(虽然可以将这个重复代码封装成方法)。我们是否去掉BindingResult这一步呢?当然是可以的!

Validator + 自动抛出异常

我们完全可以将BindingResult这一步给去掉:

@PostMapping("/addUser")public String addUser(@RequestBody @Valid User user) {    return userService.addUser(user);}

去掉之后会发生什么事情呢?直接来实验一下,还是按照之前一样成心传递一个不符合校验规则的参数给接口。
此时我们观察控制台可以发现接口已经引发MethodArgumentNotValidException异常了:

image

其实这样就已经达到我们想要的效果了,参数校验不通过自然就不执行接下来的业务逻辑,去掉BindingResult后会自动引发异常,异常发生了自然而然就不会执行业务逻辑。也就是说,我们完全没必要增加相关BindingResult相关操作嘛。不过事情还没有完,异常是引发了,可我们并没有编写返回错误信息的代码呀,那参数校验失败了会响应什么数据给前台呢?
我们来看一下刚才异常发生后接口响应的数据:

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没错,是直接将整个错误对象相关信息都响应给前台了!这样就很难受,不过处理这个问题也很简单,就是我们接下来要讲的全局异常解决!

全局异常解决

参数校验失败会自动引发异常,我们当然不可能再去手动捕捉异常进行解决,不然还不如用之前BindingResult方式呢。又不想手动捕捉这个异常,又要对这个异常进行解决,那正好使用SpringBoot全局异常解决来达到一劳永逸的效果!

基本使用

首先,我们需要新建一个类,在这个类上加上@ControllerAdvice或者@RestControllerAdvice注解,这个类就配置成全局解决类了。(这个根据你的Controller层用的是@Controller还是@RestController来决定)
而后在类中新建方法,在方法上加上@ExceptionHandler注解并指定你想解决的异常类型,接着在方法内编写对该异常的操作逻辑,就完成了对该异常的全局解决!
我们现在就来演示一下对参数校验失败抛出的MethodArgumentNotValidException全局解决:

@RestControllerAdvicepublic class ExceptionControllerAdvice {    @ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)    public String MethodArgumentNotValidExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException e) {        // 从异常对象中拿到ObjectError对象        ObjectError objectError = e.getBindingResult().getAllErrors().get(0);        // 而后提取错误提醒信息进行返回        return objectError.getDefaultMessage();    }    }

我们再来看下这次校验失败后的响应数据:

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没错,这次返回的就是我们制定的错误提醒信息!我们通过全局异常解决优雅的实现了我们想要的功能!以后我们再想写接口参数校验,就只要要在入参的成员变量上加上Validator校验规则注解,而后在参数上加上@Valid注解就可完成校验,校验失败会自动返回错误提醒信息,无需任何其余代码!

自己设置异常

全局解决当然不会只能解决一种异常,用途也不仅仅是对一个参数校验方式进行优化。在实际开发中,如何对异常解决其实是一个很麻烦的事情。传统解决异常一般有以下烦恼:

  1. 是捕获异常(try...catch)还是抛出异常(throws)
  2. 是在controller层做解决还是在service层解决又或者是在dao层做解决
  3. 解决异常的方式是啥也不做,还是返回特定数据,假如返回又返回什么数据
  4. 不是所有异常我们都能预先进行捕捉,假如发生了没有捕捉到的异常该怎样办?

以上这些问题都可以用全局异常解决来处理,全局异常解决也叫统一异常解决,全局和统一解决代表什么? 代表规范! 规范有了,很多问题就会迎刃而解!
全局异常解决的基本使用方式大家都已经知道了,我们接下来更进一步的规范项目中的异常解决方式:自己设置异常。
在很多情况下,我们需要手动抛出异常,比方在业务层当有些条件并不符合业务逻辑,我这时候即可以手动抛出异常从而触发事务回滚。那手动抛出异常最简单的方式就是throw new RuntimeException("异常信息")了,不过使用自己设置会更好少量:

  1. 自己设置异常可以携带更多的信息,不像这样只能携带一个字符串。
  2. 项目开发中经常是很多人负责不同的模块,使用自己设置异常可以统一了对外异常展现的方式。
  3. 自己设置异常语义更加清晰明了,一看就知道是项目中手动抛出的异常。

我们现在就来开始写一个自己设置异常:

@Getter //只需getter方法,无需setterpublic class APIException extends RuntimeException {    private int code;    private String msg;    public APIException() {        this(1001, "接口错误");    }    public APIException(String msg) {        this(1001, msg);    }    public APIException(int code, String msg) {        super(msg);        this.code = code;        this.msg = msg;    }}

在刚才的全局异常解决类中记得增加对我们自己设置异常的解决:

@ExceptionHandler(APIException.class)public String APIExceptionHandler(APIException e) {    return e.getMsg();}

这样就对异常的解决就比较规范了,当然还可以增加对Exception的解决,这样无论发生什么异常我们都能屏蔽掉而后响应数据给前台,不过建议最后项目上线时这样做,能够屏蔽掉错误信息暴露给前台,在开发中为了方便调试还是不要这样做。
现在全局异常解决和自己设置异常已经弄好了,不知道大家有没有发现一个问题,就是当我们抛出自己设置异常的时候全局异常解决只响应了异常中的错误信息msg给前台,并没有将错误代码code返回。这就要引申出我们接下来要讲的东西了:数据统一响应

数据统一响应

现在我们规范好了参数校验方式和异常解决方式,然而还没有规范响应数据!比方我要获取一个分页信息数据,获取成功了呢自然就返回的数据列表,获取失败了后端就会响应异常信息,即一个字符串,就是说前台开发者压根就不知道后台响应过来的数据会是啥样的!所以,统一响应数据是前后台规范中必需要做的!

自己设置统一响应体

统一数据响应第一步一定要做的就是我们自己自己设置一个响应体类,无论后端是运行正常还是发生异常,响应给前台的数据格式是不变的!那么如何定义响应体呢?可以参考我们自己设置异常类,也来一个响应信息代码code和响应信息说明msg:

@Getterpublic class ResultVO<T> {    /**     * 状态码,比方1000代表响应成功     */    private int code;    /**     * 响应信息,用来说明响应情况     */    private String msg;    /**     * 响应的具体数据     */    private T data;    public ResultVO(T data) {        this(1000, "success", data);    }    public ResultVO(int code, String msg, T data) {        this.code = code;        this.msg = msg;        this.data = data;    }}

而后我们修改一下全局异常解决那的返回值:

@ExceptionHandler(APIException.class)public ResultVO<String> APIExceptionHandler(APIException e) {    // 注意哦,这里返回类型是自己设置响应体    return new ResultVO<>(e.getCode(), "响应失败", e.getMsg());}@ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)public ResultVO<String> MethodArgumentNotValidExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException e) {    ObjectError objectError = e.getBindingResult().getAllErrors().get(0);    // 注意哦,这里返回类型是自己设置响应体    return new ResultVO<>(1001, "参数校验失败", objectError.getDefaultMessage());}

我们再来看一下此时假如发生异常了会响应什么数据给前台:

image

OK,这个异常信息响应就非常好了,状态码和响应说明还有错误提醒数据都返给了前台,并且是所有异常都会返回相同的格式!异常这里搞定了,别忘了我们到接口那也要修改返回类型,我们新添加一个接口好来看看效果:

@GetMapping("/getUser")public ResultVO<User> getUser() {    User user = new User();    user.setId(1L);    user.setAccount("12345678");    user.setPassword("12345678");    user.setEmail("123@qq.com");        return new ResultVO<>(user);}

看一下假如响应正确返回的是什么效果:

image

这样无论是正确响应还是发生异常,响应数据的格式都是统一的,十分规范!

数据格式是规范了,不过响应码code和响应信息msg还没有规范呀!大家发现没有,无论是正确响应,还是异常响应,响应码和响应信息是想怎样设置就怎样设置,要是10个开发人员对同一个类型的响应写10个不同的响应码,那这个统一响应体的格式规范就毫无意义!所以,必需要将响应码和响应信息给规范起来。

响应码枚举

要规范响应体中的响应码和响应信息用枚举简直再恰当不过了,我们现在就来创立一个响应码枚举类:

@Getterpublic enum ResultCode {    SUCCESS(1000, "操作成功"),    FAILED(1001, "响应失败"),    VALIDATE_FAILED(1002, "参数校验失败"),    ERROR(5000, "未知错误");    private int code;    private String msg;    ResultCode(int code, String msg) {        this.code = code;        this.msg = msg;    }}

而后修改响应体的构造方法,让其只准接受响应码枚举来设置响应码和响应信息:

public ResultVO(T data) {    this(ResultCode.SUCCESS, data);}public ResultVO(ResultCode resultCode, T data) {    this.code = resultCode.getCode();    this.msg = resultCode.getMsg();    this.data = data;}

而后同时修改全局异常解决的响应码设置方式:

@ExceptionHandler(APIException.class)public ResultVO<String> APIExceptionHandler(APIException e) {    // 注意哦,这里传递的响应码枚举    return new ResultVO<>(ResultCode.FAILED, e.getMsg());}@ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)public ResultVO<String> MethodArgumentNotValidExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException e) {    ObjectError objectError = e.getBindingResult().getAllErrors().get(0);    // 注意哦,这里传递的响应码枚举    return new ResultVO<>(ResultCode.VALIDATE_FAILED, objectError.getDefaultMessage());}

这样响应码和响应信息只能是枚举规定的那几个,就真正做到了响应数据格式、响应码和响应信息规范化、统一化!

全局解决响应数据

接口返回统一响应体 + 异常也返回统一响应体,其实这样已经很好了,但还是有可以优化的地方。要知道一个项目下来定义的接口搞个几百个太正常不过了,要是每一个接口返回数据时都要用响应体来包装一下如同有点麻烦,有没有办法省去这个包装过程呢?当然是有滴,还是要用到全局解决。

首先,先创立一个类加上注解使其成为全局解决类。而后继承ResponseBodyAdvice接口重写其中的方法,就可对我们的controller进行加强操作,具体看代码和注释:

@RestControllerAdvice(basePackages = {"com.rudecrab.demo.controller"}) // 注意哦,这里要加上需要扫描的包public class ResponseControllerAdvice implements ResponseBodyAdvice<Object> {    @Override    public boolean supports(MethodParameter returnType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> aClass) {        // 假如接口返回的类型本身就是ResultVO那就没有必要进行额外的操作,返回false        return !returnType.getParameterType().equals(ResultVO.class);    }    @Override    public Object beforeBodyWrite(Object data, MethodParameter returnType, MediaType mediaType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> aClass, ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {        // String类型不能直接包装,所以要进行些特别的解决        if (returnType.getGenericParameterType().equals(String.class)) {            ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();            try {                // 将数据包装在ResultVO里后,再转换为json字符串响应给前台                return objectMapper.writeValueAsString(new ResultVO<>(data));            } catch (JsonProcessingException e) {                throw new APIException("返回String类型错误");            }        }        // 将本来的数据包装在ResultVO里        return new ResultVO<>(data);    }}

重写的这两个方法是用来在controller将数据进行返回前进行加强操作,supports方法要返回为true才会执行beforeBodyWrite方法,所以假如有些情况不需要进行加强操作可以在supports方法里进行判断。对返回数据进行真正的操作还是在beforeBodyWrite方法中,我们可以直接在该方法里包装数据,这样就不需要每个接口都进行数据包装了,省去了很多麻烦。

我们可以现在去掉接口的数据包装来看下效果:

@GetMapping("/getUser")public User getUser() {    User user = new User();    user.setId(1L);    user.setAccount("12345678");    user.setPassword("12345678");    user.setEmail("123@qq.com");    // 注意哦,这里是直接返回的User类型,并没有用ResultVO进行包装    return user;}

而后我们来看下响应数据:

image

成功对数据进行了包装!

注意:beforeBodyWrite方法里包装数据无法对String类型的数据直接进行强转,所以要进行特殊解决,这里不讲过多的细节,有兴趣可以自行深入理解。

总结

自此整个后台接口基本体系就构建完毕了

  • 通过Validator + 自动抛出异常来完成了方便的参数校验
  • 通过全局异常解决 + 自己设置异常完成了异常操作的规范
  • 通过数据统一响应完成了响应数据的规范
  • 多个方面组装非常优雅的完成了后台接口的协调,让开发人员有更多的经历注重业务逻辑代码,轻松构建后台接口

再次强调,项目体系该怎样构建、后台接口该怎样写都没有一个绝对统一的标准,不是说肯定要按照本文的来才是最好的,你怎么都可以,本文每一个环节你都可以按照自己的想法来进行编码,我只是提供了一个思路!

最后在这里放上此项目的github地址,clone到本地就可直接运行,并且我将每一次的优化记录都分别做了代码提交,你可以清晰的看到项目的改进过程,假如对你有帮助请在github上点个star,我还会继续升级很多【项目实践】哦!

根据本文章我还写了一篇后续,大家也可以看下哦:
【项目实践】后台接口统一规范的同时,如何优雅得扩展规范

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