Spring MVC框架详解：打造高性能Web应用

企业开发 2023-05-18 01:51:45 阅读次数: 0

Spring MVC框架详解：打造高性能Web应用

一、介绍Spring MVC框架

1 Spring MVC框架概念

Spring MVC是一个基于Java轻量级的、模型-视图-控制器（MVC）架构的Web框架，具有高度的灵活性和松耦合性。它专注于提供良好的开发体验和快速的开发效率。

2 Spring MVC框架的优点

Spring MVC框架具有以下几个优点：

  1. 简单易用：Spring MVC框架采用了基于注解的配置方式，简化了开发人员的工作量。
  2. 灵活性强：Spring MVC框架提供了大量扩展点，能够满足不同场景下的需求。
  3. 模板引擎丰富：Spring MVC框架支持多种模板引擎，如JSP、FreeMarker、Thymeleaf等。
  4. 可扩展性好：Spring MVC框架的组件都可以替换或者扩展，不会影响整个应用程序的运行。

3 Spring MVC框架与其他MVC框架对比

与其他MVC框架相比Spring MVC框架具有以下优点：

  1. 易于学习和使用：Spring MVC框架的API接口简单易懂，非常易于学习和使用。
  2. 具有强大的扩展性：Spring MVC框架的组件都可以自定义或替换，因此具有非常强的扩展性。
  3. 支持多种模板引擎：Spring MVC框架支持多种模板引擎，如JSP、FreeMarker、Thymeleaf等。
  4. 整合Spring框架：Spring MVC框架被设计为Spring框架的一部分，因此可以全面利用Spring框架提供的功能。

二、Spring MVC框架的工作流程

1 拦截器介绍

Spring MVC框架的工作流程中第一个处理请求的组件是拦截器。拦截器可以对请求进行预处理和后处理，如记录日志、检查用户登录状态等操作。

public interface HandlerInterceptor {
    
    
   boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception;
   void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception;
   void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception;
}

2 内部处理器介绍

如果请求没有被拦截器拦截则交由内部处理器来处理。内部处理器通常是一个控制器类，它负责解析请求、调用相应的服务方法，并且将处理结果绑定到ModelAndView对象中。

public interface Controller {
    
    
   ModelAndView handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception;
}

3 HandlerAdapter介绍

HandlerAdapter是一个适配器其作用是将不同类型的处理器（如Controller、@RequestMapping）适配到Spring MVC框架的处理流程中。HandlerAdapter负责判断传入的请求是否可以由所对应的处理器来处理。

public interface HandlerAdapter {
    
    
   boolean supports(Object handler);
   ModelAndView handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception;
}

4 视图解析器介绍

在内部处理器中将处理结果绑定到ModelAndView对象后，Spring MVC框架会将ModelAndView对象传递给视图解析器。视图解析器根据ModelAndView对象中的视图名称解析出具体的视图对象。

public interface ViewResolver {
    
    
   View resolveViewName(String viewName, Locale locale) throws Exception;
}

5 渲染视图介绍

视图解析器将视图名称解析为具体的视图对象后，将其传递给渲染器进行渲染。渲染器会将模型数据绑定到视图中，并将渲染结果输出到客户端。

public interface View {
    
    
   void render(Map<String, ?> model, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception;
}

三、Spring MVC框架的基本配置

1 Spring MVC框架配置文件

在使用Spring MVC框架时需要创建一个XML配置文件，用于定义Spring MVC框架的基本配置信息。以下是一个典型的Spring MVC框架配置文件的示例：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
       xsi:schemaLocation="
            http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.3.xsd
            http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.3.xsd
            http://www.springframework.org/schema/mvc http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-4.3.xsd">

    <!--启用注解配置-->
    <context:annotation-config />

    <!--启用MVC注解驱动-->
    <mvc:annotation-driven />

    <!--配置HandlerMapping-->
    <bean class="org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerMapping"/>

    <!--配置HandlerAdapter-->
    <bean class="org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter"/>

    <!--配置视图解析器-->
    <bean class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver">
        <property name="prefix" value="/WEB-INF/views/" />
        <property name="suffix" value=".jsp"></property>
    </bean>

    <!--配置静态资源文件映射-->
    <mvc:resources location="/static/" mapping="/static/**"/>
</beans>

2 技术选型配置

在使用Spring MVC框架的过程中需要选择一些技术进行配置。例如需要选择哪种视图模板引擎、如何实现表单验证功能以及如何处理上传文件等。

以下是一些常用的技术选型配置：

  1. 视图模板引擎配置：
<!--配置Thymeleaf视图解析器-->
<bean id="templateResolver" class="org.thymeleaf.spring4.templateresolver.SpringResourceTemplateResolver">
    <property name="prefix" value="/WEB-INF/templates/" />
    <property name="suffix" value=".html" />
    <property name="templateMode" value="HTML5" />
    <property name="cacheable" value="false" />
</bean>
<bean id="templateEngine" class="org.thymeleaf.spring4.SpringTemplateEngine">
    <property name="templateResolver" ref="templateResolver" />
    <property name="enableSpringELCompiler" value="true" />
</bean>
<bean id="viewResolver" class="org.thymeleaf.spring4.view.ThymeleafViewResolver">
    <property name="templateEngine" ref="templateEngine" />
    <property name="characterEncoding" value="UTF-8" />
</bean>
  1. 表单验证框架配置：
<!--配置验证框架-->
<bean id="validator" class="org.springframework.validation.beanvalidation.LocalValidatorFactoryBean">
    <property name="validationMessageSource" ref="messageSource" />
</bean>
<bean id="messageSource" class="org.springframework.context.support.ResourceBundleMessageSource">
    <property name="basenames">
        <list>
            <value>ValidationMessages</value>
         </list>
    </property>
</bean>
  1. 文件上传下载配置：
<!--配置文件上传下载相关的组件-->
<bean id="multipartResolver" class="org.springframework.web.multipart.commons.CommonsMultipartResolver">
    <property name="maxUploadSize" value="52428800" />
</bean>

3 注解配置使用技巧

在Spring MVC框架中注解配置是一种非常方便的配置方式。以下是一些常见的注解配置使用技巧：

  1. 使用@Controller注解定义控制器类。@RequestMapping注解用于指定请求路径和请求方法。
@Controller
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
    
    
    @RequestMapping(value = "/{id}", method = RequestMethod.GET)
    public String getUserById(@PathVariable("id") int id, ModelMap model) {
    
    
        User user = userService.getUserById(id);
        model.addAttribute("user", user);
        return "user";
    }
}
  1. 使用@ResponseBody注解指定返回类型为JSON格式。
@RequestMapping(value = "/user", method = RequestMethod.POST)
@ResponseBody
public User addUser(@RequestBody User user) {
    
    
    int userId = userService.addUser(user);
    User returnUser = userService.getUserById(userId);
    return returnUser;
}
  1. 使用@ModelAttribute注解限定Form对象的属性范围。
@RequestMapping(value = "/user/edit", method = RequestMethod.POST)
public String editUser(@ModelAttribute("userForm") User user) {
    
    
    userService.editUser(user);
    return "redirect:/user";
}

4 常见问题与解决方案

在使用Spring MVC框架时可能遇到一些常见的问题。以下是一些常见问题以及解决方案：

  1. 页面乱码问题

在JSP文件中加上以下代码即可避免页面乱码问题：

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" %>

在配置文件中添加以下配置：

<!--配置字符编码过滤器-->
<filter>
    <filter-name>encodingFilter</filter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class>
    <init-param>
        <param-name>encoding</param-name>
        <param-value>UTF-8</param-value>
    </init-param>
    <init-param>
        <param-name>forceEncoding</param-name>
        <param-value>true</param-value>
    </init-param>
</filter>
<filter-mapping>
    <filter-name>encodingFilter</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>
  1. 静态资源无法访问问题

在使用Spring MVC框架时如果遇到无法访问静态资源的问题，可以在配置文件中添加以下配置：

<!--配置静态资源文件映射-->
<mvc:resources location="/static/" mapping="/static/**"/>

四、Spring MVC框架的高级应用

1 RESTful Web服务

RESTful Web服务是一种基于HTTP协议的Web服务，它采用简单的URL和HTTP方法定义资源及其操作。以下是一个典型的RESTful Web服务的控制器类示例：

@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {
    
    
    private UserService userService;
    @Autowired
    public UserController(UserService userService) {
    
    
        this.userService = userService;
    }
    @RequestMapping(value = "/", method = RequestMethod.GET)
    public List<User> getUsers() {
    
    
        return userService.getUsers();
    }
    @RequestMapping(value = "/{id}", method = RequestMethod.GET)
    public User getUserById(@PathVariable("id") int id) {
    
    
        User user = userService.getUserById(id);
        if (user == null) {
    
    
            throw new UserNotFoundException("User not found with id:" + id);
        }
        return user;
    }
    @RequestMapping(value = "/", method = RequestMethod.POST)
    @ResponseStatus(HttpStatus.CREATED)
    public User addUser(@RequestBody User user) {
    
    
        return userService.addUser(user);
    }
    @RequestMapping(value = "/{id}", method = RequestMethod.PUT)
    @ResponseStatus(HttpStatus.NO_CONTENT)
    public void editUser(@PathVariable("id") int id, @RequestBody User user) {
    
    
        userService.editUser(id, user);
    }
    @RequestMapping(value = "/{id}", method = RequestMethod.DELETE)
    @ResponseStatus(HttpStatus.NO_CONTENT)
    public void deleteUser(@PathVariable("id") int id) {
    
    
        userService.deleteUser(id);
    }
}

2 WebSocket通信

WebSocket是HTML5标准中新增加的一项协议，它实现了浏览器与服务器全双工通信，能够使服务器主动向客户端推送消息，从而实现实时通信。以下是一个典型的WebSocket处理器示例：

@Component
@ServerEndpoint("/websocket/{name}")
public class WebSocketHandler {
    
    
    private static ConcurrentHashMap<String, Session> sessions = new ConcurrentHashMap<>();
    private UserService userService;
    @Autowired
    public WebSocketHandler(UserService userService) {
    
    
        this.userService = userService;
    }
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session, @PathParam("name") String name) throws IOException {
    
    
        if(!sessions.containsKey(name)){
    
    
            session.setMaxIdleTimeout(1800000);
            sessions.put(name, session);
        }
    }
    @OnClose
    public void onClose(Session session, @PathParam("name") String name) {
    
    
        sessions.remove(name);
    }
    @OnMessage
    public void onMessage(Session session, String message, @PathParam("name") String name) throws IOException {
    
    
        session.getBasicRemote().sendText("Received:" + message);
    }
    @OnError
    public void onError(Session session, Throwable throwable) {
    
    
        throwable.printStackTrace();
    }
}

3 文件上传下载

在使用Spring MVC框架时可能需要处理文件上传和下载的功能需求。以下是一个典型的文件上传和下载处理器示例：

@Controller
@RequestMapping("/file")
public class FileController {
    
    
    @RequestMapping(value = "/upload", method = RequestMethod.POST)
    public String uploadFile(@RequestParam("file") MultipartFile file, HttpServletRequest request) throws IOException {
    
    
        String fileName = file.getOriginalFilename();
        String filePath = request.getSession().getServletContext().getRealPath("/upload/") + fileName;
        file.transferTo(new File(filePath));
        return "redirect:/file";
    }
    @RequestMapping("/download")
    public ResponseEntity<byte[]> downloadFile(HttpServletRequest request) throws IOException {
    
    
        String fileName = "example.pdf";
        String filePath = request.getSession().getServletContext().getRealPath("/upload/") + fileName;
        byte[] content = FileUtils.readFileToByteArray(new File(filePath));
        HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
        headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_PDF);
        headers.setContentDispositionFormData("attachment", fileName);
        return new ResponseEntity<byte[]>(content, headers, HttpStatus.OK);
    }
}

4 拦截器的使用技巧

在Spring MVC框架中拦截器是一种非常方便的实现控制器前置和后置处理逻辑的方法。以下是一个典型的拦截器实现示例：

@Component
public class AuthorizationInterceptor extends HandlerInterceptorAdapter {
    
    
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
    
    
        HttpSession session = request.getSession();
        if (session.getAttribute("user") != null) {
    
    
            return true;
        } else {
    
    
            response.sendRedirect(request.getContextPath() + "/login");
            return false;
        }
    }
}

在配置文件中定义拦截器和拦截器映射：

<!--定义拦截器-->
<bean id="authorizationInterceptor" class="com.example.interceptor.AuthorizationInterceptor" />
<!--定义拦截器映射-->
<interceptor-mapping path="/**" >
    <interceptor> 
        <ref bean="authorizationInterceptor" />
    </interceptor>
</interceptor-mapping>

5 异常处理器的使用技巧

在Spring MVC框架中异常处理器是一种非常方便的实现全局异常处理的方法。以下是一个典型的异常处理器实现示例：

@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
    
    
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public ResponseEntity<ErrorResponse> handleException(Exception ex) {
    
    
        ErrorResponse errorResponse = new ErrorResponse();
        errorResponse.setCode(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR.value());
        errorResponse.setMessage(ex.getMessage());
        return new ResponseEntity<>(errorResponse, HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);
    }
    @ExceptionHandler(UserNotFoundException.class)
    public ResponseEntity<ErrorResponse> handleUserNotFoundException(UserNotFoundException ex) {
    
    
        ErrorResponse errorResponse = new ErrorResponse();
        errorResponse.setCode(HttpStatus.NOT_FOUND.value());
        errorResponse.setMessage(ex.getMessage());
        return new ResponseEntity<>(errorResponse, HttpStatus.NOT_FOUND);
    }
}

6 自定义注解的使用技巧

在Spring MVC框架中自定义注解是一种非常方便的实现业务逻辑的方法。以下是一个典型的自定义注解实现示例：

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface AuthorizationRequired {
    
    
    String[] value();
}

定义注解后就可以在Controller层使用它了：

@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {
    
    
    @AuthorizationRequired({
    
    "admin"})
    @RequestMapping(value = "/", method = RequestMethod.GET)
    public List<User> getUsers() {
    
    
        return userService.getUsers();
    }
}

在拦截器中可以使用反射来获取控制器方法上定义的注解信息：

@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
    
    
    if (handler instanceof HandlerMethod) {
    
    
        HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
        AuthorizationRequired annotation = handlerMethod.getMethodAnnotation(AuthorizationRequired.class);
        if (annotation != null) {
    
    
            String[] roles = annotation.value();
            if (/*判断用户是否具备指定角色*/) {
    
    
                return true;
            } else {
    
    
                response.setStatus(HttpStatus.FORBIDDEN.value());
                return false;
            }
        }
    }
    return true;
}

五、Spring MVC框架的优化实践

在使用Spring MVC框架开发Web应用时应该将优化作为一个重要的思考点。仅仅实现功能是不够的还需要让应用程序具备良好的可扩展性和高性能。下面介绍一些优化实践，以提高应用程序的性能和可维护性。

1 充分利用缓存

  1. 缓存常用数据

缓存是一种常用的优化技术，可以显著减少应用程序的响应时间和系统负载。我们可以将常用的数据存放到缓存中，如热门商品列表、用户信息等。

  1. 使用缓存框架

缓存框架可以让我们更加方便地实现缓存的功能，并且提供了一些高级功能，如过期时间、缓存命中率、分布式缓存等。Spring中有很多常用的缓存框架，如Ehcache、Redis、Guava等。在使用缓存框架时，我们需要根据实际情况选择合适的框架，同时还需要对缓存数据的一致性和并发访问进行考虑。

2 前端和后端的优化

  1. 使用CDN加速静态资源

内容分发网络（CDN）可以将网站的静态资源（如图片、CSS、JS文件）分发到全球节点上，以减少用户访问这些资源时的响应时间、提高用户体验度。我们可以使用Spring MVC框架提供的资源处理器来配置CDN地址，具体做法如下：

@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {
    
    
    @Value("${cdn.url}")
    private String cdnUrl;
    @Override
    public void addResourceHandlers(ResourceHandlerRegistry registry) {
    
    
        registry.addResourceHandler("/resources/**").addResourceLocations(cdnUrl);
    }
}
  1. 前端代码压缩

在生产环环境中需要对前端代码进行压缩，以减少文件大小和加载时间。可以使用许多工具对前端代码进行压缩，如YUI Compressor、Google Closure Compiler等。

  1. 后端代码优化

优化后端代码可以让我们更好地利用服务器资源，提高应用程序的性能。我们可以进行以下方面的优化：

  • 使用线程池来管理请求
  • 合理使用缓存
  • 减少数据库查询次数

3 数据库的优化技巧

  1. 减少数据库连接数

数据库连接数是有限的资源，连接数过多会导致数据库性能下降。我们可以使用连接池来管理数据库连接，以便在需要时快速获取连接，并在使用结束后释放连接。

  1. 合理使用索引

索引可以加速数据库查询操作，但是过多或不正确的索引会导致查询性能下降。我们需要根据实际情况，选择合适的索引，并避免创建重复或多余的索引。

  1. 数据库分库分表

在大型应用中，单一的数据库可能无法满足我们的需求。我们可以将数据库进行分库分表，以提高数据库的负载能力和可扩展性。但是这也需要考虑数据的一致性和并发访问等问题。

4 Spring容器的优化

  1. 使用注解取代XML配置

在Spring3.0之后，我们可以使用注解来替代XML配置文件。注解配置简洁清晰，也有助于提高代码的可读性和可维护性。

  1. 使用单例模式

在Spring中，默认情况下Bean是单例的，多次重复创建Bean会导致大量的内存开销和性能下降。我们可以合理利用单例模式来初始化Bean，提高应用程序的性能。

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/u010349629/article/details/130673455
今日推荐
美国拟限制 AI 大模型出口中国和俄罗斯
苹果将与 OpenAI 达成协议，将 ChatGPT 应用于 iPhone
openKylin 社区生态委员会第六次会议圆满召开
阿里云正式发布通义千问 2.5
Python 3.13 发布首个 Beta：实验性自由线程模式和 JIT、改进交互式解释器
Stack Overflow 拿我的代码去训练 AI 大模型，还封了我的账号
Pop!_OS 的 COSMIC 桌面完成 App Store 上架工作
报告：Django 仍然是 74% 开发者的首选
《2024 年一季度互联网投融资运行情况》研究报告
15 年前上了“FFmpeg 耻辱柱”，今天他还得谢谢咱——腾讯QQPlayer一雪前耻？
TIOBE 5 月榜单：Fortran “复活”进入 Top 10
GCC 14.1 发布
周排行
curl的POST请求，封装方法
8.1.1. Integer Types
Java基础 Day05(个人复习整理)
Python - Django - 中间件 process_exception
小L的试卷
【Shell编程】 （函数）判断用户是否存在
python(css样式)
spring ant path 匹配原则 - 【笔记】
《JavaScript与JScript从入门到精通》(美)James.Jaworski.中译本.扫描版.pdf
Eclipse运行带参数的java程序
每日归档
更多
2024-05-12(0)
2024-05-11(38)
2024-05-10(38)
2024-05-09(35)
2024-05-08(42)
2024-05-07(14)
2024-05-06(40)
2024-05-05(0)
2024-05-04(7)
2024-05-03(19)

代码天地 © 2018 codetd.com

境外服务器   最新电视剧2022