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Spring项目-抽奖系统(实操项目)（ONE）

news 2025/11/17 21:07:21

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(oo)\______

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|| ||

一：前言：

随着互联网技术的快速发展，线上营销活动已成为企业吸引用户、增强品牌影响力的重要手段。抽奖系统作为一种高效的用户互动工具，广泛应用于电商促销、节日活动、用户拉新等场景。然而，一个高并发、高可用且安全可靠的抽奖系统，不仅需要满足基本的随机抽奖功能，还需解决库存管理、概率控制、防刷机制、分布式事务等一系列技术挑战。

本项目基于Spring Boot框架，结合Spring生态的核心技术（如Spring MVC等），设计并实现了一个轻量级、模块化的抽奖系统。系统以可扩展性和高并发处理能力为核心目标，通过分层架构设计，将用户管理、抽奖规则配置、奖品库存管理、抽奖逻辑执行及结果记录等功能模块解耦，同时引入Redis实现分布式缓存与库存预扣减，利用MySQL的事务特性保障数据一致性，支持灵活的中奖策略配置。

1.1项目中涉及到的技术栈：

1. Spring Framework

Spring Boot：用于快速搭建和配置项目，简化Spring应用的开发。

Spring MVC：处理Web请求和响应，实现RESTful API。

Spring Transaction Management：管理事务，确保数据一致性。

MyBatis：是一个基于Java的持久层框架，主要用于管理数据库操作。

2. 数据库

MySQL：关系型数据库，用于存储用户、奖品、抽奖记录等数据。

Redis：作为缓存，存储抽奖活动的临时数据，如奖品库存、用户抽奖次数等。

3. 消息队列

RabbitMQ：用于异步处理抽奖请求，解耦系统模块，提升系统性能和可靠性。

4. 缓存

Redis：用于缓存热门数据，如奖品信息、用户抽奖记录等，减少数据库压力。

5. 安全

JWT：用于实现无状态的身份验证和授权机制。

6. 日志

Logback/Log4j2：用于记录系统日志，便于排查问题。

7. 部署

Ubantu：以桌面应用为主的 Linux 发行版操作系统。

8. 其他

Lombok：简化Java代码，减少样板代码。

Hutool：用于数据校验,生成随机数。

Spring AOP：用于实现切面编程，如日志记录、事务管理等。

1.2项目结构：

Controller层：处理HTTP请求，调用Service层。

Service层：实现业务逻辑，调用DAO层。

DAO层：与数据库交互，进行数据持久化操作。

DO层：定义数据模型，与数据库表对应。

DTO层：数据传输对象，用于前后端数据交互。

COMMON层：工具类，提供通用功能。

1.3关键功能：

用户管理：用户注册、登录、权限管理。

抽奖活动管理：创建、修改、删除抽奖活动。

抽奖逻辑：实现抽奖算法，确保公平性和随机性。

奖品管理：奖品库存管理、奖品发放。

抽奖记录：记录用户抽奖结果，提供查询功能。

项目gitee链接：lottery-system-plus/lottery-system-plus · Folio/JavaEE-Study - 码云 - 开源中国

二：系统设计：

2.1：系统架构：

前端：使⽤J avaScript(JS) 管理各界⾯的动态性，使⽤ AJAX技术 从后端API获取数据。

后端：采⽤ Spring Boot3 构建后端应⽤，实现业务逻辑。

数据库 ：使⽤ MySQL 作为主数据库，存储⽤⼾数据和活动信息。

缓存：使⽤ Redis 作为缓存层，减少数据库访问次数。

消息队列 ：使⽤ RabbitMQ 处理异步任务，如处理抽奖⾏为。

⽇志与安全 ：使⽤ JWT 进⾏⽤⼾认证，使⽤ SLF4J+logback 完成⽇志。

项⽬环境

编程语⾔：Java（后端），JavaScript（前端）。

开发⼯具包：JDK 17 。

后端框架：Spring Boot3。

数据库：MySQL。

缓存：Redis。

消息队列：RabbitMQ。

⽇志：logback。

安全：JWT + 加密。

2.2：业务模块：

⼈员业务模块：管理员 注册、登录，及普通⽤⼾的创建 。

活动业务模块：活动管理及活动状态管理。

奖品业务模块：奖品管理与奖品的分配。还包括奖品图的上传。

通知业务模块： 发送短信、邮件等业务 ，例如验证码发送，中奖通知。

抽奖业务模块：完成抽奖动作，以及抽奖后的结果展⽰。

2.3：数据库设计：

⽤⼾表：存储⽤⼾信息，如⽤⼾名、密码、邮箱等。

活动表：存储活动信息，如活动名称、描述、活动状态等。

奖品表：存储奖品信息，如奖品名称、奖品图等。

活动奖品关联表：存储⼀个活动下关联了哪些奖品。

活动⽤⼾关联表：存储⼀个活动下设置的参与⼈员。

中奖记录表：存储⼀个活动的中奖名单，如活动id，奖品id，中奖者id等

2.3.1：建表：

使⽤ source 命令导⼊ .sql ⽂件

数据库表设计可参考《阿⾥巴巴Java开发⼿册》-- 第五章 MySQL 数据库

数据库sql语句如下：

SET NAMES utf8mb4;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

DROP DATABASE IF EXISTS `lottery_system`;

CREATE DATABASE `lottery_system` CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE

utf8mb4_general_ci;

USE `lottery_system`;

-- ----------------------------

-- Table structure for activity

-- ----------------------------

DROP TABLE IF EXISTS `activity`;

CREATE TABLE `activity` (

`id` bigint UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ' 主键 ',

`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT ' 创建时间 ',

`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE

CURRENT_TIMESTAMP COMMENT ' 更新时间 ',

`activity_name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE

utf8mb3_general_ci NOT NULL COMMENT ' 活动名称 ',

`description` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci

NOT NULL COMMENT ' 活动描述 ',

`status` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci NOT

NULL COMMENT ' 活动状态 ',

PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,

UNIQUE INDEX `uk_id`(`id` ASC) USING BTREE

) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 24 CHARACTER SET = utf8mb3 COLLATE =

utf8mb3_general_ci ROW_FORMAT = DYNAMIC;

-- ----------------------------

-- Table structure for activity_prize

-- ----------------------------

DROP TABLE IF EXISTS `activity_prize`;

CREATE TABLE `activity_prize` (

`id` bigint UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ' 主键 ',

`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT ' 创建时间 ',

`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE

CURRENT_TIMESTAMP COMMENT ' 更新时间 ',

`activity_id` bigint NOT NULL COMMENT ' 活动 id',

`prize_id` bigint NOT NULL COMMENT ' 活动关联的奖品 id',

`prize_amount` bigint NOT NULL DEFAULT 1 COMMENT ' 关联奖品的数量 ',

`prize_tiers` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci

NOT NULL COMMENT ' 奖品等级 ',

`status` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci NOT

NULL COMMENT ' 活动奖品状态 ',

PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,

UNIQUE INDEX `uk_id`(`id` ASC) USING BTREE,

UNIQUE INDEX `uk_a_p_id`(`activity_id` ASC, `prize_id` ASC) USING BTREE,

INDEX `idx_activity_id`(`activity_id` ASC) USING BTREE

) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 32 CHARACTER SET = utf8mb3 COLLATE =

utf8mb3_general_ci ROW_FORMAT = DYNAMIC;

-- ----------------------------

-- Table structure for activity_user

-- ----------------------------

DROP TABLE IF EXISTS `activity_user`;

CREATE TABLE `activity_user` (

`id` bigint UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ' 主键 ',

`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT ' 创建时间 ',

`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE

CURRENT_TIMESTAMP COMMENT ' 更新时间 ',

`activity_id` bigint NOT NULL COMMENT ' 活动时间 ',

`user_id` bigint NOT NULL COMMENT ' 圈选的⽤⼾ id',

`user_name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci

NOT NULL COMMENT ' ⽤⼾名 ',

`status` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci NOT

NULL COMMENT ' ⽤⼾状态 ',

PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,

UNIQUE INDEX `uk_id`(`id` ASC) USING BTREE,

UNIQUE INDEX `uk_a_u_id`(`activity_id` ASC, `user_id` ASC) USING BTREE,

INDEX `idx_activity_id`(`activity_id` ASC) USING BTREE

) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 3 CHARACTER SET = utf8mb3 COLLATE =

utf8mb3_general_ci ROW_FORMAT = DYNAMIC;

-- ----------------------------

-- Table structure for prize

-- ----------------------------

DROP TABLE IF EXISTS `prize`;

CREATE TABLE `prize` (

`id` bigint UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ' 主键 ',

`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT ' 创建时间 ',

`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE

CURRENT_TIMESTAMP COMMENT ' 更新时间 ',

`name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci NOT

NULL COMMENT ' 奖品名称 ',

`description` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci

NULL DEFAULT NULL COMMENT ' 奖品描述 ',

`price` decimal(10, 2) NOT NULL COMMENT ' 奖品价值 ',

`image_url` varchar(2048) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci

NULL DEFAULT NULL COMMENT ' 奖品展⽰图 ',

PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,

UNIQUE INDEX `uk_id`(`id` ASC) USING BTREE

) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 18 CHARACTER SET = utf8mb3 COLLATE =

utf8mb3_general_ci ROW_FORMAT = DYNAMIC;

-- ----------------------------

-- Table structure for user

-- ----------------------------

DROP TABLE IF EXISTS `user`;

CREATE TABLE `user` (

`id` bigint UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ' 主键 ',

`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT ' 创建时间 ',

`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE

CURRENT_TIMESTAMP COMMENT ' 更新时间 ',

`user_name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci

NOT NULL COMMENT ' ⽤⼾姓名 ',

`email` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci NOT

NULL COMMENT ' 邮箱 ',

`phone_number` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci

NOT NULL COMMENT ' ⼿机号 ',

`password` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci

NULL DEFAULT NULL COMMENT ' 登录密码 ',

`identity` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci NOT

NULL COMMENT ' ⽤⼾⾝份 ',

PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,

UNIQUE INDEX `uk_id`(`id` ASC) USING BTREE,

UNIQUE INDEX `uk_email`(`email`(30) ASC) USING BTREE,

UNIQUE INDEX `uk_phone_number`(`phone_number`(11) ASC) USING BTREE

) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 39 CHARACTER SET = utf8mb3 COLLATE =

utf8mb3_general_ci ROW_FORMAT = DYNAMIC;

-- ----------------------------

-- Table structure for winning_record

-- ----------------------------

DROP TABLE IF EXISTS `winning_record`;

CREATE TABLE `winning_record` (

`id` bigint UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ' 主键 ',

`gmt_create` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT ' 创建时间 ',

`gmt_modified` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE

CURRENT_TIMESTAMP COMMENT ' 更新时间 ',

`activity_id` bigint NOT NULL COMMENT ' 活动 id',

`activity_name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE

utf8mb3_general_ci NOT NULL COMMENT ' 活动名称 ',

`prize_id` bigint NOT NULL COMMENT ' 奖品 id',

`prize_name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci

NOT NULL COMMENT ' 奖品名称 ',

`prize_tier` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci

NOT NULL COMMENT ' 奖品等级 ',

`winner_id` bigint NOT NULL COMMENT ' 中奖⼈ id',

`winner_name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci

NOT NULL COMMENT ' 中奖⼈姓名 ',

`winner_email` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE utf8mb3_general_ci

NOT NULL COMMENT ' 中奖⼈邮箱 ',

`winner_phone_number` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb3 COLLATE

utf8mb3_general_ci NOT NULL COMMENT ' 中奖⼈电话 ',

`winning_time` datetime NOT NULL COMMENT ' 中奖时间 ',

PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,

UNIQUE INDEX `uk_id`(`id` ASC) USING BTREE,

UNIQUE INDEX `uk_w_a_p_id`(`winner_id` ASC, `activity_id` ASC, `prize_id`

ASC) USING BTREE,

INDEX `idx_activity_id`(`activity_id` ASC) USING BTREE

) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 69 CHARACTER SET = utf8mb3 COLLATE =

utf8mb3_general_ci ROW_FORMAT = DYNAMIC;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

数据库表ER图：

确定数据库创建完成：

（这里推荐大家可以使用MySql的可视化工具，可以使得开发更加快捷，例如：Navicat）

2.4：安全设计：

⽤⼾登录⾝份验证 ：使⽤ JWT 进⾏⽤⼾⾝份验证。需强制⽤⼾在某些⻚⾯必须进⾏登录操作。

加密：敏感信息数据加密。例如⼿机号、⽤⼾密码等敏感数据落库需要加密。

三：项目启动：

使用IDEA开发项目：

3.1：代码结构设计：

代码结构设计参考《阿⾥巴巴Java开发⼿册》-- 第六章⼯程结构：

总结：

本项目大致分为4层(controller、service、dao、common)，Manager层暂时不需要，加入一个Common层，代替Manager的一些功能，将所有的错误信息、异常处理放在该层以及一些通用的工具等。

其中阿里巴巴开发手册还有一个分层参考：

3. 【参考】分层领域模型规约：

DO （ Data Object ）：与数据库表结构一一对应，通过 DAO 层向上传输数据源对象。

DTO （ Data Transfer Object ）：数据传输对象， Service 或 Manager 向外传输的对象。

BO （ Business Object ）：业务对象。由 Service 层输出的封装业务逻辑的对象。

AO （ Application Object ）：应用对象。在 Web 层与 Service 层之间抽象的复用对象模型，

极为贴近展示层，复用度不高。

VO （ View Object ）：显示层对象，通常是 Web 向模板渲染引擎层传输的对象。

Query ：数据查询对象，各层接收上层的查询请求。注意超过 2 个参数的查询封装，禁止

使用 Map 类来传输。

3.2：功能模块设计：

3.2.1：错误码：

为了使得项目中出现的错误更加可控，这里引入错误码和错误信息，当遇到异常或者错误时，能够及时查明错误信息来源，方便解决。

构造错误码格式(骨架)：

其中包含错误码和错误码信息。

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;@Data
//带全参的构造函数
@AllArgsConstructor
public class ErrorCode {/*** 错误码*/private final Integer code;/*** 错误信息*/private final String message;}

(错误码+错误信息，这里使用lombok包，原因在于该包中提供了@Data注解，该注解可以直接帮我们实现set、get方法可以直接使用，

还写了一个全参的构造方法，因为当出现错误时，应该同时返回错误码和错误码信息)

构造全局错误码：

有了错误码的骨架，现在构建全局错误码，当遇到不可预知的错误的时候，全局错误码可以出来兜底，不至于最后将错误无视！！

public interface GlobalErrorCodeConstants{/*** 访问成功*/ErrorCode SUCCESS = new ErrorCode(200,"成功");/*** 系统异常*/ErrorCode INTERNAL_SERVER_ERROR = new ErrorCode(500,"系统异常");/*** 功能未实现*/ErrorCode NOT_IMPLEMENTED = new ErrorCode(501,"功能未实现");/*** 错误的配置项*/ErrorCode ERROR_CONFIGURATION = new ErrorCode(502,"错误的配置项");/*** 未知错误*/ErrorCode UNKNOW = new ErrorCode(999,"未知错误");
}

定义业务错误码----controller层模板：

public interface ControllerErrorCodeConstants {//---------人员模块错误码----------//---------活动模块错误码----------//---------奖品模块错误码----------//---------抽奖模块错误码----------}

定义业务错误码----service层模板：

public interface ServiceErrorCodeConstatns {//---------人员模块错误码----------//---------活动模块错误码----------//---------奖品模块错误码----------//---------抽奖模块错误码----------
}

后续写具体业务的时候遇到什么错误，就往里面去填充！

3.2.2：自定义异常类：

在实现业务出现异常时，需要我们进行控制，需要及时捕捉异常，尽量不要向上抛给JVM去处理。

同样也定义异常错误码和异常信息。

@Data
@EqualsAndHashCode(callSuper = true)
public class ControllerException extends RuntimeException{/*** 业务错误码* @see com.example.lotterysystemplus.common.errorcode.ControllerErrorCodeConstants*/private Integer code;/*** 错误提示*/private String message;/*** 空构造方法，避免反序列化问题*/public ControllerException() {}public ControllerException(ErrorCode errorCode) {this.code = errorCode.getCode();this.message = errorCode.getMessage();}public ControllerException(Integer code, String message) {this.code = code;this.message = message;}
}

有以下几点需要解释一下：

1.为什么要写两个不同的构造方法呢？

(1).当想要抛出异常时，该异常中肯定要携带错误原因，可以直接使用我们之前构造好的ErroeCode类，该类中包含了错误码和错误码信息。

2.为什么要写一个空的构造方法呢？

(1).当需要进行反序列化操作时，需要无参构造方法作为容器！

详情可浏览：

3.3：统一返回格式：

3.3.1：创建统一序列化对象

当控制层接收到前端传过来的参数后，处理完成后返回给前端的数据的格式应该需要统一。

这里采用JSON格式返回。

在JSON格式返回之前，需要统一序列化对象

因此需要写一个类，而且可以自动将返回结果转化为JSON格式：

/*** 统一序列化对象* @param <T>*/
@Data
public class CommonResult<T> implements Serializable {//填写返回时数据类型/*** 错误码*/private Integer code;/*** 错误提示*/private String msg;/*** 返回数据*/private T data;/*** /*返回时调用该统一方法*/public static <T> CommonResult<T> error(CommonResult<?> result) {return error(result.getCode(), result.getMsg());}public static <T> CommonResult<T> error(ErrorCode errorCode) {return error(errorCode.getCode(), errorCode.getMessage());}/*** 将失败返回结果转化为CommonResult类型传出*/public static <T> CommonResult<T> error(Integer code, String message) {Assert.isTrue(!GlobalErrorCodeConstants.SUCCESS.getCode().equals(code), "code 必须是错误的!");CommonResult<T> result = new CommonResult<>();result.setCode(code);result.setMsg(message);return result;}/*** 将成功返回结果转化为CommonResult类型传出*/public static <T> CommonResult<T> succcess(T data) {CommonResult<T> commonResult = new CommonResult<>();commonResult.setCode(GlobalErrorCodeConstants.SUCCESS.getCode());commonResult.setMsg("");commonResult.setData(data);return commonResult;}/*** 判断传入的状态码是否是成功状态*/public static Boolean isSuccess(Integer code) {return Objects.equals(code,GlobalErrorCodeConstants.SUCCESS.getCode());}
}

3.3.2：创建序列化与反序列化工具类：

主要用到的时Jackson包中的工具类——ObjectMapper类，ObjectMapper类提供了writeValueAsString方法(序列化方法)与readVaule反序列化方法。

但是在项目集成开发时，尽量不直接使用，进行封装作为公共接口使用。

以下是对ObjectMapper类进行的封装，其中涉及到了单例模式(静态方法单例)，对一些异常进行控制捕获！并且用到了lambda表达式进行简写调用！

package com.example.lotterysystemplus.common.utils;import com.fasterxml.jackson.core.JacksonException;
import com.fasterxml.jackson.databind.JavaType;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.boot.json.JsonParseException;
import org.springframework.util.ReflectionUtils;import java.util.List;
import java.util.concurrent.Callable;public class JacksonUtil {private JacksonUtil() {}/*** 单例*/private final static ObjectMapper OBJECT_MAPPER;static{OBJECT_MAPPER = new ObjectMapper();}private static ObjectMapper getObjectMapper() {return OBJECT_MAPPER;}public static <T> T tryParse(Callable<T> parser) {return tryParse(parser, JacksonException.class);}public static <T> T tryParse(Callable<T> parser, Class<? extends Exception> check) {try {return parser.call();} catch (Exception var4) {if (check.isAssignableFrom(var4.getClass())) {throw new JsonParseException(var4);} else {throw new IllegalStateException(var4);}}}public static String writeValueAsString(Object object) {return JacksonUtil.tryParse(()->{return JacksonUtil.getObjectMapper().writeValueAsString(object);});}/*** 反序列化object方法* @param content* @param valueType* @return* @param <T>*/public static <T> T readValue(String content,Class<T> valueType) {return JacksonUtil.tryParse(()->{return JacksonUtil.getObjectMapper().readValue(content,valueType);});}/*** 反序列化List方法* @param content* @param paramClasses* @return* @param <T>*/public static <T> T readListValue(String content,Class<?> paramClasses) {JavaType javaType = JacksonUtil.getObjectMapper().getTypeFactory().constructParametricType(List.class, paramClasses);return JacksonUtil.tryParse(()->{return JacksonUtil.getObjectMapper().readValue(content,javaType);});}}

3.4：日志处理：

项目中需要有日志监控，当项目在运行过程中出现异常时，我们希望可以及时报警，并且希望报警的信息内容尽可能详细。

这里采用lombok包下面的@Slf4j注解进行日志的相关处理，这比起之前的日志打印方便许多。当需要打日志时，只需要在该类上方添加@Slf4j注解(前提是添加了lombok坐标)，用log.方式进行日志说明。

例如：

四：用户模块：

4.1：注册：

用户如果想要注册一个新用户时，需要进行以下内容的填写：

1、用户姓名

2、用户邮箱

3、用户手机号

4、用户密码

UI界面如下：

此时有以下几个问题：

1.密码可见性问题(加密问题)：

当用户注册完毕后，相关信息肯定是要放入数据库进行存储，但是用户注册时的密码属于用户隐私，就算是管理员我们也不应该窃取用户密码，所以在存入数据库之前涉及到加密问题。

2.手机号可见性问题：

手机号作为用户的信息之一也是非常重要的，但是重要程度肯定没有密码那么高，但是为了防止有人盗窃数据库，为了防止有人给你打"骚扰电话"！！因此手机号应该也被加密存储起来。

3.校验问题：
当用户把所有信息填写完毕之后，我们需要对所填写的信息信息及时校验，尤其是格式、长度等的校验，防止有的用户"乱填"!

针对以上出现的相关问题，做出提前"防御"：

4.1.1：加密：

首先我们要清楚，我们需要对两个信息进行加密，分别是手机号和密码。

但是加密的方式很多，究竟采用哪种加密合适呢？

以下有几种常见的加密方式：

对称加密：

⽐如3DES、AES等算法，使⽤这种⽅式加密是可以通过解密来还原出原始密码的，当然前提

条件是需要获取到密钥。密钥很可能也会泄露，当然可以将⼀般数据和密钥分开存储、分开

管理，但要完全保护好密钥也是⼀件⾮常复杂的事情，所以这种⽅式并不是很好的⽅式。

哈希：

加密不可逆，同一个字符加密所得到的密文是相同的。

可能会涉及到彩虹表攻击

加盐哈希：

加盐哈希是⽬前业界最常⻅的做法。

⽤⼾注册时，给他随机⽣成⼀段字符串，这段字符串就是盐（Salt）

把⽤⼾注册输⼊的密码和盐拼接在⼀起，叫做加盐密码

对加盐密码进⾏哈希，并把结果和盐都储存起来

上述加密方式的不同：

对称加密:加密后的密文是可逆的，通过"密钥"可以还原出初始值！

哈希加密：加密后的密文是不可逆的，拿不到初始值！

如果考虑安全性，哈希加密相较可能更加安全，因为加密之后，就连管理员也很难直到初始值。

但是需要考虑业务场景：

密码加密：我们管理员不需要直到用户的密码，只需要在用户注册完成时，将加密后的密文存放在数据库中，如果进行登陆操作时，只需要将登录密码加密之后与数据库中的密文进行比较即可。

手机号加密：由于此次登录页面涉及到可以用手机验证码登录，因此我们给用户发送登陆短信时，是需要用到用户的手机号的，所以采用对称加密的方式更加稳妥一点。

加密工具：

国产 Java⼯具类库 Hutool，对⽂件、流、加密解密、转码、正则、线程、XML 等 JDK ⽅法进⾏了封装，开箱即⽤！

引入相关依赖：

<dependency><groupId>cn.hutool</groupId><artifactId>hutool-all</artifactId><version>5.8.25</version>
</dependency>

建议大家可以到Hutool的官网有相关加密案例，还有更多有用的方法可以学习！

加密的相关原理和方法掌握以后，我们后续再实现对手机号和密码的"自动加密操作"！！

4.2：用户注册：

用户注册时序图：

该时序图中清楚反映出用户注册时的业务逻辑。

当然再我们编写代码时候，是需要按照阿里巴巴开发手册进行每一步的完成：

前后端约定：

[ 请求 ] /register POST

{

        "name":"张三 ",

        "mail":"451@qq.com",

        "phoneNumber":"13188888888",

        "password":"123456789",

        "identity":"ADMIN"

}

[ 响应 ]

{

        "code": 200,

        "data": {

        "userId": 22

        },

        "msg": ""

}

4.2.1：Controller层设计：

Controller层是接收和发送数据的进出口，需要对发送的数据进行一定的封装(序列化为JSON格式)，对接收到的信息进行反序列化操作，打印日志时也需要序列化操作，让日志看起来更加简洁明了：

@Slf4j
@RestController
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;/*** @UserRegisterResult 返回响应的内容进行序列化操作* @param param 以JSON格式进行接收* @Validated 该注解用于检验接收到的数据是否符合规定* @return*/@RequestMapping("/register")public CommonResult<UserRegisterResult> register(@Validated @RequestBody UserRegisterParam param) {log.info("register UserRegisterParam:{}",JacksonUtil.writeValueAsString(param));UserRegisterDTO userRegisterDTO = userService.register();return CommonResult.succcess(covertToRegisterResult(userRegisterDTO));}/*** 对Service层传下来的数据进行最后的处理并返回* @param userRegisterDTO* @return*/private UserRegisterResult covertToRegisterResult(UserRegisterDTO userRegisterDTO) {if(userRegisterDTO == null) {throw new ControllerException(ControllerErrorCodeConstants.REGISTER_ERROR);}UserRegisterResult result = new UserRegisterResult();result.setUserId(userRegisterDTO.getUserId());return result;}
}

(1):UserRegisterResult设计:

该类负责最后要给前端返回的结果控制：

@Data
public class UserRegisterResult implements Serializable {/*** 用户id*/private Integer userId;
}

(2):UserRegisterParam设计：

该类负责接收前端传过来的结果，所以要与前端的变量名保持一致：

@Data
public class UserRegisterParam implements Serializable {/*** 用户姓名*/@NotBlank(message = "姓名不能为空!")private String name;/*** 用户邮箱*/@NotBlank(message = "邮箱不能为空!")private String mail;/*** 用户电话号码*/@NotBlank(message = "电话号码不能为空!")private String phoneNumber;/*** 用户密码* 对于管理员来说密码不能为空* 对于普通用户来书不用设置密码*/private String password;/*** 用户身份* 身份设计为枚举类*/private String identity;
}

其中要使用@NotBlank等对参数进行校验，需要添加如下的依赖：

  <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId></dependency>

(3):UserRegisterDTO：

该类负责Service层向Controller层传输的结果接收：

@Data
public class UserRegisterDTO implements Serializable {/*** 用户id*/private Integer userId;
}

(4):UserIdentityEnum枚举类：

该类负责存放identity的全部类型：

@AllArgsConstructor
@Getter
public enum UserIdentityEnum {ADMIN("管理员"),NORMAL("普通用户");private final String name;/*** 自动判断身份信息并返回*/public static UserIdentityEnum forname(String name) {for(UserIdentityEnum userIdentityEnum:UserIdentityEnum.values()) {if(name.equals(userIdentityEnum.name)) {return userIdentityEnum;}}return null;}
}

4.2.2：Service层设计：

Service层涉及到业务的处理，与数据库打交道。

@Service
public interface UserService {/*** 完成具体注册业务的方法* @return*/public UserRegisterDTO register();
}

(1):ServiceImpl层设计：

该层中的Service相关类是实现UserService接口，具体实现业务逻辑的类：

/*** UserService类中方法的具体实现*/
@Slf4j
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {@Autowiredprivate UserMapper userMapper;/*** 完成注册具体业务* @param param* @return*/@Overridepublic UserRegisterDTO register(UserRegisterParam param) {//校验参数//Controller进行了简单的校验，Service层需要进行更加具体的校验工作checkRegisterInfo(param);//入库UserDO userDO = new UserDO();userDO.setUserName(param.getName());userDO.setEmail(param.getEmail());userDO.setPhoneNumber(new Encrypt(param.getPhoneNumber()));if(StringUtils.hasText(param.getPassword())) {//采用md5加密userDO.setPassword(DigestUtil.md5Hex(param.getPassword()));}userDO.setIdentity(param.getIdentity());//返回结果UserRegisterDTO userRegisterDTO = new UserRegisterDTO();userRegisterDTO.setUserId(userDO.getUserId());return userRegisterDTO;}/*** 校验人员的身份信息是否满足注册要求* @request request*/private void checkRegisterInfo(UserRegisterParam request) {if(request == null) {throw new ServiceException(ServiceErrorCodeConstatns.REGISTER_INFO_IS_EMPTY);}/*** 邮箱\手机号校验运用正则表达式(Regex)校验* @see com.example.lotterysystemplus.common.utils.RegexUtil*///邮箱格式校验if(!RegexUtil.checkMail(request.getEmail())) {throw new ServiceException(ServiceErrorCodeConstatns.REGISTER_EMAIL_ERROR);}//手机号格式校验if(!RegexUtil.checkMobile(request.getPhoneNumber())) {throw new ServiceException(ServiceErrorCodeConstatns.REGISTER_PHONENUMBER_ERROR);}//检查身份信息if(null == UserIdentityEnum.forname(request.getIdentity())) {throw new ServiceException(ServiceErrorCodeConstatns.REGISTER_IDENTITY_ERROR);}//管理员必须设置密码if(UserIdentityEnum.ADMIN.getName().equals(request.getIdentity())&& !StringUtils.hasText(request.getPassword())) {throw new ServiceException(ServiceErrorCodeConstatns.ADMIN_PASSWORD_IS_EMPTY);}//密码格式校验，最少6位if(!RegexUtil.checkPassword(request.getPassword())) {throw new ServiceException(ServiceErrorCodeConstatns.REGISTER_PASSWORD_ERROR);}//检查邮箱是否被使用if(checkMailUsed(request.getEmail())) {throw new ServiceException(ServiceErrorCodeConstatns.REGISTER_MAIL_IS_USED);}//检查手机号是否被使用if(checkPhoneNumberUsed(request.getPhoneNumber())) {throw new ServiceException(ServiceErrorCodeConstatns.REGISTER_PHONENUMBER_IS_USED);}}/*** 检查手机号是否被使用* @param phoneNumber* @return*/private boolean checkPhoneNumberUsed(String phoneNumber) {//检查是否为空if(!StringUtils.hasText(phoneNumber)) {throw new ServiceException(ServiceErrorCodeConstatns.REGISTER_PHONENUMBER_IS_EMPTY);}//从数据库中查重int countUser = userMapper.selectByPhoneNumber(new Encrypt(phoneNumber));return countUser>0;}/*** 检查邮箱是否被使用* @param email* @return*/private boolean checkMailUsed(String email) {//检查是否为空if(!StringUtils.hasText(email)) {throw new ServiceException(ServiceErrorCodeConstatns.REGISTER_MAIL_IS_USED);}//从数据库中查重int countUser = userMapper.selectByEmail(email);return countUser>0;}
}

(2):dataobject层设计：

该层放的类，都是直接与数据库交互的类，里面的成员变量要与数据库的统一：

BaseDO：

通用类：数据库中常用字段

@Data
public class BaseDO {/*** 用户id*/private Integer userId;/*** 创建时间*/private Date gmtCreate;/*** 更新时间*/private Date gmtModified;
}

UserDO：本次注册时与数据库接触的成员变量

@Data
public class UserDO extends BaseDO{/*** 用户姓名*/private String userName;/*** 用户邮箱*/private String email;/*** 用户电话号码*/private Encrypt phoneNumber;/*** 用户密码* 对于管理员来说密码不能为空* 对于普通用户来书不用设置密码*/private String password;/*** 用户身份* 身份设计为枚举类*/private String identity;
}

此处需要说明两点：

1.数据库中存放的用户手机号和密码都必须是加密过以后的，所以在ServiceImpl类中实现具体业务方法时，一定要将用户的密码和手机号进行加密处理。

2.为了方便起见，手机号时是采用对称加密的方式，放入数据库时需要加密，从数据库取出时需要解密，因此可以写一个自动化加解密的方法：EncryptTypeHandler方法：

原理如下图：

/*** Jdbc的数据类型* 需要进行自动化加解密的类*/
@MappedJdbcTypes(JdbcType.VARCHAR)
@MappedTypes(Encrypt.class)
public class EncryptTypeHandler extends BaseTypeHandler<Encrypt> {private static final byte[] KEYS = "123456789ABCDEFG".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);@Overridepublic void setNonNullParameter(PreparedStatement ps, int i, Encrypt parameter, JdbcType jdbcType) throws SQLException {if(parameter == null || parameter.getValue() == null) {ps.setString(i,null);return ;}AES aes = SecureUtil.aes(KEYS);String secret = aes.encryptHex(parameter.getValue());ps.setString(i,secret);}/*** 解密* @param rs* @param columnName* @return* @throws SQLException*/@Overridepublic Encrypt getNullableResult(ResultSet rs, String columnName) throws SQLException {return decrypt(rs.getString(columnName));}/*** 解密* @param rs* @param columnIndex* @return* @throws SQLException*/@Overridepublic Encrypt getNullableResult(ResultSet rs, int columnIndex) throws SQLException {return decrypt(rs.getString(columnIndex));}/*** 解密* @param cs 结果集* @param columnIndex 索引* @return* @throws SQLException*/@Overridepublic Encrypt getNullableResult(CallableStatement cs, int columnIndex) throws SQLException {System.out.println("获取到加密内容"+cs.getString(columnIndex));return decrypt(cs.getString(columnIndex));}/*** 解密方法* @param str* @return*/private Encrypt decrypt(String str) {if (!StringUtils.hasText(str)) {return null;}return new Encrypt(SecureUtil.aes(KEYS).decryptStr(str));}}

4.3：dao层设计：

与数据库直接打交道的可以放在dao层处理：

4.3.1：Mapper层：

该层是写sql语句的一层，是直接与数据库对接的一层：

1.注册时插入接口

2.查询重复手机号接口

3.查询重复邮箱号接口

@Mapper
public interface UserMapper {//插入新的注册信息@Insert("insert into user (user_name, email, password, phone_number, `identity`)" +" values (#{userName}, #{email}, #{password}, #{phoneNumber}, #{identity})")Integer insert(UserDO userDO);//查询重复手机号@Select("select count(1) from user where phone_number = #{phoneNumber} ")Integer selectByPhoneNumber(@Param("phoneNumber") Encrypt phoneNumber);//查询重复邮箱@Select("select count(1) from user where email = #{email} ")Integer selectByEmail(@Param("email") String email);}

4.4：全局异常处理：

注册后端写完之后，我们还需要注意一点，当发生不可预知异常时，我们需要控制住，不能直接交给JVM去处理！

因此有了设计EncryptTypeHandler的思路之后，我们也可以写一个全局的异常处理，防止异常无法控制！

@RestControllerAdvice //可以捕获全局抛得异常
@Slf4j
public class GlobalExceptionHandler {@ExceptionHandler(value = ServiceException.class)public CommonResult<?> ServiceException(ServiceException e) {//打印错误日志log.error("ServiceException:{}",e);//构造返回结果return CommonResult.error(GlobalErrorCodeConstants.INTERNAL_SERVER_ERROR.getCode(),e.getMessage());}@ExceptionHandler(value = ControllerException.class)public CommonResult<?> ControllerException(ServiceException e) {//打印错误日志log.error("ServiceException:{}",e);//构造返回结果return CommonResult.error(GlobalErrorCodeConstants.INTERNAL_SERVER_ERROR.getCode(),e.getMessage());}@ExceptionHandler(value = Exception.class)public CommonResult<?> Exception(ServiceException e) {//打印错误日志log.error("服务异常",e);//构造返回结果return CommonResult.error(GlobalErrorCodeConstants.INTERNAL_SERVER_ERROR.getCode(),e.getMessage());}}

注册的相关接口的实现到着也就接近尾声了，当然大伙棵以适当的添加更加有趣功能：例如还可以增加二维码验证等有趣的注册方式！

接下来需要完成登录、抽奖活动设计等相关功能，感兴趣的朋友，可以继续跟我一起探索: