Java Web ——MVC基础框架讲解及代码演示（上）-阿里云开发者社区

Java Web ——MVC基础框架讲解及代码演示（上）

2024-05-14 357

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简介： Java Web ——MVC基础框架讲解及代码演示

了解一下类似Spring MVC框架的底层实现

相信看完这个短文，MVC你就懂了，还不懂请艾特我······

带着问题去学习

MVC到底是什么？
如何实现MVC？

开始！

MVC是什么？

Web开发

在讲MVC之前，还是简要介绍一下Web开发吧，相信搞程序的或多或少都知道Web编程、Socket编程等等。

其实开发Web应用最原始的方式面向Http连接的底层进行开发，自己编写Web服务，需要了解和考虑的内容包括但不限于：Socket编程、端口号、报文处理、IO多路复用、线程池等等。

举个例子，用Java来编写一个Http服务器：

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8080); // 监听指定端口
        System.out.println("server is running...");
        for (;;) {
            Socket sock = ss.accept();
            System.out.println("connected from " + sock.getRemoteSocketAddress());
            Thread t = new Handler(sock);
            t.start();
        }
    }
}

class Handler extends Thread {
    Socket sock;

    public Handler(Socket sock) {
        this.sock = sock;
    }

    public void run() {
        try (InputStream input = this.sock.getInputStream()) {
            try (OutputStream output = this.sock.getOutputStream()) {
                handle(input, output);
            }
        } catch (Exception e) {
            try {
                this.sock.close();
            } catch (IOException ioe) {
            }
            System.out.println("client disconnected.");
        }
    }

    private void handle(InputStream input, OutputStream output) throws IOException {
        System.out.println("Process new http request...");
        var reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(input, StandardCharsets.UTF_8));
        var writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(output, StandardCharsets.UTF_8));
        // 读取HTTP请求:
        boolean requestOk = false;
        String first = reader.readLine();
        if (first.startsWith("GET / HTTP/1.")) {
            requestOk = true;
        }
        for (;;) {
            String header = reader.readLine();
            if (header.isEmpty()) { // 读取到空行时, HTTP Header读取完毕
                break;
            }
            System.out.println(header);
        }
        System.out.println(requestOk ? "Response OK" : "Response Error");
        if (!requestOk) {
            // 发送错误响应:
            writer.write("HTTP/1.0 404 Not Found\r\n");
            writer.write("Content-Length: 0\r\n");
            writer.write("\r\n");
            writer.flush();
        } else {
            // 发送成功响应:
            String data = "<html><body><h1>Hello, world!</h1></body></html>";
            int length = data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8).length;
            writer.write("HTTP/1.0 200 OK\r\n");
            writer.write("Connection: close\r\n");
            writer.write("Content-Type: text/html\r\n");
            writer.write("Content-Length: " + length + "\r\n");
            writer.write("\r\n"); // 空行标识Header和Body的分隔
            writer.write(data);
            writer.flush();
        }
    }
}

一个Http服务器，本质上来说就是TCP服务器，处理流程就是服务器一直监听端口，客户端向指定端口发送请求，服务器接收请求进行相应的逻辑处理，而后将处理结果又返回给客户端，最后在客户端浏览器上进行展示。更详细的玩意儿还是参见《Unix网络编程》那本书的例子，可以模仿C语言写个Java的客户端。

但是在实际开发过程中，这些基础、底层的工作，就是重复造轮子，需要耗费大量的时间！

为了方便开发，将这些底层工作封装到一个库中——Servlet中，于是后来的程序员只需要基于Servlet的API来开发Web应用即可，不用再去管这些端口啊、IO多路复用什么的。

基于Servlet开发

基于Servlet开发可以大大减小开发Web服务的复杂程度，例如只需要几行代码，就可以让服务端相应客户端对主页的请求：

//原址https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1304265949708322
//WebServlet注解表示这是一个Servlet，并将url地址为"/"的请求映射到这个类中进行处理
@WebServlet(urlPatterns = "/")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest req, 
                         HttpServletResponse resp)
        throws ServletException, IOException {
        // 设置响应类型:
        resp.setContentType("text/html");
        // 获取输出流:
        PrintWriter pw = resp.getWriter();
        // 写入响应:
        pw.write("<h1>Hello, world!</h1>");
        // flush强制输出:
        pw.flush();
    }
}

一个Web应用其实就是由一个或多个Servlet组成的，每个Servlet通过注解说明自己负责的路径Url，并通过实现doGet和doPost方法来进行相应的逻辑处理。比如处理GET方法，就覆写doGet()方法:

@WebServlet(urlPatterns = "/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        ...
        }
}

其他的如POST等请求方法也是类似的。

可以看到，当有了Servlet之后，开发Web应用就变得简洁了起来，只需要编写处理对应url的逻辑处理即可。

但是，你们有没有发现一个问题——在Java代码里出现了跟前端有关的代码。在Servlet程序中，输出HTML的方式如下：

PrintWriter pw = resp.getWriter();
pw.write("<html>");
pw.write("<body>");
pw.write("<h1>Welcome, " + name + "!</h1>");
pw.write("</body>");
pw.write("</html>");
pw.flush();

上述这种输出HTML的步骤较为繁琐，而且容易出错，并且也不像直接编写HTML网页那么直观（比如JS、CSS语言），虽然全栈工程师前后端都可以care，不过在项目开发中还是前端和后端的东西各自分开最好，才能使两者的开发效率最高。

为了解决这个问题，后面出现了JSP（Java Server Pages）语言。

JSP代码类似于html语言，并且其中还可以嵌入Java代码，进行变量插入、变量输出等操作：

//原址：https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1266262958498784
<html>
<head>
<title>Hello World - JSP</title>
</head>
<body>
<%-- JSP Comment --%>
<h1>Hello World!</h1>
<p>
<%
out.println("Your IP address is ");
%>
    <span style="color:red">
    <%= request.getRemoteAddr() %>
    </span>
    </p>
    </body>
</html>

不过这种方式（JSP）虽然可以很方便的输出HTML，并在其中实现一定的动态内容，运行简单的代码，但是写起Java来也忒不适应了吧，总感觉怪怪的。

另外，Servlet简化了Web应用的开发，可以基于Java语言实现复杂的业务逻辑，但是不太适合输出HTML。

那么，有没有一种方式可以结合两者，从而是两者相辅相成呢？

有的！那就是MVC！

MVC设计模式

先给出MVC设计模式的简单定义——Model-View-Controller：

Model（模型）是前后端定义的数据传输单元，通常前端只是需要后端提供一些数据来展示而已，比如用户名、处理结果来，需要HTML输出的东西；
View（视图）的工作就是接收后端发过来的Model，取出数据，然后写入Html中；

Controller（控制器）其实就是业务逻辑，类似于之前的Servlet开发，区别在于现在将处理结果都放在Model里，然后发给View；

来个例子吧，实现用户登录，获取信息

首先，我们编写了两个JavaBean（JavaBean简单来说就是一个可以放入数据和取出数据的类），也就是之前说的Model：

//源码：https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1266264917931808
public class User {
    public long id;
    public String name;
    public School school;
}
public class School {
    public String name;
    public String address;
}

接着，来实现Controller，在UserServlet中实现从数据库读取User、School等信息，并放入Request中，再发送给user.jsp，也就是View进行渲染处理：

@WebServlet(urlPatterns = "/user")
public class UserServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        // 假装从数据库读取:
        School school = new School("No.1 Middle School", "101 South Street");
        User user = new User(123, "Bob", school);
        // 放入Request中:
        req.setAttribute("user", user);
        // forward给user.jsp:
        req.getRequestDispatcher("/WEB-INF/user.jsp").forward(req, resp);
    }
}

View——user.jsp负责将接收到的user信息进行渲染展示，即写入Html中：

<%@ page import="com.itranswarp.learnjava.bean.*"%>
<%
User user = (User) request.getAttribute("user");
%>
    <html>
    <head>
    <title>Hello World - JSP</title>
    </head>
    <body>
    <h1>Hello <%= user.name %>!</h1>
    <p>School Name:
<span style="color:red">
<%= user.school.name %>
    </span>
    </p>
    <p>School Address:
<span style="color:red">
<%= user.school.address %>
    </span>
    </p>
    </body>
</html>

以上，就完成了一个简单的web应用，在浏览器访问http://localhost:8080/user，结果如下：

捋一捋，用一个结构图来描述上述代码：

简单来说，就是将整个Web开发分成了三个部分：逻辑处理、前端展示、数据传输，分别代表Controller、View、Model。

这种方式有什么好处？分工明确、开发简单。

Controller就好好关注逻辑处理，比如访问数据库啦、进行复杂的逻辑交互等等；View就关注如何让界面好看就完了，比如用模板引擎写出好看的界面，留几个空白给Model进行展示就ok了！

有关模板引擎的具体内容，可以了解：https://blog.csdn.net/qq_42266891/article/details/108265478

实现一个简单MVC框架

Java Web ——MVC基础框架讲解及代码演示（下）：https://developer.aliyun.com/article/1508612

Java Web ——MVC基础框架讲解及代码演示（上）

带着问题去学习

MVC是什么？

Web开发

基于Servlet开发

MVC设计模式

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