SpringBoot学习之Json数据交互的方法

时间：2020-12-24 10:54:06|栏目：JAVA代码|点击：次

JSON知识讲解

JSON的定义

JSON(JavaScript Object Notation, JS 对象简谱) 是一种轻量级的数据交换格式。它基于 ECMAScript (欧洲计算机协会制定的js规范)的一个子集，采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。简洁和清晰的层次结构使得 JSON 成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，并有效地提升网络传输效率。

解释来自于百度百科，说简单点。JSON就是一串字符串只不过元素会使用特定的符号标注。

JSON的几种常见格式

对象

{
"username": "清风一阵吹我心",
"password": "123456"
}

数组

[
"one",
"two",
"three"
]

对象数组

{
"student": [
"张三",
"李四",
"王五"
],
"teacher": [
"语文",
"数学",
"英语"
]
}

数组对象

[
{
"username": "张三",
"age": 18
},
{
"username": "李四",
"age": 20
}
]

复杂的格式

{
 "msg": "查询成功",
 "code": 200,
 "data": {
  "provinces": [
   {
    "name": "重庆",
    "cities": [
     {
      "name": "重庆市",
      "district": [
       "江北区",
       "渝北区",
       "万州区",
       "合川区"
      ]
     }
    ]
   },
   {
    "name": "北京",
    "cities": [
     {
      "name": "北京市",
      "district": [
       "海淀区",
       "昌平区",
       "朝阳区",
       "丰台区"
      ]
     }
    ]
   }
  ]
 }
}

使用JSON的好处

与XML相比，数据格式比较简单, 易于读写
格式都是压缩的, 占用带宽小
便于服务器端的解析，支持多种语言。包括C，C#，Java，JavaScript， Perl，php，Python，Ruby等。

JSON的知识，就讲到这里。

最近在弄监控主机项目，对javaweb又再努力学习。实际的项目场景中，前后分离几乎是所以项目的标配，全栈的时代的逐渐远去，后端负责业务逻辑处理，前端负责数据展示成了一种固定的开发模式。像thymeleaf这种东西没法实现前后端分离模板难学也只有写java的才用吧，还是用js模板引擎接受json好。

1. Json报文

SpringBoot 默认会使用 Json 作为响应报文格式。首先，我们创建一个 UserController 用于处理前端的 Web 请求。

定义一个简单的控制器，与通常返回 Url 的 Controller 不一样的是，login() 使用了 @ResponseBody 注解，它表示此接口响应为纯数据，不带任何界面展示，可以获得标准Json。

@Controller
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

 @RequestMapping("/login")
 @ResponseBody
 public RespEntity login(@RequestBody ReqUser reqUser) { //使用reqUser模型来接受，而不用User

  User user = new User();
  if(reqUser != null) {
   user.setName(reqUser.getName());
   user.setPassword(reqUser.getPassword());
  }

  return new RespEntity(RespCode.SUCCESS, user); //返回的响应实体具体看下节
 }
}

对于上面的代码来说，还可以做进一步的优化，由于所有的 Restful 接口都只是返回数据，所以我们可以直接在类级别上添加 @ResponseBody 注解。而大多数情况下，@Controller 与 @ResponseBody 又会一起使用，所以我们使用 @RestController 注解来替换掉它们，从而更加简洁地实现功能。

2. 接口规范

对于每一家公司来说，都会定义自己的数据规范，一个统一且标准的数据规范对于系统维护来说是非常重要的，也在很在程度上提升了开发效率。

2.1 响应报文规范

接口响应至少需要告诉使用方三项信息：状态码、描述、数据。其中，数据不是每个接口必须的，如果只是一个简单修改的动作，可能就没有必须返回数据了。下面我们定义一个 RespEntity类来封装我们的响应报文model:

public class RespEntity {
 private int code;
 private String msg;
 private Object data;

 public RespEntity(RespCode respCode) {
  this.code = respCode.getCode();
  this.msg = respCode.getMsg();
 }

 public RespEntity(RespCode respCode, Object data) {
  this(respCode);
  this.data = data;
 }

 ... 
}

同时，定义一个枚举类来维护我们的状态码：

public enum RespCode {

 SUCCESS(0, "请求成功"),
 WARN(-1, "网络异常，请稍后重试");

 private int code;
 private String msg;

 RespCode(int code, String msg) {
  this.msg = msg;
 }

 public int getCode() {
  return code;
 }
 public String getMsg() {
  return msg;
 }
}

这样，我们的响应数据规范已基本建立。

2.2 请求数据规范

响应报文格式我们已经定义好了，那么请求数据我们如何接收呢？

一般来说，请求与响应会使用相同的报文形式。如果响应为Json，那么请求也建议使用Json。

为登录请求添加输入参数，首先，需要我们定义好用户实体User类，直接在映射方法login() 使用该实体进行参数接收，并将接收到的参数直接返回，1.节代码已实现。

调出Postman，填写正确的Url，选择POST方式发送请求，选择Body，将 Content-Type 设置成 application/json，填入 Json 格式的请求数据，点击 Send 即可得到如下结果。

数据接收非常成功，但在上面的响应报文中，存在着了一个非常严重的问题，那就是用户的密码也随同用户信息一起返回给了客户端，显然这并不是一种正确的做法。

我们需要对其进行一次过滤，由于 SpringBoot 默认使用 Jackson 作为 Json 序列化工具，如果想要过滤掉响应中的某些字段，只需在过滤字段对应的 get 方法上加上 @JsonIgnore 注解即可。

但这样又会引发另外一个问题，那就是请求中的字段也被过滤掉了，对于这种问题，可以采用抽离请求参数模型的方式进行处理，即自定义一套参数接收的 Model，比如，接收用户登录的会使用 ReqUser 来进行参数接收，这样使得请求参数模型与数据库映射实体完全分离，在一定程度上提升了系统的安全性。替换成 Model 对象后（1.节的代码已经替换好了），我们就可以在数据库映射实体 User 上增加 @JsonIgnore 注解忽略该字段的序列化，而不影响请求参数的输入。

3. 参数校验

出于系统健壮性的考虑，我们需要对所有的参数进行必要性校验，如：登录请求时，如果没有用户名，程序应该立即驳回该请求。上面请求参数模型（Model）的抽象也使得我们对数据校验更加方便，当然主要还是依赖于 SpringBoot 的 Validate 功能的强大支持。

3.1. 简单参数校验

对于登录接口来说，用户名与密码都是必输的，那么我们现在为其添加上对应的参数校验，无需 if-else 判断，简单的几个注解就可以帮助我们完成所有的工作。

public class LoginController {

 @RequestMapping("/login")
 @ResponseBody
 public RespEntity login(@RequestBody @Valid ReqUser reqUser) {

 }
}
----
public class ReqUser {
 @NotBlank(message = "用户名不能为空")
 public String getName() {
  return name;
 }

 @NotBlank(message = "密码不能为空")
 public String getPassword() {
  return password;
 }
 ...
}

我们为请求参数的 Model 对象ReqUser 加上了 @Valid 注解，并在 Model 类中对需要校验字段的 get 方法上添加相应的校验注解。效果如下：

3.2. 复杂参数校验

正则表达式校验

如果用户的登录名为手机号，那么就需要对登录名的格式做进一步的校验，下面使用正则表达式来校验手机号的合法性。

@NotBlank(message = "用户名不能为空")
@Pattern(
  regexp = "1(([38]\\d)|(5[^4&&\\d])|(4[579])|(7[0135678]))\\d{8}",
  message = "手机号格式不合法"
)
public String getUsername() {
 return username;
}

自定义校验注解

在系统使用过程中，有很多地方需要对手机号的格式进行校验，如：注册、验证码发送等。

但校验手机号的正则表达式又过于复杂，如果多处编写，一旦运营商增加某个号段，对程序的维护人员来说就是一个噩耗。这时，可以使用自定义校验注解来代替这些常用的校验。

手机号校验注解 Phone：

@Constraint(validatedBy = PhoneValidator.class)
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Phone {

 String message() default "手机号格式不合法";

 Class<?>[] groups() default {};

 Class<? extends Payload>[] payload() default {};

}

手机号校验实现类 PhoneValidator：

public class PhoneValidator implements ConstraintValidator<Phone, String> {

 private Pattern pattern = Pattern.compile("1(([38]\\d)|(5[^4&&\\d])|(4[579])|(7[0135678]))\\d{8}");

 @Override
 public void initialize(Phone phone) {
 }

 @Override
 public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext constraintValidatorContext) {
  return pattern.matcher(value).matches();
 }
}

Model 上的使用：

@Phone
public String getUsername() {
 return username;
}

这样的话，如果因为某些不可抗拒因素导致校验规则的变动，只需要修改一处理即可，维护成本大大降低。

4. Xml 报文

大多数情况下，使用 Json 就可以满足我们的需求了，但仍然存在某些特定的场景需要使用到 XML 形式的报文，如：微信公众号开发。不过不用担心，切换成 XML 报文也只需要做轻微的改动，添加相关依赖如下："com.fasterxml.jackson.dataformat:jackson-dataformat-xml:2.8.8"

然后就可以开始进行测试了，此处借助一个模拟 HTTP 请求工具（Postman）来协助我们测试该接口：

在上面的测试范例里，我们指定了 Accept 为 text/xml，这样 SpringBoot 就会返回 XML 形式的数据。

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