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基于Spring框架的分层解耦详解

article 2024/11/17 5:33:36

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Java Web 三层架构：

Java Web可以大致被分为三层架构：

controller：控制层
service：业务逻辑层
dao：数据访问层

Controller层：

controller层也称为控制层，只要功能是接收前端发送的请求，对请求进行处理，并响应数据。

作为应用程序的入口点之一，Controller 层负责接收来自客户端（如浏览器、移动设备等）的 HTTP 请求。这些请求可以是 GET、POST、PUT、DELETE 等不同类型的请求，例如，在 Web 应用中，当用户在浏览器中输入一个 URL 或者提交一个表单时，请求会被发送到相应的 Controller。

它会解析请求中的参数，如查询字符串参数（对于 GET 请求）或者表单数据（对于 POST 请求）。例如，在一个登录功能中，Controller 会获取用户输入的用户名和密码参数。

注：Controller 层并不直接实现业务逻辑，而是调用 Service 层（业务逻辑层）的方法来处理业务。

Service层：

service层也称为业务逻辑层，在 Java 应用架构（特别是遵循 MVC 或类似分层架构的应用）中，Service 层（业务逻辑层）扮演着核心的角色，其中主要是处理具体的业务逻辑。

Service 层包含了应用的复杂且核心的业务逻辑。例如，在一个银行系统中，转账业务逻辑就会在 Service 层实现。它需要考虑诸如账户余额检查、转账金额的合法性、更新相关账户余额等操作。

除此之外，Service通常还负责管理事务。在涉及多个数据库操作的业务场景中，如订单处理（包括创建订单、扣减库存、更新用户积分等多个数据库操作），Service 层确保这些操作要么全部成功（提交事务），要么全部失败（回滚事务）。

在架构中Service 层为 Controller 层提供业务处理方法。Controller 层调用 Service 层的方法来完成具体的业务操作。

Dao层：

Dao(Data Access Object)层也称为数据访问层，主要负责数据访问操作，包括数据的增删改查。

Dao 层的主要目的是将数据库操作抽象出来，为上层（通常是 Service 层）提供统一的访问数据库的接口。这样，上层业务逻辑层不需要关心具体的数据库类型（如 MySQL、Oracle 等）以及数据库的底层操作细节（如 SQL 语句的编写、数据库连接的管理等）。例如，在一个企业级应用中，无论是使用关系型数据库还是非关系型数据库，Service 层只需要调用 Dao 层提供的方法（如findUserById、saveUser等）就可以实现对数据的操作。

除此之外，Dao层还负责执行数据的持久化操作，包括将数据保存到数据库（插入操作）、从数据库中查询数据、更新数据库中的数据以及删除数据库中的数据等操作。因此，Dao层也被称为持久层。

分层解耦：

首先要知道内聚和耦合两个概念：

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。

在开发过程中，我们要朝着高内聚低耦合的方向实施，最好可以让层与层之间解除耦合，让他们不产生依赖，这样我们程序的灵活性和可扩展性会更佳。

下面我们以Spring框架为例讲解如何实现解耦操作。在 Spring 框架中，解耦主要通过控制反转（Inversion of Control，IOC）和依赖注入（Dependency Injection，DI）的机制来实现。

控制反转（IOC）：

在没有使用 Spring 等框架进行解耦之前，对象之间的依赖关系通常是由对象自己创建和管理的。例如，在一个业务逻辑类中，如果需要调用数据访问层的方法来获取数据，它可能会直接实例化数据访问层的对象。

   public class BusinessLogicClass {
       public void doSomeBusinessLogic() {
           DataAccessClass dataAccess = new DataAccessClass();
           // 使用 dataAccess 对象进行数据操作
       }
   }

这种方式存在的问题是，业务逻辑类与数据访问类紧密耦合，当数据访问层的实现发生变化时，业务逻辑类也需要进行相应的修改。

而Spring 框架引入了控制反转的概念，即对象的创建和依赖关系的管理不再由对象自己负责，而是交给一个外部的容器（通常是 Spring 容器）来管理。而在IOC容器中创建、管理的对象，称之为bean。

这样在 Spring 中，对象只需要声明自己所需要的依赖，而不需要关心这些依赖是如何创建和初始化的。例如：

   public class BusinessLogicClass {
       private DataAccessInterface dataAccess;

       public BusinessLogicClass(DataAccessInterface dataAccess) {
           this.dataAccess = dataAccess;
       }

       public void doSomeBusinessLogic() {
           // 使用 dataAccess 对象进行数据操作
       }
   }

这里，BusinessLogicClass不再自己创建DataAccessClass的实例，而是通过构造函数接收一个实现了DataAccessInterface接口的对象。这样，BusinessLogicClass只依赖于接口，而不依赖于具体的实现类，实现了解耦。

依赖注入（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。这些资源一般取自Spring容器中的bean对象。

Spring 框架通过依赖注入的方式来实现控制反转。依赖注入有多种方式，常见的有构造函数注入、Setter 注入和字段注入。

构造函数注入：在对象创建时，通过构造函数将依赖对象传递进去。例如上面的例子中，BusinessLogicClass通过构造函数接收DataAccessInterface的实现对象。

Setter 注入：通过设置方法将依赖对象注入到对象中。

字段注入：使用注解（如@Autowired）直接在字段上进行依赖注入。例如：

   import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

   public class BusinessLogicClass {
       @Autowired
       private DataAccessInterface dataAccess;

       public void doSomeBusinessLogic() {
           // 使用 dataAccess 对象进行数据操作
       }
   }