day11-JSON处理和HttpMessageConverter<T>

JOSN处理和HttpMessageConverter< T>

1.JSON处理-@ResponseBody

说明：在实际开发中，我们往往需要服务器返回的数据都是 JSON 格式。

SpringMVC 提供了 @ResponseBody 注解，用来标注 Controller 方法的返回的格式为 JSON，将 Java 对象或集合转为 JSON 格式的数据。

方法返回的对象通过适当的转换器转换为指定的格式之后，写入到 response 对象的 body 区，通常用来返回 JSON 数据或者是 XML 数据。

注意：在使用此注解之后不会再走视图处理器，而是直接将数据写入到输入流中，它的效果等同于通过 response对象输出指定格式的数据。

使用案例

下面是要完成的效果：请求目标方法，目标方法返回一个json格式的数据

image-20230215223829398 image-20230215223837651

（1）引入处理JSON需要的jar包，注意spring5.x 需要使用jackson-2.9.x.jar 的包。

image-20230215224152052

（2）创建 json.jsp

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <title>json提交</title>
    <!--引入jquery-->
    <script type="text/javascript" src="script/jquery-3.6.0.min.js"></script>
    <!--使用jquery的ajax-->
    <script type="text/javascript">
        $(function () {
            //给id=getJson的超链接绑定一个事件
            $("#getJson").click(function () {
                var href = this.href;
                var args = {"time": new Date()};
                $.get(
                    href,//请求url
                    args,//发送时间，防止浏览器缓存
                    function (data) {
                        console.log("data=", data)
                    },
                    "json"//指定返回的格式
                )
                return false;//超链接不跳转
            })
        })
    </script>
</head>
<body>
<h1>请求一个json数据</h1>
<a href="<%=request.getContextPath()%>/json/dog" id="getJson">点击获取json数据</a>
</body>
</html>

（3）创建 Javabean 作为返回的数据

package com.li.web.json.entity;
 
/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
public class Dog {
    private String name;
    private String address;
 
    public Dog() {
    }
 
    public Dog(String name, String address) {
        this.name = name;
        this.address = address;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    public String getAddress() {
        return address;
    }
 
    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Dog{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", address='" + address + '\'' +
                '}';
    }
}

（4）创建 JsonHandler 处理请求

package com.li.web.json;
 
import com.li.web.json.entity.Dog;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
 
/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
@Controller
public class JsonHandler {
    /**
     * 1.目标方法的 @ResponseBody注解表示返回的数据是json格式
     * 2.SpringMVC 底层根据目标方法@ResponseBody，返回指定格式
     *  返回的格式根据http请求来处理
     * 3.底层原理之前在实现SpringMVC底层机制时讲过，
     *  这里原生的SpringMVC使用了转换器 HttpMessageConverter
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/json/dog")
    @ResponseBody
    public Dog getJson(){
        //返回对象
        //SpringMVC 会根据你的设置，转成json格式数据返回
        Dog dog = new Dog();
        dog.setName("大黄狗");
        dog.setAddress("小新的家");
        return dog;
    }
}

（5）启动tomcat，访问json.jsp页面。点击超链接，返回如下信息：

image-20230216185528825

2.JSON处理-@RequestBody

和 @ResponseBody 注解相反，@RequestBody 注解是将客户端提交的 json数据，封装成 Javabean 对象。

注意：@RequestBody 用于修饰参数。

应用案例

在前端页面发出一个json数据，后端接收数据，并使用 @RequestBody 注解将 json 数据转成 Javabean 对象，然后使用 @ResponseBody 注解将该 Javabean 对象转回 json 数据，返回给前端。

（1）修改json.jsp，增加发送 json 数据代码

这里使用 ajax 请求的 contentType 指定发送格式为 json，发送请求时会被封装到请求头中。这样后端在接收时，根据 contentType 能知道数据是 json 格式的。

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <title>json提交</title>
    <!--引入jquery-->
    <script type="text/javascript" src="script/jquery-3.6.0.min.js"></script>
    <!--使用jquery的ajax-->
    <script type="text/javascript">
        $(function () {
            //绑定按键点击事件，提交json数据
            $("button[name='but1']").click(function () {
                var url = "/springmvc/save2";
                var username = $("#username").val();
                var age = $("#age").val();
                //将 username和 age封装成 json字符串
                var args = {"username": username, "age": age};//json对象
                //将json对象封装成json字符串
                var jsonString = JSON.stringify(args);//json字符串
                $.ajax({
                    url:url,
                    data:jsonString,
                    type:"POST",
                    success:function (data) {
                        console.log("返回的data=",data)
                    },
                    //指定发送数据的编码和格式
                    contentType:"application/json;charset=utf-8"
                })
            })
        })
    </script>
</head>
<body>
<h1>发出一个json数据</h1>
u:<input id="username" type="text"/><br/>
a:<input id="age" type="text"/><br/>
<button name="but1">添加用户</button>
</body>
</html>

（2）User.java

package com.li.web.json.entity;
 
/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
public class User {
    private String username;
    private Integer age;
 
    public User() {
    }
 
    public User(String username, Integer age) {
        this.username = username;
        this.age = age;
    }
 
    public String getUsername() {
        return username;
    }
 
    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }
 
    public Integer getAge() {
        return age;
    }
 
    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "username='" + username + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

（3）JsonHandler.java

package com.li.web.json;
 
import com.li.web.json.entity.User;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
 
/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
@Controller
public class JsonHandler {
    /**
     * 1.在形参指定了 @RequestBody 注解
     * 2.SpringMVC 就会将提交的json字符串数据填充给指定的Javabean
     * @param user 指定的Javabean对象
     * @return 这里使用了 @ResponseBody 注解，因此返回的也是json
     */
    @RequestMapping(value = "/save2")
    @ResponseBody
    public User save2(@RequestBody User user) {
        //将前端传过来的数据以json的格式返回浏览器
        System.out.println("user=" + user);
        return user;
    }
}

（4）启动tomcat，访问json.jsp，提交和返回的数据如下：

image-20230216195408870

后台输出：

image-20230216195432559

说明后端成功拿到了前端发送的 json 数据，并将其填充到了指定的Javabean对象中。然后又将 Javabean 对象转成了 json 格式的数据返回前端。

3.JSON处理-注意事项和细节

  1. 目标方法正常返回 Json 需要的数据，可以是一个对象，也可以是一个集合

  2. @ResponseBody 注解也可以用于修饰于 Controller 上，这样会对 Controller 中所有方法生效

  3. @ResponseBody 和 @Controller 可以直接写成一个注解 @RestController

    image-20230216201425795

4.HttpMessageConverter< T>

  • 基本说明

SpringMVC 处理 JSON 底层实现是依靠 HttpMessageConverter<T> 来进行转换的

  • 工作机制简图
image-20230216201722993

整个过程为：

请求报文发送到后端，HttpInputMessage 的实现子类会将请求报文封装起来，然后找到对应的转换器进行转换，然后封装成对应的 Java 对象给到目标方法。

目标方法返回，找到指定格式对应的消息转换器，消息转换器将返回的数据再进行转换，将转换后的数据封装到 HttpOutputMessage ，然后返回给客户端。

这里的 HttpMessageConverter(消息转换器)，HttpInputMessage 和 HttpOutputMessage 都是接口，下面有很多实现子类，会根据请求/响应报文头来找到匹配子类。

  • 处理JSON-底层实现（HttpMessageConverter< T>）
  1. 使用 HttpMessageConverter<T> 将请求信息转换并绑定到处理方法的入参中，或将响应结果转为对应类型的响应信息，Spring 提供了两种途径：
    • 使用 @RequestBody / @ResponseBody 对目标方法或方法参数进行标注
    • 使用 HttpEntity<T> / ResponseEntity<T> 作为目标方法的入参或返回值
  2. 当控制器处理方法使用到 @RequestBody / @ResponseBody 或 HttpEntity<T> / ResponseEntity<T> 时，Spring 首先根据请求头或响应头的 Accept 属性选择匹配的 HttpMessageConverter，进而根据参数类型或泛型类型的过滤得到匹配的消息转换器 HttpMessageConverter，若找不到可用的消息转换器，将会报错。

debug源码

以处理JSON-@RequestBody的例子为案例：

（1）快捷键 ctrl+n 在 IDEA 中搜索 AbstractJackson2HttpMessageConverter 类，在该类的 readJavaType() 方法中打上断点，点击 debug

image-20230216210955832

（2）浏览器访问 json.jsp 页面，填写数据并点击按钮

image-20230216211204953

（3）后台光标跳转到断点处，此时方法参数 inputMessage 的数据如下，说明此时 http 请求的内容已经被封装到了给对象中。

image-20230216211627044

方法参数 javaType 用于指定 inputMessage 的相应数据填充到什么样的 Java 类型中

image-20230216212214837

（4）点击 step over，方法首先获取http请求数据指定的类型 contentType

image-20230216212428172

（5）在获取了指定的数据类型后，将数据进行转换

image-20230216213034935

（6）点击 step over：

image-20230216213600885

（7）在目标方法中添加断点，点击 resume，可以看到光标跳转到断点处，此时目标方法就拿到了由 json 数据填充后的 Javabean 对象

image-20230216215410825

（8）在 AbstractJackson2HttpMessageConverter 类的 writeInternal() 方法中打上断点，点击 resume，光标跳转到如下位置：

由于我们在目标方法使用了 @ResponseBody 注解，因此返回的时候不再会进入视图处理器，而是通过消息转换器，将返回的 user 对象转换为指定的 json 格式数据。下图的 HttpOutputMessage 对象就是用于存放转换后的数据。

image-20230216221426145

获取要转换的格式：

image-20230216221731238

使用 selectObjectMapper 方法将对象转换为指定格式：

image-20230216221953253

后面就是进行一些处理，然后将数据返回给客户端。

（9）然后浏览器获得指定格式的数据：

image-20230216222416243

5.文件下载-ResponseEntity< T>

  • 说明

在SpringMVC 中，通过返回 ResponseEntity<T> 的类型，可以实现文件的下载功能

使用 ResponseEntity< T> 下载文件，底层仍然是上面 HttpMessageConverter< T> 的机制。

使用案例

实现效果如下：在前端页面点击超链接，可以实现文件下载。

image-20230216223646526

在项目的web目录下创建一个img目录，放入一张图片作为要下载的文件

image-20230217190155843

（1）修改 json.jsp

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <title>文件下载</title>
</head>
<body>
<h1>下载文件的测试</h1>
<a href="<%=request.getContextPath()%>/downFile">点击下载文件</a>
</body>
</html>

（2）修改 JsonHandler.java，增加方法，用于响应下载文件的请求

文件下载响应头的设置：

  • content-type：设置响应内容的格式

  • content-disposition：设置如何处理响应的内容，一般有两种方式：

    • inline：直接在页面显示
    • attchment：以附件形式下载
package com.li.web.json;
 
import org.springframework.http.HttpHeaders;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
 
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
 
/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
@Controller
public class JsonHandler {
    /**
     * 这里的构建形参session主要是为了获取输出流
     *
     * @param session
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/downFile")
    public ResponseEntity<byte[]> downFile(HttpSession session) throws IOException {
        //先获取下载文件的 InputStream
        InputStream resourceAsStream =
                session.getServletContext().getResourceAsStream("/img/view.jpg");
        //开辟 byte 数组
        //resourceAsStream.available() 返回可读取的字节数的估计值
        byte[] bytes = new byte[resourceAsStream.available()];
        //将要下载的文件数据保存到 bytes 数组
        resourceAsStream.read(bytes);
        /**
         * ResponseEntity 的构造器：
         * public ResponseEntity(@Nullable T body,
         *                      @Nullable MultiValueMap<String, String> headers,
         *                      HttpStatus status)
         *     {
         *        this(body, headers, (Object) status);
         *     }
         *  body 就是要回送的数据内容
         *  headers 就是回送数据的编码以及应该以何种方式进行处理
         *  status 代表状态
         */
        //1.创建返回的 HttpStatus status
        HttpStatus httpStatus = HttpStatus.OK;
        //2.创建 headers，指定浏览器应当以附件形式操作返回的数据
        HttpHeaders httpHeaders = new HttpHeaders();
        httpHeaders.add("Content-Disposition", "attachment;filename=view.jpg");
        //3.构建 ResponseEntity 对象
        ResponseEntity<byte[]> responseEntity =
                new ResponseEntity<>(bytes, httpHeaders, httpStatus);
        return responseEntity;
    }
}

（3）测试，点击下载链接，显示成功下载图片

tomcat 真正的工作目录是 out，要保证 out 目录下存在该文件，才能下载成功

image-20230217193559578 image-20230217193446867

6.练习

  1. 将之前的数据格式化、验证以及国际化、json 处理、文件下载相关代码自己过一遍
  2. 将 debug 过的 HttpMessageConverter 源码再走一遍，加深理解
  3. 画出数据类型转换校验核心类 DataBinder 的工作机制示意图
  4. debug 一下 validate 得到验证 errors 信息，加深理解
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