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spring boot怎么实现RESTful API返回统一数据格式

发表于:2025-01-31 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2025年01月31日,今天就跟大家聊聊有关spring boot怎么实现RESTful API返回统一数据格式,可能很多人都不太了解,为了让大家更加了解,小编给大家总结了以下内容,希望大家根据这篇文章可以有所收获。关于 S
千家信息网最后更新 2025年01月31日spring boot怎么实现RESTful API返回统一数据格式

今天就跟大家聊聊有关spring boot怎么实现RESTful API返回统一数据格式,可能很多人都不太了解,为了让大家更加了解,小编给大家总结了以下内容,希望大家根据这篇文章可以有所收获。

关于 Spring 的全局处理,我有两方面要说:

  1. 统一数据返回格式

  2. 统一异常处理 为了将两个问题说明清楚,将分两个章节分别说明,本章主要说第一点

有童鞋说,我们项目都做了这种处理,就是在每个 API 都单独工具类将返回值进行封装,但这种不够优雅;我想写最少的代码完成这件事,也许有童鞋说,加几个注解就解决问题了,说的没错,但这篇文章主要是为了说明为什么加了几个注解就解决问题了,目的是希望大家知其所以然

为了更好的说明问题,本文先说明如何实现,然后再详细剖析实现原理(这很关键)

为什么要做统一数据返回格式

前后端分离是当今服务形式的主流,如何设计一个好的 RESTful API ,以及如何让前端小伙伴可以处理标准的 response JSON 数据结构都至关重要,为了让前端有更好的逻辑展示与页面交互处理,每一次 RESTful 请求都应该包含以下几个信息:

名称描述
status状态码,标识请求成功与否,如 [1:成功;-1:失败]
errorCode错误码,给出明确错误码,更好的应对业务异常;请求成功该值可为空
errorMsg错误消息,与错误码相对应,更具体的描述异常信息
resultBody返回结果,通常是 Bean 对象对应的 JSON 数据, 通常为了应对不同返回值类型,将其声明为泛型类型

实现

通用返回值类定义

根据上面的描述,用 Java Bean 来体现这个结构就是这样:

@Datapublic final class CommonResult {        private int status = 1;        private String errorCode = "";        private String errorMsg = "";        private T resultBody;        public CommonResult() {        }        public CommonResult(T resultBody) {                this.resultBody = resultBody;        }}

配置

没错,我们需要借助几个关键注解来完成一下相关配置:

@EnableWebMvc@Configurationpublic class UnifiedReturnConfig {        @RestControllerAdvice("com.example.unifiedreturn.api")        static class CommonResultResponseAdvice implements ResponseBodyAdvice{                @Override                public boolean supports(MethodParameter methodParameter, Class> aClass) {                        return true;                }                @Override                public Object beforeBodyWrite(Object body, MethodParameter methodParameter, MediaType mediaType, Class> aClass, ServerHttpRequest serverHttpRequest, ServerHttpResponse serverHttpResponse) {                        if (body instanceof CommonResult){                                return body;                        }                        return new CommonResult(body);                }        }}

到这里就结束了,我们就可以纵情的写任何 RESTful API 了,所有的返回值都会有统一的 JSON 结构

测试

新建 UserController,添加相应的 RESTful API,测试用例写的比较简单,只为了说明返回值的处理

@RestController@RequestMapping("/users")public class UserController {        @GetMapping("")        public List getUserList(){                List userVoList = Lists.newArrayListWithCapacity(2);                userVoList.add(UserVo.builder().id(1L).name("日拱一兵").age(18).build());                userVoList.add(UserVo.builder().id(2L).name("tan").age(19).build());                return userVoList;        }}

打开浏览器输入地址测试: http://localhost:8080/users/ ,我们可以看到返回了 List JSON 数据

继续添加 RESTful API,根据用户 ID 查询用户信息

@GetMapping("/{id}")public UserVo getUserByName(@PathVariable Long id){    return UserVo.builder().id(1L).name("日拱一兵").age(18).build();}

打开浏览器输入地址测试: http://localhost:8080/users/1 ,我们可以看到返回了单个 User JSON 数据

添加一个返回值类型为 ResponseEntity 的 API

@GetMapping("/testResponseEntity")public ResponseEntity getUserByAge(){    return new ResponseEntity(UserVo.builder().id(1L).name("日拱一兵").age(18).build(), HttpStatus.OK);}

打开浏览器输入地址测试: http://localhost:8080/users/testResponseEntity ,我们可以看到同样返回了单个 User JSON 数据

解剖实现过程

我会将关键部分一一说明清楚,断案还需小伙伴自己去案发现场(打开自己的 IDE 查看)

故事要从 @EnableWebMvc 这个注解说起,打开该注解看:

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target(ElementType.TYPE)@Documented@Import(DelegatingWebMvcConfiguration.class)public @interface EnableWebMvc {}

通过 @Import 注解引入了 DelegatingWebMvcConfiguration.class,那来看这个类吧:

@Configurationpublic class DelegatingWebMvcConfiguration extends WebMvcConfigurationSupport {    ...}

@Configuration 注解,你应该很熟悉了,该类的父类 WebMvcConfigurationSupport 中却隐藏着一段关键代码:

@Beanpublic RequestMappingHandlerAdapter requestMappingHandlerAdapter() {    RequestMappingHandlerAdapter adapter = createRequestMappingHandlerAdapter();    ...    return adapter;}

RequestMappingHandlerAdapter 是每一次请求处理的关键,来看该类的定义:

public class RequestMappingHandlerAdapter extends AbstractHandlerMethodAdapter                implements BeanFactoryAware, InitializingBean {    ...}

该类实现了 InitializingBean 接口,我在 Spring Bean 生命周期之"我从哪里来"? 这篇文章中明确说明了 Spring Bean 初始化的几个关键,其中 InitializingBean 接口的 afterPropertiesSet 方法就是关键之一,在 RequestMappingHandlerAdapter 类中同样重写了该方法:

@Overridepublic void afterPropertiesSet() {    // Do this first, it may add ResponseBody advice beans    initControllerAdviceCache();    if (this.argumentResolvers == null) {        List resolvers = getDefaultArgumentResolvers();        this.argumentResolvers = new HandlerMethodArgumentResolverComposite().addResolvers(resolvers);    }    if (this.initBinderArgumentResolvers == null) {        List resolvers = getDefaultInitBinderArgumentResolvers();        this.initBinderArgumentResolvers = new HandlerMethodArgumentResolverComposite().addResolvers(resolvers);    }    if (this.returnValueHandlers == null) {        List handlers = getDefaultReturnValueHandlers();        this.returnValueHandlers = new HandlerMethodReturnValueHandlerComposite().addHandlers(handlers);    }}

该方法内容都非常关键,但我们先来看 initControllerAdviceCache 方法,其他内容后续再单独说明:

private void initControllerAdviceCache() {        ...    if (logger.isInfoEnabled()) {        logger.info("Looking for @ControllerAdvice: " + getApplicationContext());    }    List beans = ControllerAdviceBean.findAnnotatedBeans(getApplicationContext());    AnnotationAwareOrderComparator.sort(beans);    List requestResponseBodyAdviceBeans = new ArrayList();    for (ControllerAdviceBean bean : beans) {        ...        if (ResponseBodyAdvice.class.isAssignableFrom(bean.getBeanType())) {            requestResponseBodyAdviceBeans.add(bean);        }    }}

通过 ControllerAdviceBean 静态方法扫描 ControllerAdvice 注解,可是我们在实现上使用的是 @RestControllerAdvice 注解,打开看该注解:

@Target(ElementType.TYPE)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@ControllerAdvice@ResponseBodypublic @interface RestControllerAdvice {

该注解由 @ControllerAdvice@ResponseBody 标记,就好比你熟悉的 @RestController 注解由 @Controller@ResponseBody 标记是一样的

到这里你已经知道我们用 @RestControllerAdvice 标记的 Bean 是如何被加载到 Spring 上下文的,接下来就要知道是 Spring 是如何使用我们的 bean 以及对返回 body 做处理的

其实在 HttpMessageConverter是如何转换数据的? 这篇文章中已经说明了一部分,希望小伙伴先看这篇文章,下面的部分就会秒懂了,我们在这里做进一步的说明

在 AbstractMessageConverterMethodProcessor 的 writeWithMessageConverters 方法中,有一段核心代码:

if (messageConverter instanceof GenericHttpMessageConverter) {    if (((GenericHttpMessageConverter) messageConverter).canWrite(            declaredType, valueType, selectedMediaType)) {        outputValue = (T) getAdvice().beforeBodyWrite(outputValue, returnType, selectedMediaType,                (Class>) messageConverter.getClass(),                inputMessage, outputMessage);            ...        return;    }}

可以看到通过 getAdvice() 调用了 beforeBodyWrite 方法,我们已经接近真相了

protected RequestResponseBodyAdviceChain getAdvice() {    return this.advice;}

RequestResponseBodyAdviceChain,看名字带有 Chain,很明显用到了「责任链设计模式」,这些内容在 不得不知的责任链设计模式 文章中明确说明过,只不过它传递责任链以循环的方式完成:

class RequestResponseBodyAdviceChain implements RequestBodyAdvice, ResponseBodyAdvice {    @Override        public Object beforeBodyWrite(Object body, MethodParameter returnType, MediaType contentType,                        Class> converterType,                        ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {                return processBody(body, returnType, contentType, converterType, request, response);        }    @SuppressWarnings("unchecked")        private  Object processBody(Object body, MethodParameter returnType, MediaType contentType,                        Class> converterType,                        ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {                for (ResponseBodyAdvice advice : getMatchingAdvice(returnType, ResponseBodyAdvice.class)) {                        if (advice.supports(returnType, converterType)) {                                body = ((ResponseBodyAdvice) advice).beforeBodyWrite((T) body, returnType,                                                contentType, converterType, request, response);                        }                }                return body;        }}

我们重写的 beforeBodyWrite 方法终究会被调用到,真相就是这样了!!!

其实还没完,你有没有想过,如果我们的 API 方法返回值是 org.springframework.http.ResponseEntity 类型,我们可以指定 HTTP 返回状态码,但是这个返回值会直接放到我们的 beforeBodyWrite 方法的 body 参数中吗?如果这样做很明显是错误的,因为 ResponseEntity 包含很多我们非业务数据在里面,那 Spring 是怎么帮我们处理的呢?

在我们方法取得返回值并且在调用 beforeBodyWrite 方法之前,还要选择 HandlerMethodReturnValueHandler 用于处理不同的 Handler 来处理返回值

在类 HandlerMethodReturnValueHandlerComposite 中的 handleReturnValue 方法中

@Overridepublic void handleReturnValue(Object returnValue, MethodParameter returnType,        ModelAndViewContainer mavContainer, NativeWebRequest webRequest) throws Exception {    HandlerMethodReturnValueHandler handler = selectHandler(returnValue, returnType);    if (handler == null) {        throw new IllegalArgumentException("Unknown return value type: " + returnType.getParameterType().getName());    }    handler.handleReturnValue(returnValue, returnType, mavContainer, webRequest);}

通过调用 selectHandler 方法来选择合适的 handler,Spring 内置了很多个 Handler,我们来看类图:

HttpEntityMethodProcessor 就是其中之一,它重写了 supportsParameter 方法,支持 HttpEntity 类型,即支持 ResponseEntity 类型:

@Overridepublic boolean supportsParameter(MethodParameter parameter) {    return (HttpEntity.class == parameter.getParameterType() ||            RequestEntity.class == parameter.getParameterType());}

所以当我们返回的类型为 ResponseEntity 时,就要通过 HttpEntityMethodProcessor 的 handleReturnValue 方法来处理我们的结果:

@Overridepublic void handleReturnValue(Object returnValue, MethodParameter returnType,        ModelAndViewContainer mavContainer, NativeWebRequest webRequest) throws Exception {    ...    if (responseEntity instanceof ResponseEntity) {        int returnStatus = ((ResponseEntity) responseEntity).getStatusCodeValue();        outputMessage.getServletResponse().setStatus(returnStatus);        if (returnStatus == 200) {            if (SAFE_METHODS.contains(inputMessage.getMethod())                    && isResourceNotModified(inputMessage, outputMessage)) {                // Ensure headers are flushed, no body should be written.                outputMessage.flush();                // Skip call to converters, as they may update the body.                return;            }        }    }    // Try even with null body. ResponseBodyAdvice could get involved.    writeWithMessageConverters(responseEntity.getBody(), returnType, inputMessage, outputMessage);    // Ensure headers are flushed even if no body was written.    outputMessage.flush();}

该方法提取出 responseEntity.getBody(),并传递个 MessageConverter,然后再继续调用 beforeBodyWrite 方法,这才是真相!!!

看完上述内容,你们对spring boot怎么实现RESTful API返回统一数据格式有进一步的了解吗?如果还想了解更多知识或者相关内容,请关注行业资讯频道,感谢大家的支持。

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