16. Spring Boot 统一功能处理

目录

1. 用户登录权限校验

1.1 最初用户登录验证

1.2 Spring AOP 用户统一登陆验证

1.3 Spring 拦截器

1.3.1 创建自定义拦截器

1.3.2 将自定义拦截器加入系统配置

1.4 练习：登录拦截器 

1.5 拦截器实现原理

1.6 统一访问前缀添加

2. 统一异常处理 

3. 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 

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学习了 Spring 的框架后，接下来，我们来学习 Spring Boot 的统一功能处理模块，也是 AOP 的实战环节。我们主要学习以下三个部分：

1. 统一用户登录验证
2. 统一数据格式返回
3. 统一异常处理

接下来，我们逐一来看。

1. 用户登录权限校验

用户登录权限的发展从之前每个方法中自己验证用户登录权限，到现在统⼀的用户登录验证处理，它是⼀个逐渐完善和逐渐优化的过程。

1.1 最初用户登录验证

我们先来看一下最初的用户登录验证是如何实现的。

@Slf4j
@RequestMapping("/user")
@RestController
public class UserController {@RequestMapping("method1")public Object method1(HttpServletRequest request){// 有session就获取，没有session不会创建HttpSession session = request.getSession(false);if(session != null && session.getAttribute("userinfo") != null){// 说明已经登录，业务处理return true;}else {// 未登录return false;}}@RequestMapping("method2")public Object method2(HttpServletRequest request){// 有session就获取，没有session不会创建HttpSession session = request.getSession(false);if(session != null && session.getAttribute("userinfo") != null){// 说明已经登录，业务处理return true;}else {// 未登录return false;}}// 其他方法
}

运行结果如下： 

从上述代码可以看出，每个方法中都有相同的用户登录验证权限，它的缺点是：

1. 每个方法中都要单独写用户登录验证的方法，即使封装成公共方法，也⼀样要传参调用和在方法中进行判断。
2. 添加控制器越多，调用用户登录验证的方法也越多，这样就增加了后期的修改成本和维护成本。
3. 这些用户登录验证的方法和接下来要实现的业务几乎没有任何关联，但每个方法中都要写⼀遍。

因此，我们需要提供⼀个公共的 AOP 方法来进行统⼀的用户登录权限验证。

1.2 Spring AOP 用户统一登陆验证

首先，我们可以通过 Spring AOP 前置通知或环绕通知来实现：

@Slf4j
@Component
@Aspect
public class LoginAspect {@Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.UserController.* (..))")public void pointcut(){}@Before("pointcut()")public void doBefore(){log.info("do berore...");}@Around("pointcut()")public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint){Object oj = null;log.info("环绕通知执行之前...");try {oj = joinPoint.proceed(); // 调用目标方法} catch (Throwable e) {throw new RuntimeException(e);}log.info("环绕通知执行之后...");return oj;}

如果要在以上 Spring AOP 的切面中实现用户登录权限效验的功能，有以下两个问题：

1. 没办法获取到 HttpSession 对象
2. 要对⼀部分方法进行拦截，而另⼀部分方法不拦截，如注册方法和登录方法是不拦截的，这样的话排除方法的规则很难定义，甚至没办法定义。

1.3 Spring 拦截器

对于以上问题 Spring 中提供了具体的实现拦截器：HandlerInterceptor，拦截器的实现分为以下两个步骤：

1. 创建自定义拦截器，实现 HandlerInterceptor 接口的 preHandle（执行具体方法之前的预处理）方法。
2. 将自定义拦截器加入 WebMvcConfigurer 的 addInterceptors 方法中。

1.3.1 创建自定义拦截器

public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {// 判断是否登录HttpSession session = request.getSession(false);if(session != null && session.getAttribute("userinfo") != null){// 通过，不进行拦截return true;}response.setStatus(401);return false;}
}

1.3.2 将自定义拦截器加入系统配置

@Configuration
public class AppConfig implements WebMvcConfigurer {@Autowiredprivate LoginInterceptor loginInterceptor;// 添加拦截器@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {registry.addInterceptor(new LoginInterceptor()).addPathPatterns("/**")// 拦截所有接口.excludePathPatterns("/login").excludePathPatterns("/reg");// 排除接口}
}

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

1.4 练习：登录拦截器 

1.   登录、注册页面不拦截，其他页面都拦截。
2.  当登录成功写入 session 之后，拦截的页面可正常访问。

/*** 自定义拦截器*/
@Component
public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {// 判断是否登录HttpSession session = request.getSession(false);// 不存在时不创建if(session != null && session.getAttribute("username") != null){// 通过，不进行拦截return true; // 返回 true 表示不拦截，继续执行后续代码}response.setStatus(401);return false;}
}

/*** 添加拦截器*/
@Configuration
public class AppConfig implements WebMvcConfigurer {@Autowiredprivate LoginInterceptor loginInterceptor;// 添加拦截器@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {registry.addInterceptor(loginInterceptor).addPathPatterns("/**")// 拦截所有接口.excludePathPatterns("/user/login").excludePathPatterns("/user/reg");// 排除接口}
}

@Slf4j
@RequestMapping("/user")
@RestController
public class UserController {// 获取用户信息@RequestMapping("/getInfo")public String getInfo(){log.info("get info...");return "get info...";}// 注册@RequestMapping("/reg")public String reg(){log.info("reg...");return "reg...";}// Login@RequestMapping("/login")public boolean login(HttpServletRequest request,String username,String password){// 判断 username && password 是否为空if(!StringUtils.hasLength(username) || !StringUtils.hasLength(password)){// 未登录return false;}if(!"admin".equals(username) || !"admin".equals(password)){return false;}HttpSession session = request.getSession(true);// 不存在则创建session.setAttribute("username",username);return true;}
}

运行以上代码后，可以看到 http://127.0.0.1:8080/user/reg  可以正常访问：

http://127.0.0.1:8080/user/info 界面被拦截，且状态码为：401 

http://127.0.0.1:8080/user/login 界面在没有输入用户信息之前返回 true: 

在成功写入 session 之后，界面返回 true，表示成功登录：

 

在成功登录后，再访问  http://127.0.0.1:8080/user/info 界面时，可以看到能够正常访问了：

1.5 拦截器实现原理

1.6 统一访问前缀添加

所有请求地址添加 api 前缀：

@Configuration
public class AppConfig implements WebMvcConfigurer {@Autowiredprivate LoginInterceptor loginInterceptor;// 添加拦截器@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {registry.addInterceptor(loginInterceptor).addPathPatterns("/**")// 拦截所有接口.excludePathPatterns("/api/user/login").excludePathPatterns("/api/user/reg");// 排除接口}@Overridepublic void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {configurer.addPathPrefix("api",c -> true);}
}

此时可以看到没有 api 前缀则无法访问：

加上 api 前缀后，则可以访问： 

其中第二个参数是⼀个表达式，设置为 true 表示启动前缀。 

2. 统一异常处理 

将发生的异常进行统一处理。

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：

@RestController
public class ExceptionController {@RequestMapping("/test1")public boolean test1(){int a = 10/0;return true;}@RequestMapping("/test2")public boolean test2(){String str = null;System.out.println(str.length());return true;}@RequestMapping("/test3")public String test3(){throw new RuntimeException("test3手动创建异常");}
}

@ControllerAdvice
public class ErrorHandler {@ExceptionHandlerpublic Object error(Exception e){HashMap<String,Object> result = new HashMap<>();result.put("success",0);result.put("code",-1);result.put("msg","内部异常");return result;}
}

运行后，可以看到出现错误且状态码均为500：

此时，我们需要加上注解：@ResponseBody：

@ControllerAdvice
public class ErrorHandler {@ResponseBody@ExceptionHandlerpublic Object error(Exception e){HashMap<String,Object> result = new HashMap<>();result.put("success",0);result.put("code",-1);result.put("msg","内部异常");return result;}
}

 此时，我们可以看到均正常返回：

 还可以将异常信息分的更详细：

@ControllerAdvice
public class ErrorHandler {@ResponseBody@ExceptionHandlerpublic Object error(Exception e){HashMap<String,Object> result = new HashMap<>();result.put("success",0);result.put("code",-1);result.put("msg","内部异常");return result;}@ResponseBody@ExceptionHandlerpublic Object error(ArithmeticException e){HashMap<String,Object> result = new HashMap<>();result.put("success",0);result.put("code",-2);result.put("msg","ArithmeticException 异常");return result;}@ResponseBody@ExceptionHandlerpublic Object error(NullPointerException e){HashMap<String,Object> result = new HashMap<>();result.put("success",0);result.put("code",-3);result.put("msg","NullPointerException 异常");return result;}
}

运行结果如下： 

3. 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有很多，比如以下几个：

1. 方便前端程序员更好的接收和解析后端数据接口返回的数据。
2. 降低前端程序员和后端程序员的沟通成本，按照某个格式实现就可以，因为所有接口都是这样返回的。
3. 有利于项目统一数据的维护和修改。
4. 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 

@Slf4j
@ControllerAdvice
public class ErrorHandler {@ResponseBody@ExceptionHandlerpublic Object error(Exception e){HashMap<String,Object> result = new HashMap<>();result.put("success",0);result.put("code",-1);result.put("msg","内部异常");log.info("Exception:",e);return result;}@ResponseBody@ExceptionHandlerpublic Object error(ArithmeticException e){HashMap<String,Object> result = new HashMap<>();result.put("success",0);result.put("code",-2);result.put("msg","ArithmeticException 异常");log.info("ArithmeticException:",e);return result;}@ResponseBody@ExceptionHandlerpublic Object error(NullPointerException e){HashMap<String,Object> result = new HashMap<>();result.put("success",0);result.put("code",-3);result.put("msg","NullPointerException 异常");log.info("NullPointerException:",e);return result;}
}

@ControllerAdvice
public class ResponseHandller implements ResponseBodyAdvice {@Overridepublic boolean supports(MethodParameter returnType, Class converterType) {return true; // 允许对结果进行统一处理}@Overridepublic Object beforeBodyWrite(Object body, MethodParameter returnType, MediaType selectedContentType, Class selectedConverterType, ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {// 在向 Body 写之前要进行的操作HashMap<String,Object> result = new HashMap<>();result.put("success",1);result.put("data",body);result.put("errMsg","");return result;}
}

可以看到在没有进行统一数据返回格式之前，运行结果如下图所示： 

在进行统一数据返回格式之后，运行结果如下图所示：  

但是需要注意的是：如果方法返回的结果类型是 String，会出现以下错误：

java.lang.ClassCastException: java.util.HashMap cannot be cast to java.lang.String 

 解决方法如下：

@ControllerAdvice
public class ResponseHandller implements ResponseBodyAdvice {@Overridepublic boolean supports(MethodParameter returnType, Class converterType) {return true; // 允许对结果进行统一处理}@SneakyThrows@Overridepublic Object beforeBodyWrite(Object body, MethodParameter returnType, MediaType selectedContentType, Class selectedConverterType, ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {// 在向 ResponseBody 写之前要进行的操作HashMap<String,Object> result = new HashMap<>();result.put("success",1);result.put("data",body);result.put("errMsg","");// 如果返回的数据类型是字符串类型if(body instanceof String){ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();return mapper.writeValueAsString(result);}return result;}
}

 此时，我们可以看到运行结果如下：

查看 class 文件可以发现，@SneakyThrows 注解会自动生成 try catch 语句：

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本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。