【JaveWeb教程】（16） SpringBootWeb之分层解耦详细代码示例讲解

SpringBootWeb请求响应
- 3. 分层解耦
- - 3.1 三层架构
  - - 3.1.1 介绍
    - 3.1.2 代码拆分
  - 3.2 分层解耦
  - - 3.2.1 耦合问题
    - 3.2.2 解耦思路
  - 3.3 IOC&DI
  - - 3.3.1 IOC&DI入门
    - 3.3.2 IOC详解
    - - 3.3.2.1 bean的声明
      - 3.3.2.2 组件扫描
    - 3.3.3 DI详解

SpringBootWeb请求响应

3. 分层解耦

3.1 三层架构

3.1.1 介绍

在我们进行程序设计以及程序开发时，尽可能让每一个接口、类、方法的职责更单一些（单一职责原则）。

单一职责原则：一个类或一个方法，就只做一件事情，只管一块功能。
这样就可以让类、接口、方法的复杂度更低，可读性更强，扩展性更好，也更利用后期的维护。

我们之前开发的程序呢，并不满足单一职责原则。下面我们来分析下之前的程序：

那其实我们上述案例的处理逻辑呢，从组成上看可以分为三个部分：

数据访问：负责业务数据的维护操作，包括增、删、改、查等操作。
逻辑处理：负责业务逻辑处理的代码。
请求处理、响应数据：负责，接收页面的请求，给页面响应数据。

按照上述的三个组成部分，在我们项目开发中呢，可以将代码分为三层：

Controller：控制层。接收前端发送的请求，对请求进行处理，并响应数据。
Service：业务逻辑层。处理具体的业务逻辑。
Dao：数据访问层(Data Access Object)，也称为持久层。负责数据访问操作，包括数据的增、删、改、查。

基于三层架构的程序执行流程：

前端发起的请求，由Controller层接收（Controller响应数据给前端）
Controller层调用Service层来进行逻辑处理（Service层处理完后，把处理结果返回给Controller层）
Serivce层调用Dao层（逻辑处理过程中需要用到的一些数据要从Dao层获取）
Dao层操作文件中的数据（Dao拿到的数据会返回给Service层）

思考：按照三层架构的思想，如何要对业务逻辑(Service层)进行变更，会影响到Controller层和Dao层吗？
答案：不会影响。（程序的扩展性、维护性变得更好了）

3.1.2 代码拆分

我们使用三层架构思想，来改造下之前的程序：

控制层包名：xxxx.controller
业务逻辑层包名：xxxx.service
数据访问层包名：xxxx.dao

**控制层：**接收前端发送的请求，对请求进行处理，并响应数据

@RestControllerpublic class EmpController {//业务层对象private EmpService empService = new EmpServiceA();@RequestMapping("/listEmp")public Result list(){//1. 调用service层, 获取数据List<Emp> empList = empService.listEmp();//3. 响应数据return Result.success(empList);}}

**业务逻辑层：**处理具体的业务逻辑

业务接口

//业务逻辑接口（制定业务标准）public interface EmpService {//获取员工列表public List<Emp> listEmp();}

业务实现类

//业务逻辑实现类（按照业务标准实现）public class EmpServiceA implements EmpService {//dao层对象private EmpDao empDao = new EmpDaoA();@Overridepublic List<Emp> listEmp() {//1. 调用dao, 获取数据List<Emp> empList = empDao.listEmp();//2. 对数据进行转换处理 - gender, jobempList.stream().forEach(emp -> {//处理 gender 1: 男, 2: 女String gender = emp.getGender();if("1".equals(gender)){emp.setGender("男");}else if("2".equals(gender)){emp.setGender("女");}//处理job - 1: 讲师, 2: 班主任 , 3: 就业指导String job = emp.getJob();if("1".equals(job)){emp.setJob("讲师");}else if("2".equals(job)){emp.setJob("班主任");}else if("3".equals(job)){emp.setJob("就业指导");}});return empList;}}

**数据访问层：**负责数据的访问操作，包含数据的增、删、改、查

数据访问接口

//数据访问层接口（制定标准）public interface EmpDao {//获取员工列表数据public List<Emp> listEmp();}

数据访问实现类

//数据访问实现类public class EmpDaoA implements EmpDao {@Overridepublic List<Emp> listEmp() {//1. 加载并解析emp.xmlString file = this.getClass().getClassLoader().getResource("emp.xml").getFile();System.out.println(file);List<Emp> empList = XmlParserUtils.parse(file, Emp.class);return empList;}}

三层架构的好处：

复用性强
便于维护
利用扩展

3.2 分层解耦

刚才我们学习过程序分层思想了，接下来呢，我们来学习下程序的解耦思想。

解耦：解除耦合。

3.2.1 耦合问题

首先需要了解软件开发涉及到的两个概念：内聚和耦合。

内聚：软件中各个功能模块内部的功能联系。
耦合：衡量软件中各个层/模块之间的依赖、关联的程度。

软件设计原则：高内聚低耦合。

高内聚指的是：一个模块中各个元素之间的联系的紧密程度，如果各个元素(语句、程序段)之间的联系程度越高，则内聚性越高，即 “高内聚”。
低耦合指的是：软件中各个层、模块之间的依赖关联程序越低越好。

程序中高内聚的体现：

EmpServiceA类中只编写了和员工相关的逻辑处理代码

程序中耦合代码的体现：

把业务类变为EmpServiceB时，需要修改controller层中的代码

高内聚、低耦合的目的是使程序模块的可重用性、移植性大大增强。

3.2.2 解耦思路

之前我们在编写代码时，需要什么对象，就直接new一个就可以了。这种做法呢，层与层之间代码就耦合了，当service层的实现变了之后，我们还需要修改controller层的代码。

那应该怎么解耦呢？

首先不能在EmpController中使用new对象。代码如下：

此时，就存在另一个问题了，不能new，就意味着没有业务层对象（程序运行就报错），怎么办呢？
- 我们的解决思路是：
  - 提供一个容器，容器中存储一些对象(例：EmpService对象)
  - controller程序从容器中获取EmpService类型的对象

我们想要实现上述解耦操作，就涉及到Spring中的两个核心概念：

控制反转： Inversion Of Control，简称IOC。对象的创建控制权由程序自身转移到外部（容器），这种思想称为控制反转。
对象的创建权由程序员主动创建转移到容器(由容器创建、管理对象)。这个容器称为：IOC容器或Spring容器
依赖注入： Dependency Injection，简称DI。容器为应用程序提供运行时，所依赖的资源，称之为依赖注入。
程序运行时需要某个资源，此时容器就为其提供这个资源。
例：EmpController程序运行时需要EmpService对象，Spring容器就为其提供并注入EmpService对象

IOC容器中创建、管理的对象，称之为：bean对象

3.3 IOC&DI

上面我们引出了Spring中IOC和DI的基本概念，下面我们就来具体学习下IOC和DI的代码实现。

3.3.1 IOC&DI入门

任务：完成Controller层、Service层、Dao层的代码解耦

思路：
1. 删除Controller层、Service层中new对象的代码
2. Service层及Dao层的实现类，交给IOC容器管理
3. 为Controller及Service注入运行时依赖的对象
  - Controller程序中注入依赖的Service层对象
  - Service程序中注入依赖的Dao层对象

第1步：删除Controller层、Service层中new对象的代码

第2步：Service层及Dao层的实现类，交给IOC容器管理

使用Spring提供的注解：@Component ，就可以实现类交给IOC容器管理

第3步：为Controller及Service注入运行时依赖的对象

使用Spring提供的注解：@Autowired ，就可以实现程序运行时IOC容器自动注入需要的依赖对象

完整的三层代码：

Controller层：

@RestControllerpublic class EmpController {@Autowired //运行时,从IOC容器中获取该类型对象,赋值给该变量private EmpService empService ;@RequestMapping("/listEmp")public Result list(){//1. 调用service, 获取数据List<Emp> empList = empService.listEmp();//3. 响应数据return Result.success(empList);}}

Service层：

@Component //将当前对象交给IOC容器管理,成为IOC容器的beanpublic class EmpServiceA implements EmpService {@Autowired //运行时,从IOC容器中获取该类型对象,赋值给该变量private EmpDao empDao ;@Overridepublic List<Emp> listEmp() {//1. 调用dao, 获取数据List<Emp> empList = empDao.listEmp();//2. 对数据进行转换处理 - gender, jobempList.stream().forEach(emp -> {//处理 gender 1: 男, 2: 女String gender = emp.getGender();if("1".equals(gender)){emp.setGender("男");}else if("2".equals(gender)){emp.setGender("女");}//处理job - 1: 讲师, 2: 班主任 , 3: 就业指导String job = emp.getJob();if("1".equals(job)){emp.setJob("讲师");}else if("2".equals(job)){emp.setJob("班主任");}else if("3".equals(job)){emp.setJob("就业指导");}});return empList;}}

Dao层：

@Component //将当前对象交给IOC容器管理,成为IOC容器的beanpublic class EmpDaoA implements EmpDao {@Overridepublic List<Emp> listEmp() {//1. 加载并解析emp.xmlString file = this.getClass().getClassLoader().getResource("emp.xml").getFile();System.out.println(file);List<Emp> empList = XmlParserUtils.parse(file, Emp.class);return empList;}}

运行测试：

启动SpringBoot引导类，打开浏览器，输入：http://localhost:8080/emp.html

3.3.2 IOC详解

通过IOC和DI的入门程序呢，我们已经基本了解了IOC和DI的基础操作。接下来呢，我们学习下IOC控制反转和DI依赖注入的细节。

3.3.2.1 bean的声明

前面我们提到IOC控制反转，就是将对象的控制权交给Spring的IOC容器，由IOC容器创建及管理对象。IOC容器创建的对象称为bean对象。

在之前的入门案例中，要把某个对象交给IOC容器管理，需要在类上添加一个注解：@Component

而Spring框架为了更好的标识web应用程序开发当中，bean对象到底归属于哪一层，又提供了@Component的衍生注解：

@Controller （标注在控制层类上）
@Service （标注在业务层类上）
@Repository （标注在数据访问层类上）

修改入门案例代码：

Controller层：

@RestController//@RestController = @Controller + @ResponseBodypublic class EmpController {@Autowired //运行时,从IOC容器中获取该类型对象,赋值给该变量private EmpService empService ;@RequestMapping("/listEmp")public Result list(){//1. 调用service, 获取数据List<Emp> empList = empService.listEmp();//3. 响应数据return Result.success(empList);}}

Service层：

@Servicepublic class EmpServiceA implements EmpService {@Autowired //运行时,从IOC容器中获取该类型对象,赋值给该变量private EmpDao empDao ;@Overridepublic List<Emp> listEmp() {//1. 调用dao, 获取数据List<Emp> empList = empDao.listEmp();//2. 对数据进行转换处理 - gender, jobempList.stream().forEach(emp -> {//处理 gender 1: 男, 2: 女String gender = emp.getGender();if("1".equals(gender)){emp.setGender("男");}else if("2".equals(gender)){emp.setGender("女");}//处理job - 1: 讲师, 2: 班主任 , 3: 就业指导String job = emp.getJob();if("1".equals(job)){emp.setJob("讲师");}else if("2".equals(job)){emp.setJob("班主任");}else if("3".equals(job)){emp.setJob("就业指导");}});return empList;}}

Dao层：

@Repositorypublic class EmpDaoA implements EmpDao {@Overridepublic List<Emp> listEmp() {//1. 加载并解析emp.xmlString file = this.getClass().getClassLoader().getResource("emp.xml").getFile();System.out.println(file);List<Emp> empList = XmlParserUtils.parse(file, Emp.class);return empList;}}

要把某个对象交给IOC容器管理，需要在对应的类上加上如下注解之一：

注解	说明	位置
@Controller	@Component的衍生注解	标注在控制器类上
@Service	@Component的衍生注解	标注在业务类上
@Repository	@Component的衍生注解	标注在数据访问类上（由于与mybatis整合，用的少）
@Component	声明bean的基础注解	不属于以上三类时，用此注解

查看源码：

在IOC容器中，每一个Bean都有一个属于自己的名字，可以通过注解的value属性指定bean的名字。如果没有指定，默认为类名首字母小写。

注意事项:
声明bean的时候，可以通过value属性指定bean的名字，如果没有指定，默认为类名首字母小写。
使用以上四个注解都可以声明bean，但是在springboot集成web开发中，声明控制器bean只能用@Controller。

3.3.2.2 组件扫描

问题：使用前面学习的四个注解声明的bean，一定会生效吗？

答案：不一定。（原因：bean想要生效，还需要被组件扫描）

下面我们通过修改项目工程的目录结构，来测试bean对象是否生效：

运行程序后，报错：

为什么没有找到bean对象呢？

使用四大注解声明的bean，要想生效，还需要被组件扫描注解@ComponentScan扫描

@ComponentScan注解虽然没有显式配置，但是实际上已经包含在了引导类声明注解 @SpringBootApplication 中，默认扫描的范围是SpringBoot启动类所在包及其子包。

解决方案：手动添加@ComponentScan注解，指定要扫描的包（仅做了解，不推荐）

推荐做法（如下图）：

将我们定义的controller，service，dao这些包呢，都放在引导类所在包com.itheima的子包下，这样我们定义的bean就会被自动的扫描到

3.3.3 DI详解

上一小节我们讲解了控制反转IOC的细节，接下来呢，我们学习依赖注解DI的细节。

依赖注入，是指IOC容器要为应用程序去提供运行时所依赖的资源，而资源指的就是对象。

在入门程序案例中，我们使用了@Autowired这个注解，完成了依赖注入的操作，而这个Autowired翻译过来叫：自动装配。

@Autowired注解，默认是按照类型进行自动装配的（去IOC容器中找某个类型的对象，然后完成注入操作）

入门程序举例：在EmpController运行的时候，就要到IOC容器当中去查找EmpService这个类型的对象，而我们的IOC容器中刚好有一个EmpService这个类型的对象，所以就找到了这个类型的对象完成注入操作。

那如果在IOC容器中，存在多个相同类型的bean对象，会出现什么情况呢？

程序运行会报错

如何解决上述问题呢？Spring提供了以下几种解决方案：

@Primary
@Qualifier
@Resource

使用@Primary注解：当存在多个相同类型的Bean注入时，加上@Primary注解，来确定默认的实现。

使用@Qualifier注解：指定当前要注入的bean对象。在@Qualifier的value属性中，指定注入的bean的名称。

@Qualifier注解不能单独使用，必须配合@Autowired使用

使用@Resource注解：是按照bean的名称进行注入。通过name属性指定要注入的bean的名称。

面试题： @Autowird 与 @Resource的区别
@Autowired 是spring框架提供的注解，而@Resource是JDK提供的注解
@Autowired 默认是按照类型注入，而@Resource是按照名称注入

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3.1 三层架构

3.1.1 介绍

3.1.2 代码拆分

3.2 分层解耦

3.2.1 耦合问题

3.2.2 解耦思路

3.3 IOC&DI

3.3.1 IOC&DI入门

3.3.2 IOC详解

3.3.2.1 bean的声明

3.3.2.2 组件扫描

3.3.3 DI详解

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