构建一个基于 Spring 的 RESTful Web Service

Posted 2020-06-26

本文详细介绍了基于Spring创建一个“hello world” RESTful web service工程的步骤。

目标

构建一个service，接收如下HTTP GET请求：

http://localhost:8080/greeting

并返回如下JSON格式的问候语：

{"id":1,"content":"Hello, World!"}

你也可以通过指定查询字符串中的可选参数name来定制问候语：

http://localhost:8080/greeting?name=User

参数name的值覆盖了默认值“World”，得到的响应为：

{"id":1,"content":"Hello, User!"}

准备工作

• 大约15分钟
• 一个文本编辑器或IDE
• JDK1.6或更高
• Gradle 1.8+或Maven 3.0+
• 你也可以使用STS（Spring Tool Suite）直接import该工程

如何完成

如同所有的Spring入门教程，你可以选择一步一步的自己实现，也可以跳过基本的设置步骤。最终，你都将得到一份可以正常运行的代码。

如果选择按步实现，继续下一节。

如果选择跳过基本的安装部分，则执行以下命令从github获取代码：

git clone https://github.com/spring-guides/gs-rest-service.git

切换当前目录到gs-rest-service/initial，跳到 Create a resource representation class步骤 。

完成后，可以与gs-rest-service/complete中的代码对比一下，确保正确。

建立工程

首先建立一个基本的构建脚本。基于Spring构建应用时，可以用使用任何的构建系统。这里我们以Gradle和Maven为例。如果不熟悉它们，请参考Building Java Projects with Gradle或者Building Java Projects with Maven

建立目录结构

在你选定的工程目录下，建立如下子目录结构；例如，在*nix系统中使用mkdir -p src/main/java/hello命令：

└── src
    └── main
        └── java
            └── hello

创建Gradle构建文件

下面是初始的gradle构建文件。你也可以使用Maven，Maven的配置文件pom.xml可以参考这里。如果你使用STS（Spring Tool Suite），可以直接导入该工程。

build.gradle

buildscript {
    repositories {
        maven { url "http://repo.spring.io/libs-snapshot" }
        mavenLocal()
    }
}

apply plugin: ‘java‘
apply plugin: ‘eclipse‘
apply plugin: ‘idea‘

jar {
    baseName = ‘gs-rest-service‘
    version =  ‘0.1.0‘
}

repositories {
    mavenCentral()
    maven { url "http://repo.spring.io/libs-snapshot" }
}

dependencies {
    compile("org.springframework.boot:spring-boot-starter-web:1.0.0.RC1")
    compile("com.fasterxml.jackson.core:jackson-databind")
    testCompile("junit:junit:4.11")
}

task wrapper(type: Wrapper) {
    gradleVersion = ‘1.8‘
}

注意：本文使用了Spring Boot。

创建资源描述类（Create a resource representation class）

现在已经建立了工程和构建系统，下面创建你的web service。

首先考虑服务间的交互（service interactions）。

这个服务要处理/greeting的GET请求，其查询字符串包含一个可选的name参数。这个GET请求应该一个200 OK的响应，以及JSON结构的描述问候语的内容。格式如下：

{
    "id": 1,
    "content": "Hello, World!"
}

id域是问候语的唯一标识，content域是问候语的文本描述。

为了对问候语的描述进行建模，创建了一个资源描述类。提供了一个包含域（id和content）、构造方法和访问器（getter和setter）的pojo（pain old java object）类：

src/main/java/hello/Greeting.java

package hello;

public class Greeting {

    private final long id;
    private final String content;

    public Greeting(long id, String content) {
        this.id = id;
        this.content = content;
    }

    public long getId() {
        return id;
    }

    public String getContent() {
        return content;
    }
}

注意：下面的步骤中，Spring使用了Jackson JSON库将Greeting类型的实例编码成JSON格式。

下面创建资源控制器（resource controller）来发送这些问候语。

创建资源控制器（Create a resource controller）

采用Spring构建RESTful web services时，采用控制器处理HTTP请求。控制器组件通过@Controller注解来标识，下面的GreetingController类处理/greeting的GET请求，并返回一个Greeting类的新的实例：

src/main/java/hello/GreetingController.java

package hello;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

@Controller
public class GreetingController {

    private static final String template = "Hello, %s!";
    private final AtomicLong counter = new AtomicLong();

    @RequestMapping("/greeting")
    public @ResponseBody Greeting greeting(
            @RequestParam(value="name", required=false, defaultValue="World") String name) {
        return new Greeting(counter.incrementAndGet(),
                            String.format(template, name));
    }
}

这个controller很简单，但是其内部做了大量工作，麻雀虽小，五脏俱全。我们一步一步的解释。

@RequestMapping注解确保对/greeting的HTTP请求映射到greeting()方法。

注意：上述例子中没有写明GET、PUT、POST等等。这是因为@RequestMapping注解默认情况下映射所有的HTTP操作。使用@RequestMapping(method=GET)指定只映射GET请求。

@RequestParam把查询字符串中name参数的值绑定到greeting()方法的name参数上。该查询参数不是必须的（required=false）；如果请求时没有指定该参数，则使用其默认值“World”（defaultValue）。

方法体的实现创建并返回了一个新的Greeting对象，该对象的id属性每次自增1，content属性采用template和name组合而来。

传统的MVC控制器和上述RESTful web service控制器的一个关键区别在于：HTTP响应体的创建方式。前者采用视图层技术（view technology）实现把服务器端的数据渲染为html，后者则返回一个Greeting对象。对象数据将会直接以JSON格式写到HTTP响应中。

通过以下方式实现上述功能，greeting()方法的@ResponseBody注解告诉Spring MVC不需要使用服务器端视图层渲染问候语对象（the greeting object），取而代之的是，返回的问候语对象时一个response body，而且应该直接写出。

Greeting对象必须转换成JSON格式。由于Spring支持HTTP报文转换，你不需要手工进行转换。由于Jackson 2在classpath中，因而Spring的MappingJackson2HttpMessageConverter会自动将Greeting实例转换为JSON格式。

Make the application executable

虽然可以将这个service打包成传统的WAR文件，并部署到一个外部的应用服务器上，但是我们采用了一个更简单的方式：创建一个独立的（standalone）应用程序。把所有文件打包到一个可执行的JAR文件中，由古老的main()方法驱动。采用Spring提供的嵌入的Tomcat Servlet容器作为HTTP运行时环境，不需要部署一个外部的运行时环境实例。

src/main/java/hello/Application.java

package hello;

import org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;

@ComponentScan
@EnableAutoConfiguration
public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

main()方法调用了SpringApplication帮助类，把Application.class传递给它的run()方法作为参数。这样Spring就会去从Application读取注解，并作为Spring application context的一个组件进行管理。

@ComponentScan注解告诉Spring递归地搜索hello包和其子包中直接或间接标记为@Component的类。这确保Spring发现并注册GreetingController，由于它被标记为@Controller，而@Controller是一类@Component注解。

@EnableAutoConfiguration注解基于你的classpath的内容打开合理的默认行为。例如，由于应用程序依赖于嵌入版的Tomcat（tomcat-embed-core.jar），一个Tomcat服务器会自动建立并进行合理的默认配置。应用程序也依赖于Spring MVC（spring-webmvc.jar），一个Spring MVC DispatcherServlet会为你配置和注册–不需要web.xml！自动配置（Auto-configuration）是一种强大的灵活的机制。详请参考API文档。

构建可执行JAR（Build an executable JAR）

目前位置，Application类已经写完，下面通过构建系统把所有文件打包为一个可执行jar文件。这将便于对这个service在多种不同环境中进行发布、版本控制和部署。

下面是采用Gradle的步骤，如果采用Maven，可以在这里找到pom.xml文件，执行mvn clean package构建工程。

更新build.gradle文件的buildscript部分，如下：

buildscript {
    repositories {
        maven { url "http://repo.spring.io/libs-snapshot" }
        mavenLocal()
    }
    dependencies {
        classpath("org.springframework.boot:spring-boot-gradle-plugin:1.0.0.RC1")
    }
}

再在build.gradle中添加如下语句：

apply plugin: ‘spring-boot‘

可以在这里看到最终版本的build.gradle文件。

Spring Boot gradle plugin收集classpath中的所有jar包，并构建一个单独的uber-jar，这使得更加便于执行和传输你的service。它也搜索public static void main()方法标志为一个可执行类。

下面执行如下命令生成一个单独的可执行JAR文件，该JAR文件包含所有必需的依赖的类和资源：

./gradlew build

如果你使用Gradle，可以使用如下语句执行生成的JAR文件：

java -jar build/libs/gs-rest-service-0.1.0.jar

如果使用Maven，使用如下语句：

java -jar target/gs-rest-service-0.1.0.jar

注意：上述过程将生成一个可执行JAR。你也可以选择构建一个WAR文件。

执行（Run the service）

如果采用Gradle，可以在命令行中执行如下命令来运行你的service：

./gradlew clean build && java -jar build/libs/gs-rest-service-0.1.0.jar

注意：如果采用Maven，可以执行如下语句mvn clean package && java -jar target/gs-rest-service-0.1.0.jar

日志输出。service将会启动并在数秒钟内运行。

测试（Test the service）

现在service已经启动，访问http://localhost:8080/greeting，你会看到：

{"id":1,"content":"Hello, World!"}

查询字符串中指定一个name参数，如http://localhost:8080/greeting?name=User。content的值从“Hello, World!”变为“Hello, User!”：

{"id":2,"content":"Hello, User!"}

这说明GreetingController类中的@RequestParam注解起作用了。name参数给定的默认值为“World”，但是可以通过在查询字符串中设定值覆盖它。

注意id属性从1变为2。这表明你在多次请求中访问了同一个GreetingController实例，它的counter域每次访问时会自增1。

小结（Summary）

恭喜！你已经开发出了一个基于Spring的RESTful web service。