04-Web后端基础(基础知识)

而像HTML、CSS、JS 以及图片、音频、视频等这些资源，我们都称为静态资源。所谓静态资源，就是指在服务器上存储的不会改变的数据，通常不会根据用户的请求而变化。

那与静态资源对应的还有一类资源，就是动态资源。那所谓动态资源，就是指在服务器端上存储的，会根据用户请求和其他数据动态生成的，内容可能会在每次请求时都发生变化。比如：Servlet、JSP等(负责逻辑处理)。而Servlet、JSP这些技术现在早都被企业淘汰了，现在在企业项目开发中，都是直接基于Spring框架来构建动态资源。

而对于我们java程序开发的动态资源来说，我们通常会将这些动态资源部署在Tomcat，这样的Web服务器中运行。而浏览器与服务器在通信的时候，基本都是基于HTTP协议的。

那上述所描述的这种浏览器/服务器的架构模式呢，我们称之为：BS架构。

BS架构：Browser/Server，浏览器/服务器架构模式。客户端只需要浏览器，应用程序的逻辑和数据都存储在服务端。

- 优点：维护方便
- 缺点：体验一般

CS架构：Client/Server，客户端/服务器架构模式。需要单独开发维护客户端。

- 优点：体验不错
- 缺点：开发维护麻烦

那前面我们已经学习了静态资源开发技术，包括：HTML、CSS、JS以及JS的高级框架Vue，异步交互技术Axios。那那接下来呢，我们就要来学习动态资料开发技术，而动态资源开发技术中像早期的Servlet、JSP这些个技术早都被企业淘汰了，现在企业开发主流的就是基于Spring体系中的框架来开发这些动态资源。所以，我们今天的课程内容内，分为以下四个部分：

SpringBootWeb入门
HTTP协议
SpringBootWeb案例
分层解耦

1. SpringBootWeb入门

那接下来呢，我们就要来讲解现在企业开发的主流技术 SpringBoot，并基于SpringBoot进行Web程序的开发。

1.1 概述

在没有正式的学习SpringBoot之前，我们要先来了解下什么是Spring。

我们可以打开Spring的官网(Spring | Home)，去看一下Spring的简介：Spring makes Java simple。

Spring的官方提供很多开源的项目，我们可以点击上面的projects，看到spring家族旗下的项目，按照流行程度排序为：

Spring发展到今天已经形成了一种开发生态圈，Spring提供了若干个子项目，每个项目用于完成特定的功能。而我们在项目开发时，一般会偏向于选择这一套spring家族的技术，来解决对应领域的问题，那我们称这一套技术为spring全家桶。

而Spring家族旗下这么多的技术，最基础、最核心的是 SpringFramework。其他的spring家族的技术，都是基于SpringFramework的，SpringFramework中提供很多实用功能，如：依赖注入、事务管理、web开发支持、数据访问、消息服务等等。

而如果我们在项目中，直接基于SpringFramework进行开发，存在两个问题：

配置繁琐
入门难度大

所以基于此呢，spring官方推荐我们从另外一个项目开始学习，那就是目前最火爆的SpringBoot。通过springboot就可以快速的帮我们构建应用程序，所以springboot呢，最大的特点有两个：

简化配置
快速开发

Spring Boot 可以帮助我们非常快速的构建应用程序、简化开发、提高效率。

而直接基于SpringBoot进行项目构建和开发，不仅是Spring官方推荐的方式，也是现在企业开发的主流。

1.2 入门程序

1.2.1 需求

需求：基于SpringBoot的方式开发一个web应用，浏览器发起请求/hello后，给浏览器返回字符串 "Hello xxx ~"。

1.2.2 开发步骤

第1步：创建SpringBoot工程，并勾选Web开发相关依赖

第2步：定义HelloController类，添加方法hello，并添加注解

1). 创建SpringBoot工程（需要联网）

基于Spring官方骨架，创建SpringBoot工程。

基本信息描述完毕之后，勾选web开发相关依赖。

SpringBoot官方提供的脚手架，里面只能够选择SpringBoot的几个最新的版本，如果要选择其他相对低一点的版本，可以在springboot项目创建完毕之后，修改项目的pom.xml文件中的版本号。

点击Create之后，就会联网创建这个SpringBoot工程，创建好之后，结构如下：

注意：在联网创建过程中，会下载相关资源(请耐心等待)

static: 存储一些静态文件（html\css\js）

templates: 存储一些模板文件

2). 定义HelloController类，添加方法hello，并添加注解

在com.itheima这个包下新建一个类：HelloController

HelloController中的内容，具体如下：

package com.itheima;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController //标识当前类是一个请求处理类
public class HelloController {@RequestMapping("/hello") //标识请求路径public String hello(String name){System.out.println("HelloController ... hello: " + name);return "Hello " + name;}}

3). 运行测试

运行SpringBoot自动生成的引导类 (标识有@SpringBootApplication注解的类)

打开浏览器，输入 http://localhost:8080/hello?name=itheima

1.2.3 常见问题

大伙儿在下来联系的时候，联网基于spring的脚手架创建SpringBoot项目，偶尔可能会因为网内网络的原因，链接不上SpringBoot的脚手架网站，此时会出现如下现象：

此时可以使用阿里云提供的脚手架，网址为：https://start.aliyun.com

然后按照项目创建的向导，一步一步的创建项目即可。

1.3 入门解析

那在上面呢，我们已经完成了SpringBootWeb的入门程序，并且测试通过。在入门程序中，我们发现，我们只需要一个main方法就可以将web应用启动起来了，然后就可以打开浏览器访问了。

那接下来我们需要明确两个问题：

1). 为什么一个main方法就可以将Web应用启动了？

因为我们在创建springboot项目的时候，选择了web开发的起步依赖spring-boot-starter-web。而spring-boot-starter-web依赖，又依赖了spring-boot-starter-tomcat，由于maven的依赖传递特性，那么在我们创建的springboot项目中也就已经有了tomcat的依赖，这个其实就是springboot中内嵌的tomcat。

而我们运行引导类中的main方法，其实启动的就是springboot中内嵌的Tomcat服务器。而我们所开发的项目，也会自动的部署在该tomcat服务器中，并占用8080端口号。

起步依赖：

一种为开发者提供简化配置和集成的机制，使得构建Spring应用程序更加轻松。起步依赖本质上是一组预定义的依赖项集合，它们一起提供了在特定场景下开发Spring应用所需的所有库和配置。

- spring-boot-starter-web：包含了web应用开发所需要的常见依赖。
- spring-boot-starter-test：包含了单元测试所需要的常见依赖。

官方提供的starter：https://docs.spring.io/spring-boot/docs/3.1.3/reference/htmlsingle/#using.build-systems.starters

2. HTTP协议

2.1 HTTP概述

2.1.1 介绍

HTTP：Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)，规定了浏览器与服务器之间数据传输的规则。

http是互联网上应用最为广泛的一种网络协议
http协议要求：浏览器在向服务器发送请求数据时，或是服务器在向浏览器发送响应数据时，都必须按照固定的格式进行数据传输

如果想知道http协议的数据传输格式有哪些，可以打开浏览器，点击F12打开开发者工具，点击Network(网络)来查看

ps: 浏览器地址栏中发起的所有请求都是GET方式

浏览器向服务器进行请求时，服务器按照固定的格式进行解析：

服务器向浏览器进行响应时，浏览器按照固定的格式进行解析：

而我们学习HTTP协议，就是来学习请求和响应数据的具体格式内容。

2.1.2 特点

我们刚才初步认识了HTTP协议，那么我们在看看HTTP协议有哪些特点：

基于TCP协议: 面向连接，安全

TCP是一种面向连接的(建立连接之前是需要经过三次握手)、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，在数据传输方面更安全

基于请求-响应模型: 一次请求对应一次响应（先请求后响应）

请求和响应是一一对应关系，没有请求，就没有响应

HTTP协议是无状态协议: 对于数据没有记忆能力。每次请求-响应都是独立的

无状态指的是客户端发送HTTP请求给服务端之后，服务端根据请求响应数据，响应完后，不会记录任何信息。

缺点: 多次请求间不能共享数据
优点: 速度快
请求之间无法共享数据会引发的问题：

- 如：京东购物。加入购物车和去购物车结算是两次请求
- 由于HTTP协议的无状态特性，加入购物车请求响应结束后，并未记录加入购物车是何商品
- 发起去购物车结算的请求后，因为无法获取哪些商品加入了购物车，会导致此次请求无法正确展示数据

具体使用的时候，我们发现京东是可以正常展示数据的，原因是Java早已考虑到这个问题，并提出了使用会话技术(Cookie、Session)来解决这个问题。具体如何来做，我们后面课程中会讲到。

刚才提到HTTP协议是规定了请求和响应数据的格式，那具体的格式是什么呢? 接下来，我们就来详细剖析。

HTTP协议又分为：请求协议和响应协议

2.2 HTTP请求协议

2.2.1 介绍

请求协议：浏览器将数据以请求格式发送到服务器。包括：请求行、请求头、请求体
GET方式的请求协议：

请求行(以上图中红色部分) ：HTTP请求中的第一行数据。由：请求方式、资源路径、协议/版本组成（之间使用空格分隔）

- 请求方式：GET
- 资源路径：/brand/findAll?name=OPPO&status=1

- - 请求路径：/brand/findAll
  - 请求参数：name=OPPO&status=1

- - - 请求参数是以key=value形式出现
    - 多个请求参数之间使用&连接

- - 请求路径和请求参数之间使用?连接

- 协议/版本：HTTP/1.1

请求头(以上图中黄色部分) ：第二行开始，上图黄色部分内容就是请求头。格式为key: value形式

- http是个无状态的协议，所以在请求头设置浏览器的一些自身信息和想要响应的形式。这样服务器在收到信息后，就可以知道是谁，想干什么了
- 常见的HTTP请求头有:

请求头	含义
Host	表示请求的主机名
User-Agent	浏览器版本。例如：Chrome浏览器的标识类似Mozilla/5.0 ...Chrome/79 ，IE浏览器的标识类似Mozilla/5.0 (Windows NT ...)like Gecko
Accept	表示浏览器能接收的资源类型，如text/，image/或者/表示所有；
Accept-Language	表示浏览器偏好的语言，服务器可以据此返回不同语言的网页；
Accept-Encoding	表示浏览器可以支持的压缩类型，例如gzip, deflate等。
Content-Type	请求主体的数据类型
Content-Length	数据主体的大小（单位：字节）

举例说明：服务端可以根据请求头中的内容来获取客户端的相关信息，有了这些信息服务端就可以处理不同的业务需求。

比如:

不同浏览器解析HTML和CSS标签的结果会有不一致，所以就会导致相同的代码在不同的浏览器会出现不同的效果
服务端根据客户端请求头中的数据获取到客户端的浏览器类型，就可以根据不同的浏览器设置不同的代码来达到一致的效果（这就是我们常说的浏览器兼容问题）
请求体：存储请求参数

- GET请求的请求参数在请求行中，故不需要设置请求体

POST方式的请求协议：

请求行(以上图中红色部分)：包含请求方式、资源路径、协议/版本

- 请求方式：POST
- 资源路径：/brand
- 协议/版本：HTTP/1.1

请求头(以上图中黄色部分)
请求体(以上图中绿色部分) ：存储请求参数

- 请求体和请求头之间是有一个空行隔开（作用：用于标记请求头结束）

GET请求和POST请求的区别：

GET方式的请求数据（参数）在url请求到服务器端的

区别方式	GET请求	POST请求
请求参数	请求参数在请求行中。<br/>例：/brand/findAll?name=OPPO&status=1	请求参数在请求体中
请求参数长度	请求参数长度有限制(浏览器不同限制也不同)	请求参数长度没有限制
安全性	安全性低。原因：请求参数暴露在浏览器地址栏中。	安全性相对高

2.2.2 获取请求数据

Web服务器（Tomcat）对HTTP协议的请求数据进行解析，并进行了封装，封装到了一个对象当中(HttpServletRequest)，并在调用Controller方法的时候传递给了该方法。这样，就使得程序员不必直接对协议进行操作，让Web开发更加便捷。

代码演示如下：

@RestController
public class RequestController {/*** 请求路径 http://localhost:8080/request?name=Tom&age=18* @param request* @return*/@RequestMapping("/request")public String request(HttpServletRequest request){//1.获取请求参数 name, ageString name = request.getParameter("name");String age = request.getParameter("age");System.out.println("name = " + name + ", age = " + age);//2.获取请求路径String uri = request.getRequestURI();String url = request.getRequestURL().toString();System.out.println("uri = " + uri);System.out.println("url = " + url);//3.获取请求方式String method = request.getMethod();System.out.println("method = " + method);//4.获取请求头String header = request.getHeader("User-Agent");System.out.println("header = " + header);return "request success";}}

最终输出内容如下所示：

url: 完整的访问路径

uri：资源访问路径

2.3 HTTP响应协议

2.3.1 格式介绍

响应协议：服务器将数据以响应格式返回给浏览器。包括：响应行、响应头、响应体

响应行(以上图中红色部分)：响应数据的第一行。响应行由协议及版本、响应状态码、状态码描述组成

- 协议/版本：HTTP/1.1
- 响应状态码：200
- 状态码描述：OK

响应头(以上图中黄色部分)：响应数据的第二行开始。格式为key：value形式

- http是个无状态的协议，所以可以在请求头和响应头中设置一些信息和想要执行的动作，这样，对方在收到信息后，就可以知道你是谁，你想干什么
- 常见的HTTP响应头有:

Content-Type：表示该响应内容的类型，例如text/html，image/jpeg ；Content-Length：表示该响应内容的长度（字节数）；Content-Encoding：表示该响应压缩算法，例如gzip ；Cache-Control：指示客户端应如何缓存，例如max-age=300表示可以最多缓存300秒 ;Set-Cookie: 告诉浏览器为当前页面所在的域设置cookie ;

响应体(以上图中绿色部分)：响应数据的最后一部分。存储响应的数据

- 响应体和响应头之间有一个空行隔开（作用：用于标记响应头结束）

2.3.2 响应状态码

状态码分类	说明
1xx	响应中 --- 临时状态码。表示请求已经接受，告诉客户端应该继续请求或者如果已经完成则忽略
2xx	成功 --- 表示请求已经被成功接收，处理已完成
3xx	重定向 --- 重定向到其它地方，让客户端再发起一个请求以完成整个处理
4xx	客户端错误 --- 处理发生错误，责任在客户端，如：客户端的请求一个不存在的资源，客户端未被授权，禁止访问等
5xx	服务器端错误 --- 处理发生错误，责任在服务端，如：服务端抛出异常，路由出错，HTTP版本不支持等

关于响应状态码，我们先主要认识三个状态码，其余的等后期用到了再去掌握：

200 ok 客户端请求成功
404 Not Found 请求资源不存在
500 Internal Server Error 服务端发生不可预期的错误

2.3.3 设置响应数据

Web服务器对HTTP协议的响应数据进行了封装(HttpServletResponse)，并在调用Controller方法的时候传递给了该方法。这样，就使得程序员不必直接对协议进行操作，让Web开发更加便捷。

代码演示：

package com.itheima;import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import java.io.IOException;@RestController
public class ResponseController {@RequestMapping("/response")public void response(HttpServletResponse response) throws IOException {//1.设置响应状态码response.setStatus(401);//2.设置响应头response.setHeader("name","itcast");//3.设置响应体response.setContentType("text/html;charset=utf-8");response.setCharacterEncoding("utf-8");response.getWriter().write("<h1>hello response</h1>");}@RequestMapping("/response2")public ResponseEntity<String> response2(HttpServletResponse response) throws IOException {return ResponseEntity.status(401).header("name","itcast").body("<h1>hello response</h1>");}}

浏览器访问测试：

响应状态码和响应头如果没有特殊要求的话，通常不手动设定。服务器会根据请求处理的逻辑，自动设置响应状态码和响应头。

3. SpringBootWeb案例

3.1 需求说明

需求：基于SpringBoot开发web程序，完成用户列表的渲染展示

当在浏览器地址栏，访问前端静态页面（http://localhost:8080/usre.html）后，在前端页面上，会发送ajax请求，请求服务端（http://localhost:8080/list），服务端程序加载 user.txt 文件中的数据，读取出来后最终给前端页面响应json格式的数据，前端页面再将数据渲染展示在表格中。

3.2 代码实现

1). 准备工作：再创建一个SpringBoot工程，并勾选web依赖、lombok依赖。

2). 准备工作：引入资料中准备好的数据文件user.txt，以及static下的前端静态页面

这些文件，在提供的资料中，已经提供了直接导入进来即可。

3). 准备工作：定义封装用户信息的实体类。

在 com.itheima 下再定义一个包 pojo，专门用来存放实体类。在该包下定义一个实体类User：

package com.itheima.pojo;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import java.time.LocalDateTime;/*** 封装用户信息*/
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class User {private Integer id;private String username;private String password;private String name;private Integer age;private LocalDateTime updateTime;
}

3). 开发服务端程序，接收请求，读取文本数据并响应

由于在案例中，需要读取文本中的数据，并且还需要将对象转为json格式，所以这里呢，我们在项目中再引入一个非常常用的工具包hutool。然后调用里面的工具类，就可以非常方便快捷的完成业务操作。

pom.xml中引入依赖

<dependency><groupId>cn.hutool</groupId><artifactId>hutool-all</artifactId><version>5.8.27</version>
</dependency>

在com.itheima包下新建一个子包controller，在其中创建一个UserController

import cn.hutool.core.io.IoUtil;
import cn.hutool.json.JSONConfig;
import cn.hutool.json.JSONUtil;
import com.itheima.pojo.User;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.io.InputStream;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;@RestController
public class UserController {@RequestMapping("/list")public String list(){//1.加载并读取文件InputStream in = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("user.txt");ArrayList<String> lines = IoUtil.readLines(in, StandardCharsets.UTF_8, new ArrayList<>());//2.解析数据，封装成对象 --> 集合List<User> userList = lines.stream().map(line -> {String[] parts = line.split(",");Integer id = Integer.parseInt(parts[0]);String username = parts[1];String password = parts[2];String name = parts[3];Integer age = Integer.parseInt(parts[4]);LocalDateTime updateTime = LocalDateTime.parse(parts[5], DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));return new User(id, username, password, name, age, updateTime);}).collect(Collectors.toList());//3.响应数据//return JSONUtil.toJsonStr(userList, JSONConfig.create().setDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));return userList;}}

java目录和resources两个目录下的文件在编译后最后会放在同一个目录下面，放在class目录下面，也就是放在类路径下面

4). 启动服务测试，访问：http://localhost:8080/user.html

3.3 @ResponseBody

前面我们学习过HTTL协议的交互方式：请求响应模式（有请求就有响应）。那么Controller程序呢，除了接收请求外，还可以进行响应。

在我们前面所编写的controller方法中，都已经设置了响应数据。

controller方法中的return的结果，怎么就可以响应给浏览器呢？

答案：使用@ResponseBody注解

@ResponseBody注解：

-》作用：将controller返回值直接作为响应体的数据直接响应；返回值是对象/集合->json->响应

类型：方法注解、类注解
位置：书写在Controller方法上或类上
作用：将方法返回值直接响应给浏览器，如果返回值类型是实体对象/集合，将会转换为JSON格式后在响应给浏览器

但是在我们所书写的Controller中，只在类上添加了@RestController注解、方法添加了@RequestMapping注解，并没有使用@ResponseBody注解，怎么给浏览器响应呢？

这是因为，我们在类上加了@RestController注解，而这个注解是由两个注解组合起来的，分别是：@Controller 、@ResponseBody。那也就意味着，我们在类上已经添加了@ResponseBody注解了，而一旦在类上加了@ResponseBody注解，就相当于该类所有的方法中都已经添加了@ResponseBody注解。

提示：前后端分离的项目中，一般直接在请求处理类上加@RestController注解，就无需在方法上加@ResponseBody注解了。