java后端项目技术记录（二）

一、技术

1. Spring Cache

Spring Cache 是一个框架，实现了基于注解的缓存功能，只需要简单地加一个注解，就能实现缓存功能。
Spring Cache 提供了一层抽象，底层可以切换不同的缓存实现，例如：

• EHCache
• Caffeine
• Redis(常用)
  具体采用什么缓存取决于引入的spring坐标

依赖

<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>  		            		       	 <version>2.7.3</version> 
</dependency>

常用注解

在SpringCache中提供了很多缓存操作的注解，常见的是以下的几个：

在spring boot项目中，使用缓存技术只需在项目中导入相关缓存技术的依赖包，并在启动类上使用@EnableCaching开启缓存支持即可。

例如，使用Redis作为缓存技术，只需要导入Spring data Redis的maven坐标即可。

使用方法

1). 引导类上加@EnableCaching:

package com.itheima;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;

@Slf4j
@SpringBootApplication
@EnableCaching//开启缓存注解功能
public class CacheDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(CacheDemoApplication.class,args);
        log.info("项目启动成功...");
    }
}

2). @CachePut注解

@CachePut 说明：
​ 作用: 将方法返回值，放入缓存
value: 缓存的名称, 每个缓存名称下面可以有很多key
key: 缓存的key ----------> 支持Spring的表达式语言SPEL语法

在save方法上加注解@CachePut

当前UserController的save方法是用来保存用户信息的，我们希望在该用户信息保存到数据库的同时，也往缓存中缓存一份数据，我们可以在save方法上加上注解 @CachePut，用法如下：

	/**
	* CachePut：将方法返回值放入缓存
	* value：缓存的名称，每个缓存名称下面可以有多个key
	* key：缓存的key
	*/
	@PostMapping
    @CachePut(value = "userCache", key = "#user.id")//key的生成：userCache::1
    public User save(@RequestBody User user){
        userMapper.insert(user);
        return user;
    }

说明：key的写法如下
#user.id : #user指的是方法形参的名称, id指的是user的id属性 , 也就是使用user的id属性作为key ;
#result.id : #result代表方法返回值，该表达式 代表以返回对象的id属性作为key ；
#p0.id：#p0指的是方法中的第一个参数，id指的是第一个参数的id属性,也就是使用第一个参数的id属性作为key ;
#a0.id：#a0指的是方法中的第一个参数，id指的是第一个参数的id属性,也就是使用第一个参数的id属性作为key ;
#root.args[0].id: 指的是方法中的第一个参数，id指的是第一个参数的id属性,也就是使用第一个参数
的id属性作为key ;

3). @Cacheable注解

@Cacheable 说明:

​ 作用: 在方法执行前，spring先查看缓存中是否有数据，如果有数据，则直接返回缓存数据；若没有数据，调用方法并将方法返回值放到缓存中
​ value: 缓存的名称，每个缓存名称下面可以有多个key
key: 缓存的key ----------> 支持Spring的表达式语言SPEL语法

在getById上加注解@Cacheable

	/**
	* Cacheable：在方法执行前spring先查看缓存中是否有数据，如果有数据，则直接返回缓存数据；若没有数据，	  *调用方法并将方法返回值放到缓存中
	* value：缓存的名称，每个缓存名称下面可以有多个key
	* key：缓存的key
	*/
	@GetMapping
    @Cacheable(cacheNames = "userCache",key="#id")
    public User getById(Long id){
        User user = userMapper.getById(id);
        return user;
    }

4). @CacheEvict注解

@CacheEvict 说明：

​ 作用: 清理指定缓存
​ value: 缓存的名称，每个缓存名称下面可以有多个key
key: 缓存的key ----------> 支持Spring的表达式语言SPEL语法

在 delete 方法上加注解@CacheEvict

	@DeleteMapping
    @CacheEvict(cacheNames = "userCache",key = "#id")//删除某个key对应的缓存数据
    public void deleteById(Long id){
        userMapper.deleteById(id);
    }

	@DeleteMapping("/delAll")
    @CacheEvict(cacheNames = "userCache",allEntries = true)//删除userCache下所有的缓存数据
    public void deleteAll(){
        userMapper.deleteAll();
    }

2. Spring Task

1.1 介绍

Spring Task 是Spring框架提供的任务调度工具，可以按照约定的时间自动执行某个代码逻辑。

定位： 定时任务框架

作用： 定时自动执行某段Java代码

只要是需要定时处理的场景都可以使用Spring Task

1.2 cron表达式

cron表达式其实就是一个字符串，通过cron表达式可以定义任务触发的时间
构成规则： 分为6或7个域，由空格分隔开，每个域代表一个含义每个域的含义分别为：秒、分钟、小时、日、月、周、年(可选)

举例：

2022年10月12日上午9点整 对应的cron表达式为：0 0 9 12 10 ? 2022

说明：一般日和周的值不同时设置，其中一个设置，另一个用？表示。

比如： 描述2月份的最后一天，最后一天具体是几号呢？可能是28号，也有可能是29号，所以就不能写具体数字。

为了描述这些信息，提供一些特殊的字符。这些具体的细节，我们就不用自己去手写，因为这个cron表达式，它其实有在线生成器。

cron表达式在线生成器

可以直接在这个网站上面，只要根据自己的要求去生成corn表达式即可。所以一般就不用自己去编写这个表达式。

通配符：

* 表示所有值；

? 表示未说明的值，即不关心它为何值；

- 表示一个指定的范围；

, 表示附加一个可能值；

/ 符号前表示开始时间，符号后表示每次递增的值；

cron表达式案例：

*/5 * * * * ? 每隔5秒执行一次

0 */1 * * * ? 每隔1分钟执行一次

0 0 5-15 * * ? 每天5-15点整点触发

0 0/3 * * * ? 每三分钟触发一次

0 0-5 14 * * ? 在每天下午2点到下午2:05期间的每1分钟触发

0 0/5 14 * * ? 在每天下午2点到下午2:55期间的每5分钟触发

0 0/5 14,18 * * ? 在每天下午2点到2:55期间和下午6点到6:55期间的每5分钟触发

0 0/30 9-17 * * ? 朝九晚五工作时间内每半小时

0 0 10,14,16 * * ? 每天上午10点，下午2点，4点

1.3 入门案例

1.3.1 Spring Task使用步骤

1). 导入maven坐标 spring-context（已存在，就默认存在于springboot中）

2). 启动类添加注解@EnableScheduling开启任务调度

3). 自定义定时任务类

1.3.2 代码开发

开启任务调度：

启动类添加注解 @EnableScheduling

package com.sky;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableScheduling;
import org.springframework.transaction.annotation.EnableTransactionManagement;

@SpringBootApplication
@EnableTransactionManagement 
@Slf4j
@EnableCaching
@EnableScheduling //开启定时处理注解
public class SkyApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SkyApplication.class, args);
        log.info("server started");
    }
}

编写定时任务类：

进入sky-server模块中

package com.sky.task;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.Date;

/**
 * 自定义定时任务类
 */
@Component
@Slf4j
public class MyTask {

    /**
     * 定时任务 每隔5秒触发一次
     */
    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void executeTask(){
        log.info("定时任务开始执行：{}",new Date());
    }
}

1.3.3 功能测试

启动服务，查看日志

每隔5秒执行一次。

3. WebSocket

3.1 介绍

WebSocket 是基于 TCP 的一种新的网络协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信——浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就可以创建持久性的连接， 并进行双向数据传输。

HTTP协议和WebSocket协议对比：

• HTTP是短连接
• WebSocket是长连接
• HTTP通信是单向的，基于请求响应模式
• WebSocket支持双向通信
• HTTP和WebSocket底层都是TCP连接

思考： 既然WebSocket支持双向通信，功能看似比HTTP强大，那么我们是不是可以基于WebSocket开发所有的业务功能？

WebSocket缺点：

服务器长期维护长连接需要一定的成本
各个浏览器支持程度不一
WebSocket 是长连接，受网络限制比较大，需要处理好重连

结论： WebSocket并不能完全取代HTTP，它只适合在特定的场景下使用

WebSocket应用场景：

在不刷新网页的情况下就能改变网页。

1). 视频弹幕

没有刷新网页，弹幕自动浮现，这时后端WebSocket主动发送的

2). 网页聊天

对方发来的消息可以在网页上浮现

3.2 入门案例

3.2.1 案例分析

需求： 实现浏览器与服务器全双工通信。浏览器既可以向服务器发送消息，服务器也可主动向浏览器推送消息。

效果展示：

自动展示后台发送的数据

实现步骤：

1). 直接使用websocket.html页面作为WebSocket客户端

2). 导入WebSocket的maven坐标

3). 导入WebSocket服务端组件WebSocketServer，用于和客户端通信

4). 导入配置类WebSocketConfiguration，注册WebSocket的服务端组件

5). 导入定时任务类WebSocketTask，定时向客户端推送数据

3.2.2 代码开发

1). 定义websocket.html页面

<!DOCTYPE HTML>
<html>
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>WebSocket Demo</title>
</head>
<body>
    <input id="text" type="text" />
    <button onclick="send()">发送消息</button>
    <button onclick="closeWebSocket()">关闭连接</button>
    <div id="message">
    </div>
</body>
<script type="text/javascript">
    var websocket = null;
    var clientId = Math.random().toString(36).substr(2);

    //判断当前浏览器是否支持WebSocket
    if('WebSocket' in window){
        //连接WebSocket节点
        websocket = new WebSocket("ws://localhost:8082/ws/"+clientId);
    }
    else{
        alert('Not support websocket')
    }

    //连接发生错误的回调方法
    websocket.onerror = function(){
        setMessageInnerHTML("error");
    };

    //连接成功建立的回调方法
    websocket.onopen = function(){
        setMessageInnerHTML("连接成功");
    }

    //接收到消息的回调方法
    websocket.onmessage = function(event){
        setMessageInnerHTML(event.data);
    }

    //连接关闭的回调方法
    websocket.onclose = function(){
        setMessageInnerHTML("close");
    }

    //监听窗口关闭事件，当窗口关闭时，主动去关闭websocket连接，防止连接还没断开就关闭窗口，server端会抛异常。
    window.onbeforeunload = function(){
        websocket.close();
    }

    //将消息显示在网页上
    function setMessageInnerHTML(innerHTML){
        document.getElementById('message').innerHTML += innerHTML + '<br/>';
    }

    //发送消息
    function send(){
        var message = document.getElementById('text').value;
        websocket.send(message);
    }
	
	//关闭连接
    function closeWebSocket() {
        websocket.close();
    }
</script>
</html>

2). 导入maven坐标

在sky-server模块pom.xml中已定义

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

3). 定义WebSocket服务端组件

sky-server模块

package com.sky.websocket;

import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.websocket.OnClose;
import javax.websocket.OnMessage;
import javax.websocket.OnOpen;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * WebSocket服务
 */
@Component
@ServerEndpoint("/ws/{sid}")
public class WebSocketServer {

    //存放会话对象
    private static Map<String, Session> sessionMap = new HashMap();

    /**
     * 连接建立成功调用的方法
     */
    @OnOpen
    public void onOpen(Session session, @PathParam("sid") String sid) {
        System.out.println("客户端：" + sid + "建立连接");
        sessionMap.put(sid, session);
    }

    /**
     * 收到客户端消息后调用的方法
     *
     * @param message 客户端发送过来的消息
     */
    @OnMessage
    public void onMessage(String message, @PathParam("sid") String sid) {
        System.out.println("收到来自客户端：" + sid + "的信息:" + message);
    }

    /**
     * 连接关闭调用的方法
     *
     * @param sid
     */
    @OnClose
    public void onClose(@PathParam("sid") String sid) {
        System.out.println("连接断开:" + sid);
        sessionMap.remove(sid);
    }

    /**
     * 群发
     *
     * @param message
     */
    public void sendToAllClient(String message) {
        Collection<Session> sessions = sessionMap.values();
        for (Session session : sessions) {
            try {
                //服务器向客户端发送消息
                session.getBasicRemote().sendText(message);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

4). 定义配置类，注册WebSocket的服务端组件

package com.sky.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.socket.server.standard.ServerEndpointExporter;

/**
 * WebSocket配置类，用于注册WebSocket的Bean
 */
@Configuration
public class WebSocketConfiguration {

    @Bean
    public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() {
        return new ServerEndpointExporter();
    }

}

5). 定义定时任务类，定时向客户端推送数据

package com.sky.task;

import com.sky.websocket.WebSocketServer;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

@Component
public class WebSocketTask {
    @Autowired
    private WebSocketServer webSocketServer;

    /**
     * 通过WebSocket每隔5秒向客户端发送消息
     */
    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void sendMessageToClient() {
        webSocketServer.sendToAllClient("这是来自服务端的消息：" + DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss").format(LocalDateTime.now()));
    }
}

3.2.3 功能测试

启动服务，打开websocket.html页面

浏览器向服务器发送数据：

服务器向浏览器间隔5秒推送数据：

4. HttpClient

4.1 介绍

HttpClient 是Apache Jakarta Common 下的子项目，可以用来提供高效的、最新的、功能丰富的支持 HTTP 协议的客户端编程工具包，并且它支持 HTTP 协议最新的版本和建议。

HttpClient作用：

• 发送HTTP请求
• 接收响应数据

HttpClient应用场景：

当我们在使用扫描支付、查看地图、获取验证码、查看天气等功能时

其实，应用程序本身并未实现这些功能，都是在应用程序里访问提供这些功能的服务，访问这些服务需要发送HTTP请求，并且接收响应数据，可通过HttpClient来实现。

HttpClient的maven坐标：

<dependency>
	<groupId>org.apache.httpcomponents</groupId>
	<artifactId>httpclient</artifactId>
	<version>4.5.13</version>
</dependency>

HttpClient的核心API：

• HttpClient：Http客户端对象类型，使用该类型对象可发起Http请求。
• HttpClients：可认为是构建器，可创建HttpClient对象。
• CloseableHttpClient：实现类，实现了HttpClient接口。
• HttpGet：Get方式请求类型。
• HttpPost：Post方式请求类型。

HttpClient发送请求步骤：

• 创建HttpClient对象
• 创建Http请求对象
• 调用HttpClient的execute方法发送请求

4.2 入门案例

对HttpClient编程工具包有了一定了解后，那么，我们使用HttpClient在Java程序当中来构造Http的请求，并且把请求发送出去，接下来，就通过入门案例分别发送GET请求和POST请求

4.2.1 GET方式请求

导入HttpClient相关的坐标，

<dependency>
	<groupId>org.apache.httpcomponents</groupId>
	<artifactId>httpclient</artifactId>
	<version>4.5.13</version>
</dependency>

进入到sky-server模块，编写测试代码，发送GET请求。

实现步骤：

1. 创建HttpClient对象
2. 创建请求对象
3. 发送请求，接受响应结果
4. 解析结果
5. 关闭资源

package com.sky.test;

import org.apache.http.HttpEntity;
import org.apache.http.client.methods.CloseableHttpResponse;
import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
import org.apache.http.impl.client.CloseableHttpClient;
import org.apache.http.impl.client.HttpClients;
import org.apache.http.util.EntityUtils;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

@SpringBootTest
public class HttpClientTest {

    /**
     * 测试通过httpclient发送GET方式的请求
     */
    @Test
    public void testGET() throws Exception{
        //创建httpclient对象
        CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.createDefault();

        //创建请求对象
        HttpGet httpGet = new HttpGet("http://localhost:8080/user/shop/status");

        //发送请求，接受响应结果
        CloseableHttpResponse response = httpClient.execute(httpGet);

        //获取服务端返回的状态码
        int statusCode = response.getStatusLine().getStatusCode();
        System.out.println("服务端返回的状态码为：" + statusCode);

        HttpEntity entity = response.getEntity();
        String body = EntityUtils.toString(entity);
        System.out.println("服务端返回的数据为：" + body);

        //关闭资源
        response.close();
        httpClient.close();
    }
}

在访问http://localhost:8080/user/shop/status请求时，需要提前启动项目。

4.2.2 POST方式请求

在HttpClientTest中添加POST方式请求方法，相比GET请求来说，POST请求若携带参数需要封装请求体对象，并将该对象设置在请求对象中。

实现步骤：

1. 创建HttpClient对象
2. 创建请求对象
3. 发送请求，接收响应结果
4. 解析响应结果
5. 关闭资源

	/**
     * 测试通过httpclient发送POST方式的请求
     */
    @Test
    public void testPOST() throws Exception{
        // 创建httpclient对象
        CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.createDefault();

        //创建请求对象
        HttpPost httpPost = new HttpPost("http://localhost:8080/admin/employee/login");

        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
        jsonObject.put("username","admin");
        jsonObject.put("password","123456");

        StringEntity entity = new StringEntity(jsonObject.toString());
        //指定请求编码方式
        entity.setContentEncoding("utf-8");
        //数据格式
        entity.setContentType("application/json");
        httpPost.setEntity(entity);

        //发送请求
        CloseableHttpResponse response = httpClient.execute(httpPost);

        //解析返回结果
        int statusCode = response.getStatusLine().getStatusCode();
        System.out.println("响应码为：" + statusCode);

        HttpEntity entity1 = response.getEntity();
        String body = EntityUtils.toString(entity1);
        System.out.println("响应数据为：" + body);

        //关闭资源
        response.close();
        httpClient.close();
    }

问题