springBoot整合连接池、整合MyBatis框架、整合SpringMVC

SpringBoot 基础

1 Spring Boot 整合连接池

1.1 概述

实际开发中应用程序与数据库交互时，“获得连接”或“释放资源”是非常消耗系统资源的两个过程，为了解决此类性能问题，通常情况我们采用连接池技术来重用连接Connection对象。

Java为数据库连接池提供了公共的接口：javax.sql.DataSource，各个厂商需要让自己的连接池实现这个接口。然后我们的应用程序中耦合与这个接口，便可以方便的切换不同厂商的连接池，常见的连接池有DBCP、C3P0，DRUID,HikariCP等。
通过连接池获取连接的一个基本过程

用户通过DataSource对象的getConnection()方法，获取一个连接。假如池中有连接，则直接将连接返回给用户。假如池中没有连接，则会调用Dirver（驱动，由数据库厂商进行实现）对象的connect方法从数据库获取，拿到连接以后，可以将连接在池中放一份，然后将连接返回给调用方。

1.2 数据初始化

打开mysql控制台,然后按如下步骤执行goods.sql文件:
第一步:登录mysql

mysql –uroot –proot

第二步:设置控制台编码(MySql客户端)方式

set names utf8;

第三步:执行goods.sql文件

source f:/java/goods.sql

备注：当mysql连接数据库失败时，检测服务是否启动，可尝试先启动服务(windows中需要以管理员打开控制台，然后在控制台执行net start mysql启动服务即可)

1.3 整合HikariCP连接池

HiKariCP号称是目前世界上最快的连接池,有江湖一哥的称号，目前在
springboot工程默认推荐使用HiKariCP连接池，现在我们创建一个新的项目，项目名为SBOOT-03,在此工程中整合HiKariCP,其步骤如下：

第一步：添加依赖。
编辑项目中pom.xml,右键项目的pom.xml文件,选择spring

查找mysql 驱动依赖，JDBC API依赖(ps网不好可能连接失败)

依赖添加以后,在pom.xml文件中会自动添加如下两个依赖配置：

mysql数据库驱动依赖。

<dependency>
	<groupId>mysql</groupId>
	<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
	<scope>runtime</scope>
</dependency>

spring对象jdbc支持（此时会默认帮我们下载HiKariCP连接池）。

<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
</dependency>

第二步：配置连接池
打开application.properties配置文件，添加如下内容。

spring.datasource.url=jdbc:mysql:///dbgoods?serverTimezone=GMT%2B8&characterEncoding=utf8
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root

第三步：单元测试(测试包中编写)

@SpringBootTest
public class DataSourceTests {
    @Autowired
	private DataSource dataSource;
	@Test
	public void testConnection() throws Exception{
		System.out.println(dataSource.getConnection());
	}
   }

第四步：原理分析

演示了我们在测试类DataSourceTests中基于DataSource获取连接的一个基本过程。对于图中的连接建立过程，可以在Driver接口的实现中的connect方法上添加断点，然后进行断点测试，如下图显示了API方法的调用执行过程（按箭头方向开代码），这个了解了解即可。

当我们需要了解，基于HikariCP连接池获取数据库连接，并将获取到的连接放入到连
接池中的过程进行了解，可以参考图-7中的断点设计进行查看即可（不做具体要求）。

设置的断点序号位置进行单元测试时，可以每次按F8进行断点跟踪，了解HiKariCP连接池获取连接存储连接的过程，其中API不理解的可以在搜索引擎中进行查阅分析。

2 Spring Boot 整合MyBatis框架

2.1 概述

Mybatis是一个优秀的持久层框架，底层基于JDBC实现与数据库的交互。并在JDBC操作的基础上做了封装和优化，它借助灵活的SQL定制，参数及结果集的映射方式，更好的适应了当前互联网技术的发展。Mybatis框架的简单应用架构

在当今的互联网应用中项目，mybatis框架通常会由spring框架进行资源整合，作为数据层技术实现数据交互操作。

2.2 初始配置

2.2.1 添加mybatis启动依赖

参考官网mybatis.org/spring,找到springboot菜单选项.基于菜单项找到MyBatis启动依赖。

<dependency>
			<groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
			<artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
			<version>2.1.1</version>
</dependency>

注意：在添加此依赖时，一定指定其版本(version)，因为在springboot默认配置中没有设置mybatis框架版本。

2.2.2 Mybatis简易配置

我们添加了mybatis依赖以后，spring框架启动时会对mybatis进行自动配置。例如SqlSessionFactory工厂对象的创建。假如需要对mybatis框架进行简易配置，可以打开application.properties文件，在此文件中进行基本配置(可选，暂时可以不配置)，例如：

mybatis.configuration.default-statement-timeout=30
mybatis.configuration.map-underscore-to-camel-case=true

配置mybatis中的sql日志的输出：(com.cy为我们写的项目的根包)

logging.level.com.cy=debug

2.3 业务分析及实现

2.3.1 基本业务实现及单元测试

基于Spring对MyBatis框架的整合，实现对商品库中数据的删除操作。
第一步：业务API架构设计

第二步：基于id执行商品信息删除，其业务时序

第三步：定义商品业务数据层接口及业务方法。

package com.cy.pj.goods.dao;
import org.apache.ibatis.annotations.Delete;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
@Mapper 
public interface GoodsDao {
	 @Delete("delete from tb_goods where id=#{id}")
	 int deleteById(Integer id);
}

其中:@Mapper是由MyBatis框架中定义的一个描述数据层接口的的注解(所有的注解只起到一个描述性的作用),用于告诉Spring框架此接口的实现由mybatis创建，并将其实现类对象存储到spring容器.
第四步：定义测试类，对GoodsDao对象进行应用测试

@SpringBootTest
public class GoodsDaoTests {    
   @Autowired
   private GoodsDao goodsDao;
 
	@Test
	public void testDeleteById() {
		int rows=goodsDao.deleteById(10);
		System.out.println("rows="+rows);
	}
 
}

第五步:删除业务时序图增强分析（了解SqlSession应用）：

第六步：MyBatis API 对象应用过程分析

展示业务设计中API对象的一种调用关系。例如我们的数据访问对象调用MyBatis API,然后MyBatis API底层通过使用用JDBC API(两大部分:java.sql，javax.sql）访问数据库。

2.3.2 业务进阶分析及实现

在MyBatis框架中定义SQL映射的方式有两种：一种是将SQL映射定义在我们的xml映射文件中，一种方式是借助注解将其声明在接口方法上。我们在实际项目中对于简单的SQL映射可以直接以注解方式进行声明即可，复杂SQL还是要写到xml中，充分利用动态SQL进行设计会更好一些。

本小节，基于XML方式定义GoodsDao接口中的方法映射，并进行单元测试：
Step01:在GoodsDao中,定义删除方法,具体代码如下：

int deleteObjects(@Param("ids")Integer... ids);

说明:当接口方法对应的映射语句相对比较复杂时,建议将映射语句写到对应映射文件。
Step02:在src/main/resources目录下创建mapper/goods目录,然后在其目录中添加GoodsMapper.xml映射文件(文件名可自己指定),并添加如下内容:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper
  PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
  "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.cy.pj.goods.dao.GoodsDao">
   <delete id="deleteObjects">
       delete from tb_goods
       where id in <!-- (1,2,3,4,5) -->
       <foreach collection="ids"
                open="("
                close=")"
                separator=","
                item="id">
               #{id}
       </foreach>
   </delete>
</mapper>

Step03:在application.properties文件中添加如下配置：

mybatis.mapper-locations=classpath:/mapper/*/*.xml
 

Step04:在GoodsDaoTests类中添加如下单元测试方法进行单元测试:

@Test
public void testDeleteObjects() {
		int rows=goodsDao.deleteObjects(17,18);
		System.out.println(rows);
}

   思考：对于本小节映射文件中deleteObjects元素的定义，是否还有更好的方式。例如增强其健壮性(可靠性-无论传什么数据，都可以保证sql的语法的正确)，性能。

2.4 构建业务层接口及实现类

参考图-13的设计,进行代码实现，具体业务自己设计(例如查询)。

我们的测试类GoodsServiceTest,通过耦合与GoodsService接口实现具体商品业务处理。而在GoodsService接口的实现GoodsServiceImpl中通过耦合GoodsDao接口完成具体的数据逻辑处理。

课堂练习：基于上图的设计，实现商品信息的查询，并将查询到的数据在测试类中进行输出。具体步骤如下：
第一步：定义pojo对象(Goods)用于存储从数据库查询到的商品信息.
第二步：定义dao方法方法，用于查询数据库数据。
第三步：定义业务层接口以及实现类，然后在类中添加商品查询的业务方法。
第四步：定义单元测试类，对业务层方法进行单元测试

代码实现：
第一步：Goods对象定义

package com.cy.pj.goods.pojo;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/**
 * pojo对象，基于此对象封装从数据库查询到的数据
 * 思考：对象靠什么存储数据？属性
 */
public class Goods {
	private Long id;//id bigint primary key auto_increment
	private String name;//name varchar(100) not null
	private String remark;//remark text
	private Date createdTime;//createdTime datetime
	public Long getId() {
		return id;
	}
	public void setId(Long id) {
		this.id = id;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public String getRemark() {
		return remark;
	}
	public void setRemark(String remark) {
		this.remark = remark;
	}
	public Date getCreatedTime() {
		return createdTime;
	}
	public void setCreatedTime(Date createdTime) {
		this.createdTime = createdTime;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Goods [id=" + id + ", name=" + name + ", remark=" + remark + ", createdTime=" + createdTime + "]";
	}
}

第二步：GoodsDao中添加查询方法(一行记录映射为一个Goods对象)

@Select("select id,name,remark,createdTime from tb_goods")
List<Goods> findObjects();

第三步：添加GoodsService接口和实现类

package com.cy.pj.goods.service;
import java.util.List;
import com.cy.pj.goods.pojo.Goods;
public interface GoodsService {
   List<Goods> findGoods();
}

package com.cy.pj.goods.service.impl;
import java.util.List;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import com.cy.pj.goods.dao.GoodsDao;
import com.cy.pj.goods.pojo.Goods;
import com.cy.pj.goods.service.GoodsService;
/**
 * 商品业务层对象，负责业务逻辑处理。
 * @author qilei
 */
@Service
public class GoodsServiceImpl implements GoodsService {	
	//has a
	@Autowired
	private GoodsDao goodsDao;
	@Override
	public List<Goods> findGoods() {
		long start=System.currentTimeMillis();
		List<Goods> list=goodsDao.findObjects();
		long end=System.currentTimeMillis();
		System.out.println("query time:"+(end-start));
		return list;
	}
}

第四步：添加单元测试类

package com.cy.pj.goods.service;
import java.util.List;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import com.cy.pj.goods.pojo.Goods;
@SpringBootTest
public class GoodsServiceTests {
	@Autowired
	private GoodsService goodsService;
	@Test
	public void testFindGoods() {
		List<Goods> list=goodsService.findGoods();
            list=goodsService.findGoods();
		//System.out.println(list);//toString()
		for(Goods g:list) {
			System.out.println(g);//toString()
		}
      }
}

3 Spring Boot整合SpringMVC应用

3.1 概述

MVC（Model–view–controller）是软件工程中的一种软件架构模式，基于此模式把软件系统分为三个基本部分：模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）。目的是通过这样的设计使程序结构更加简洁、直观，降低问题的复杂度。其中各个组成部分的职责为：

• 视图（View） - UI设计人员进行图形界面设计，负责实现与用户交互。
• 控制器（Controller）- 负责获取请求，处理请求，响应结果。
• 模型（Model） - 实现业务逻辑，数据逻辑实现。

我们在软件设计时，通常要遵循一定的设计原则。MVC架构模式的设计中，首先基于单一职责原则(SRP-Single responsibility principle)让每个对象各司其职，各尽所能。然后再基于“高内聚，低耦合”的设计思想实现相关层对象之间的交互。这样可以更好提高程序的可维护性和可扩展性。
JavaEE技术体系中，MVC设计思想的实现

Servlet充当MVC中的Controller,负责调用model处理业务，负责转发或重定向某个页面，在页面(view)上呈现数据。
模块封装了对Servlet的技术的应用，简化了程序员对请求和响应过程中数据的处理。Spring MVC 是Spring 框架中基于MVC设计思想实现的一个用于处理Web请求的模块。其简易架构分析

核心组件分析：

• DispatcherServlet ：前端控制器, 处理请求的入口。
• HandlerMapping：映射器对象, 用于管理url与对应controller的映射关系。
• Interceptors：拦截器,实现请求响应的共性处理。
• Controller：后端控制器-handler, 负责处理请求的控制逻辑。
• ViewResolver：视图解析器,解析对应的视图关系(前缀+viewname+后缀)。

备注：假如希望了解Spring MVC的详细处理流程可以基于断点调试法进行跟踪。

3.2 初始配置

3.2.1 添加Spring MVC依赖

编辑pom.xml文件,添加web依赖，Thymeleaf依赖，代码如下：
Web依赖(提供了Spring MVC核心API，同时会嵌入一个Tomcat服务器)

<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

Thymeleaf依赖(提供了一个视图解析器对象以及数据绑定机制)

<dependency>
	   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
	   <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
</dependency>

其中： Spring Web Starter 提供Spring MVC 依赖支持，并会自动添加一个tomcat依赖,作为嵌入式web服务器使用.thymeleaf是一个html模板引擎，提供了与Spring MVC进行整合的API，可作为MVC架构中Web应用的View层。

3.2.2 配置Spring MVC 核心对象

在application.properties文件中添加视图解析器配置（假如没有配置也会默认配置，在默认配置中prefix默认值为classpath:/templates/,后缀默认为.html）。

spring.thymeleaf.prefix=classpath:/templates/pages/
spring.thymeleaf.suffix=.html

说明:要基于配置在src/main/resources目录下创建templates/pages目录

3.3 Spring MVC 进行入门实践

第一步：编写GoodsController类并将其交给spring管理。这样的Controller在SpringMVC 规范中通常称之为Handler(处理器)，我们在企业中有时也会将此对象理解为一个后端控制器。

package com.cy.pj.goods.controller;
@Controller
	
@RequestMapping("/goods/")
public class GoodsController {
     @RequestMapping("doGoodsUI")
public String doGoodsUI() {
	   return "goods";
}
}

第二步：需要在/templates/pages/目录下创建goods.html
第三步：启动服务器(默认项目嵌入的是tomcat)，打开浏览器进行访问测试。
http://localhost:8080/goods/doGoodsUI

课堂练习：
练习一: 将数据库中的商品数据查询出来更新到页面上。
练习二：基于ID删商品库中的商品信息。
练习三：将页面用户输入的商品信息写入到数据库。

练习总结：
API应用设计

查询时序分析

删除时序分析

添加时序分析

4 SpringBoot小节总结

4.1 重难点分析

• 掌握基于Spring boot 实现HikariCP连接池整合与测试应用的过程
• 掌握基于Spring boot 实现MyBatis框架资源的整合与测试。
• 掌握基于Spring boot 实现Spring MVC资源的整合与测试。
• 掌握Mybatis框架中的核心API以及应用关系
• 掌握Spring MVC 中的核心API对象以及这些对象之间的调用关系。
• 了解基于连接池获取数据库连接的基本过程。
• 了解HiKariCP连接池常用API以及设计原理。
• 了解thymeleaf模板引擎的基本应用过程（基于官方文档可以查询使用）。

4.2 FAQ分析

• Java中连接池对象的标准API是什么?(DataSource)
• Java中基于DataSource接口定义的连接池有哪些?(DBCP,C3P0,DRUID,HiKariCP,…)
• Java中标准JDBC API中哪个对象负责与数据库建立连接?(Driver)
• Java 中连接池中的连接也是通过Driver对象获取的吗？
• SpringBoot 内置的连接池配置是什么？(HiKariCP)
• SpringBoot 连接数据库的配置没有问题,数据库连不上？(服务，驱动)
• SpringBoot 整合MyBatis时，为什么需要添加mybatis版本？
• @Mapper注解的作用什么?(描述数据层接口，是由mybatis框架定义的规范)
• @Mapper 描述数据层接口时,底层会为接口做点什么?(创建实现类，创建实现类对象，并将对象存储到spring容器-bean池。)
• 框架底层基于@Mapper描述的接口创建实现类对象，其内部做什么？
• SpringBoot 整合mybatis时候是否可以同时存在注解和xml的映射？
• SpringBoot 整合mybatis时如何实现SQL日志的输出?
• Spring MVC 核心组件对象有哪些？(DispatcherServlet,HandlerMapping,…)
• Spring MVC 核心组件中DispatcherServlet的作用什么？
• Spring MVC 应用中请求参数的映射过程？(直接量，pojo对象)
• Spring MVC 应用的请求转发和重定向？（服务端跳转-转发，客户端跳转-重定向）
• Thymeleaf 是什么，应用场景，官网的地址？(thymeleaf.org)
• Thymeleaf 模板引擎中的标签属性如何使用?（查询官方docs文档）
• STS 工具常用快捷键(al+/,ctrl+shift+t,ctrl+t,ctrl+o,…)
• 断点操作时f5不能进入方法内部(https://blog.csdn.net/fly_sky333/article/details/79516566)

4.3 BUG分析

• 数据库版本及url配置问题
  

  问题分析：在url中追加时区配置(serverTimezone=GMT%2B8)

• 数据库服务连接不上
  

问题分析:检查数据库服务是否启动,连接数据库的用户名,密码是否正确.

• 数据库版本或url配置问题
  

问题分析:检查数据的服务是否已启动,连接数据的url配置是否正确,数据库版本与驱动是否匹配.

• 访问的数据库不存在
  

问题分析:检查url配置的数据库是否存在.

• 指定命名空间下的元素ID已经存在。

Caused by: java.lang.IllegalArgumentException: 
Mapped Statements collection already contains value for 
com.cy.pj.goods.dao.GoodsDao.deleteObject. please check file 
[D:\WORKSPSTS\CGB-SBOOT-01\target\classes\mapper\ GoodsMapper.xml]
 and com/cy/pj/goods/dao/GoodsDao.java (best guess)

问题分析：可能是GoodsDao接口或映射文件对应的映射元素有重复。

• MyBatis 绑定异常
  

问题分析：
检查接口类全名与映射文件中的命名空间是否不一致。
检查接口方法名与映射文件中的元素是否不一致。
查接口方法参数与映射文件可接收的参数不匹配。
检查接口对应的映射文件路径是否配置不正确(mapper-locations)。

• MyBatis 参数绑定异常
  

问题分析:检查调用的dao方法参数与对应的SQL参数是否有映射关系.(SQL中的使
用的ids参数可能没有使用@Param注解进行描述)
运行时的SQL语法问题

问题分析：

1. 认真分析操作中提示的SQL语法问题，以及出现的大概位置。
2. 检测业务执行时传入的参数数据是否正常。
   无限递归调用导致的栈内存溢出

问题分析：基于错误检查自己写的类，哪里出现了循环递归调用。

• JVM端口号被占用
  

其解决方案为：

1. 关闭已启动的tomcat,重新启动。
2. 杀进程(windows)

查找进程id：netstat -ano|findstr “8080”
基于进程id杀进程:taskkill /f /pid 进程id

URL响应资源不存在

问题分析：检查tomcat启动是否OK，检查url对应的服务端资源是否匹配(客户端
url与controller定义url)，检查controller的包结构(所在包应在主启动类所在包的同包或子包中)。
视图解析失败

问题分析：检查视图解析器的配置是否有问题。

404问题(请求资源没找)

问题分析：
1)检查tomcat启动是否OK.
2)检查url对应的服务端资源是否存在
3)检查访问的controller对象是否交给了spring管理。（例如是否有@Controller描述，包结构是否正确）