想用Spring Boot创建一个Web服务应用程序吗?试试从这个代码结构模板开始吧!开发Web服务应用程序

译者 | 卢鑫旺

审校 | 梁策 孙淑娟

架构:

  • MVC架构

  • 基于JWT的身份认证

  • Spring Data (JPA)

  • 应用用户密码加密

  • 数据库密码加密

  • SQL Server

  • Slf4j

  • 基于Swagger的API文档

库:

  • 应用源代码

  • 数据库的SQL脚本以及关键数据

  • 包含数据库配置信息的DB.txt文件

  • 用于测试Web服务的Postman JSON脚本

运行应用的步骤

  • 安装JDK11或最新版本

  • 克隆项目库到本地

  • Git地址:https://github.com/VishnuViswam/sample-web-service.git

  • 安装SQL server 2012

  • 创建应用数据库和用户

  • 插入数据库密钥数据

  • 将数据库密码的解码密钥添加到系统变量,它位于DB.txt文件中

  • 有时可能需要重新启动窗口以获取更新后的系统变量

  • 运行项目源代码

  • 导入预先提供的postman JSON脚本到postman客户端,调用Web服务

关于项目配置

Web服务声明

应用程序的每个Web服务都将在controller层中声明。

示例

1.@RequestMapping("/api/v1/user")2.@RestController3.@Validated4.public class UserController {5.6.    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(UserController.class);7.8.    @Autowired9.    private GeneralServices generalServices;10.11.    @Autowired12.    private UserService userService;13.14.    /**15.     * Web service to create new user16.     *17.     * @param httpServletRequest18.     * @param user19.     * @return20.     */21.    @PostMapping(consumes = MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE, produces = MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE)22.    public ResponseEntity<Object> createUser(HttpServletRequest httpServletRequest,23.                                             @Valid @RequestBody UserCreateModel user) {24.        logger.debug("<--- Service to save new user request : received --->");25.        ApiSuccessResponse apiResponse = userService.createUser(user, generalServices.getApiRequestedUserId(httpServletRequest));26.        logger.debug("<--- Service to save new user response : given --->");27.        return ResponseEntity.status(HttpStatus.CREATED).body(apiResponse);28.29.    }30.31.}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.
  • @RequestMapping("/api/v1/user")注解用来声明Web服务的类别

  • @RestController注解配置该类来接收Restful的 Web服务调用

  • @PostMapping()注解决定了HTTP请求类型

  • consume和consume标记来确定HTTP请求和响应的内容类型

通过controller层,API请求将被带到服务层。所有业务逻辑都将在这里处理,然后它将使用JPA与数据库通信。

通用错误处理

每当异常发生时,它将从相应的类抛出,并在CommonExceptionHandlingController中处理。我们必须分别处理每种异常类型。这个功能是在ControllerAdvice注解的帮助下执行的。

示例

1.@ControllerAdvice2.public class CommonExceptionHandlingController extends ResponseEntityExceptionHandler {3.4.    private static final Logger logger = 5.          LoggerFactory.getLogger(CommonExceptionHandlingController.class);6.7.    @Override8.    protected ResponseEntity<Object> handleHttpRequestMethodNotSupported(HttpRequestMethodNotSupportedException httpRequestMethodNotSupportedException,9.                                                                         HttpHeaders headers, HttpStatus status, WebRequest request) {10.        return ResponseEntity.status(HttpStatus.NOT_FOUND).body(new ApiErrorResponse(Constants.WRONG_HTTP_METHOD,11.                Constants.WRONG_HTTP_METHOD_ERROR_MESSAGE, Calendar.getInstance().getTimeInMillis()));12.    }13.14.    @Override15.    protected ResponseEntity<Object> handleMethodArgumentNotValid(MethodArgumentNotValidException methodArgumentNotValidException,16.                                                                  HttpHeaders headers, HttpStatus status, WebRequest request) {17.        return ResponseEntity.status(HttpStatus.BAD_REQUEST).body(new ApiErrorResponse(Constants.MANDATORY_FIELDS_ARE_NOT_PRESENT_CODE,18.                Constants.MANDATORY_FIELDS_ARE_NOT_PRESENT_ERROR_MESSAGE, Calendar.getInstance().getTimeInMillis()));19.    }1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.

Spring Data(JPA)配置

  • 应用程序与数据库的所有交互都将由JPA处理

  • JPA将为应用程序中的所有逻辑对象提供一个Entity类和一个相应的Repository接口

Entity类

1.@Entity2.@Table(name = "tbl_users")3.public class Users implements Serializable {4.    private static final long serialVersionUID = 1L;5.6.    @Id7.    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)8.    @Column(name = "id", columnDefinition = "bigint")9.    private Long id;10.11.    @OneToOne(fetch = FetchType.EAGER)12.    @JoinColumn(name = "user_account_id", columnDefinition = "bigint", nullable = false)13.    private UserAccounts userAccount;1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.

Repository接口

1.public interface UserRepository extends JpaRepository<Users, Long> {2.3.    /**4.     * To find user object using username5.     *6.     * @param username7.     * @return8.     */9.    Users findByUserAccountUsername(String username);1.2.3.4.5.6.7.8.9.
  • 其他的JPA配置将会在application.properties文件中完成

在application.properties中的JPA数据库配置

1.spring.jpa.show-sql=false2.spring.jpa.hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.SQLServer2012Dialect3.spring.jpa.hibernate.ddl-auto = update4.5.spring.jpa.properties.hibernate.show_sql=false6.spring.jpa.properties.hibernate.format_sql=false7.spring.jpa.properties.hibernate.use_sql=true8.spring.jpa.open-in-view=false9.spring.jpa.properties.hibernate.hbm2ddl.auto=update10.spring.jpa.hibernate.naming.physical-strategy=org.hibernate.boot.model.naming.PhysicalNamingStrategyStandardImpl11.spring.jpa.hibernate.connection.provider_class=org.hibernate.hikaricp.internal.HikariCPConnectionProvider1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.

数据库配置

  • 数据库名称写在application.properties文件中

  • 其他信息(比如URL连接地址和账号密码)将写到另外两个不同属性文件中

application-dev.properties

此处写开发环境的配置信息

application-pro.properties

此处写生产环境的配置信息

spring.profiles.active=dev1.
  • 上述提到的属性配置写到application.properties文件中

  • 它将决定系统使用哪个子配置文件(开发环境还是生产环境)

application.properties

1.#DB config2.spring.datasource.driverClassName=com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver1.2.

application-dev.properties

1.#DB config2.spring.datasource.url=jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=sample_webservice_db_dev3.spring.datasource.username=dbuser4.spring.datasource.password=ENC(tZTfehMYyz4EO0F0uY8fZItE7K35RtkA)5.#spring.datasource.username=dbuser6.#spring.datasource.password=dbuserpassword1.2.3.4.5.6.

application-pro.properties

1.#DB config2.spring.datasource.url=jdbc:sqlserver://192.168.1.119:1433;databaseName=sample_webservice_db3.spring.datasource.username=proUser4.spring.datasource.password=ENC(proUserPswd)1.2.3.4.

数据库密码加密

  • 应用程序数据库密码会使用加密密钥通过__Jasypt __ 库加密。

  • 加密密钥需要添加到系统环境变量中的JASYPT_ENCRYPTOR_PASSWORD变量中。

  • 必须在属性文件中声明加密后的数据库密码。如此,系统就会了解密码需要解密,而解密则需要使用添加在系统变量中的密钥来进行。

1.spring.datasource.password=ENC(tZTfehMYyz4EO0F0uY8fZItE7K35RtkA)1.
  • 对于__Jasypt __加密,我们在属性文件中使用默认的加密配置,如下所示:

1.jasypt.encryptor.algorithm=PBEWithMD5AndDES2.jasypt.encryptor.iv-generator-classname=org.jasypt.iv.NoIvGenerator1.2.
  • 我们也可以在应用的main方法中使用@EnableEncryptableProperties注解,规定数据库密码的加密配置

SampleWebservice.java

1.@SpringBootApplication2.@EnableEncryptableProperties3.public class SampleWebservice extends SpringBootServletInitializer {4.--------5.--------1.2.3.4.5.

JWT身份验证配置

  • 使用Spring Security实现基于JSON Web令牌的身份验证

  • 当用户登录成功时,我们会创建两个token(accessToken 和 refreshToken)并把他们返回给客户端

  • accessToken由私钥,过期时间(1小时),用户ID和角色名生成

  • refreshToken由私钥,过期时间(24小时),用户ID和角色名生成

  • 登陆成功后,每个API请求都需要在请求头Header中的Authorization键中添加accessToken

  • 在accessToken开头添加"bearer"字符串

  • 即为”bearer accessToken”

  •  accessToken将会监控每一个Web服务请求

  • 如果accessToken过期,系统会以HTTP 401状态码回复请求

  • 此时客户端需要使用refreshToken重新获取accessToken

  • 然后我们会检查refreshToken的有效性,如果没有过期则会生成一个新的accessToken和refreshToken

  • 客户端会继续使用这些新令牌

  • 如果refreshToken也过期了,就需要用户使用账号密码重新登陆了

创建令牌的过程

UnAuthorisedAccessServiceImpl.java

1.@Override2.    public ApiSuccessResponse userLoginService(String username, String password) {3.        Tokens tokens = null;4.        Users user = userService.findByUsername(username);5.        if (user != null) {6.            if (passwordEncryptingService.matches(password,7.                    user.getUserAccount().getPassword())) {8.                if (user.getUserAccount().getStatus() == Constants.ACTIVE_STATUS) {9.                    String roleName = user.getUserAccount().getUserRole().getRoleName();10.                    // Creating new tokens11.                    try {12.                        tokens = createTokens(user.getUserAccount().getId().toString(), roleName);13.                    } catch (Exception exception) {14.                        logger.error("Token creation failed : ", exception);15.                        throw new UnknownException();16.                    }17.18.                    // Validating tokens19.                    if (validationService.validateTokens(tokens)) {20.                        tokens.setUserId(user.getUserAccount().getId());21.                        return new ApiSuccessResponse(tokens);22.23.                    } else {24.                        throw new UnknownException();25.                    }26.27.                } else {28.                    return new ApiSuccessResponse(new ApiResponseWithCode(Constants.USER_ACCOUNT_IS_INACTIVE_ERROR_CODE,29.                            Constants.USER_ACCOUNT_IS_INACTIVE_ERROR_MESSAGE));30.                }31.32.            } else {33.                return new ApiSuccessResponse(new ApiResponseWithCode(Constants.USERNAME_OR_PASSWORD_IS_INCORRECT_ERROR_CODE,34.                        Constants.USERNAME_OR_PASSWORD_IS_INCORRECT_ERROR_MESSAGE));35.            }36.37.        } else {38.            return new ApiSuccessResponse(new ApiResponseWithCode(Constants.USERNAME_OR_PASSWORD_IS_INCORRECT_ERROR_CODE,39.                    Constants.USERNAME_OR_PASSWORD_IS_INCORRECT_ERROR_MESSAGE));40.        }41.    }42.43.    @Override44.    public ApiSuccessResponse createNewAccessTokenUsingRefreshToken(String refreshToken) {45.        Tokens tokens = null;46.        UserAccounts userAccount = null;47.        AppConfigSettings configSettings = appConfigSettingsService.findByConfigKeyAndStatus(Constants.JWT_SECRET_KEY,48.                Constants.ACTIVE_STATUS);49.        // Validate Refresh token50.        userAccount = jwtTokenHandler.validate(configSettings.getConfigValue(), refreshToken);51.        if (userAccount != null) {52.            // Creating new tokens if provided refresh token is valid53.            try {54.                tokens = createTokens(userAccount.getId().toString(), userAccount.getRole());55.            } catch (Exception exception) {56.                logger.error("Token creation failed : ", exception);57.                throw new UnknownException();58.            }59.            if (validationService.validateTokens(tokens)) {60.                tokens.setUserId(userAccount.getId());61.                return new ApiSuccessResponse(tokens);62.63.            } else {64.                throw new UnknownException();65.            }66.        } else {67.            return new ApiSuccessResponse(new ApiResponseWithCode(Constants.REFRESH_TOKEN_EXPIRED_ERROR_CODE,68.                    Constants.REFRESH_TOKEN_EXPIRED_ERROR_MESSAGE));69.        }70.    }1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.60.61.62.63.64.65.66.67.68.69.70.
  • 上述代码中的userLoginService方法会检查用户凭据,如果有效则颁发令牌。

  • CreateNewAccessTokenUsingRefreshToken方法会在refreshToken验证成功后,生成新的accessToken和refreshToken。

过滤和验证令牌的过程

WebConfig.java

1.@Configuration2.@EnableWebSecurity3.@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)4.public class WebConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {5.6.    @Autowired7.    private JwtAuthenticationProvider authenticationProvider;8.9.    @Autowired10.    private JwtAuthenticationEntryPoint entryPoint;11.12.    @Bean13.    public AuthenticationManager authenticationManager() {14.        return new ProviderManager(Collections.singletonList(authenticationProvider));15.    }16.17.    @Bean18.    public JwtAuthenticationTokenFilter authenticationTokenFilter() {19.        JwtAuthenticationTokenFilter filter = new JwtAuthenticationTokenFilter();20.        filter.setAuthenticationManager(authenticationManager());21.        filter.setAuthenticationSuccessHandler(new JwtSuccessHandler());22.        return filter;23.    }24.25.    @Override26.    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {27.        http.csrf().disable()28.                .exceptionHandling().authenticationEntryPoint(entryPoint).and().sessionManagement()29.                .sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS).and()30.                .addFilterBefore(new WebSecurityCorsFilter(), ChannelProcessingFilter.class)31.                .addFilterBefore(authenticationTokenFilter(), UsernamePasswordAuthenticationFilter.class)32.                .headers().cacheControl();33.    }34.}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.
  • 这个配置将使用@EnableWebSecurity和@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)两个注解来启用spring security模块

  • 这里,我们将把JWT过滤器注入到系统的HTTP请求中

JwtAuthenticationTokenFilter.java

1.public class JwtAuthenticationTokenFilter extends AbstractAuthenticationProcessingFilter {2.3.    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());4.5.    @Autowired6.    private GeneralServices generalServices;7.8.    public JwtAuthenticationTokenFilter() {9.        super("/api/**");10.    }11.12.    @Override13.    public Authentication attemptAuthentication(HttpServletRequest httpServletRequest,14.                                                HttpServletResponse httpServletResponse) throws AuthenticationException, IOException, ServletException {15.                                                  -------16.                                                  --------17.    }1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.
  • 在如上的类中,JwtAuthenticationTokenFilter()的方法将过滤所有URL中含有“api”命名关键字的Web服务请求

  • 所有经过过滤的Web服务请求将到达attemptAuthentication方法

  • 我们可以在这个方法里处理所有的业务逻辑

应用用户密码加密

  • 该应用中所有的用户密码都将会使用BCrypt加密

PasswordEncryptingService.java

1.public class PasswordEncryptingService {2.3.    public String encode(CharSequence rawPassword) {4.        return BCrypt.hashpw(rawPassword.toString(), BCrypt.gensalt(6));5.    }6.7.    public boolean matches(CharSequence rawPassword, String encodedPassword) {8.        return BCrypt.checkpw(rawPassword.toString(), encodedPassword);9.    }1.2.3.4.5.6.7.8.9.
  • 这里,encode方法用来加密密码

  • matches方法用来交叉检查提供的密码和用户的实际密码

使用Slf4j配置日志

  • 在一个叫logback-spring.xml的文件中配置日志

  • 为了记录每个类的日志,我们需要在相应的类中注入Slf4j

示例

UserServiceImpl.java

1.@Service("UserService")2.@Scope("prototype")3.public class UserServiceImpl implements UserService {4.    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(UserServiceImpl.class);1.2.3.4.
  • 上面的代码片段显示了我们如何将类注入到logger

  • 以下是记录日志的一些基本方法

logger.error("Error");

logger.info("Info");

logger.warn("Warn");

基于Swagger的API文档

  • API文档在Web服务应用程序中扮演着重要的角色

  • 之前,我们使用静态Excel文档创建API文档

  • 这个库将帮助我们在应用程序中使用注释创建API文档

Pom.xml

1.  <dependency>2.            <groupId>io.springfox</groupId>3.            <artifactId>springfox-boot-starter</artifactId>4.            <version>${springfox.swagger.version}</version>5.        </dependency>6.7.        <dependency>8.            <groupId>io.springfox</groupId>9.            <artifactId>springfox-swagger-ui</artifactId>10.            <version>${springfox.swagger.version}</version>11.        </dependency>1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.
  • 为了集成Swagger,上述这些是我们要在pom文件中添加的库

  • 我们需要在应用程序中做一些配置来启用API文档

SwaggerAPIDocConfig.java

1.@Configuration2.@EnableSwagger23.public class SwaggerAPIDocConfig {4.5.    public static final Contact DEFAULT_CONTACT = new Contact("Demo", "http://www.demo.ae/",6.            "info@demo.ae");7.8.    public static final ApiInfo DEFAUL_API_INFO = new ApiInfo("Sample Application",9.            "Sample Application description.",10.            "1.0.0",11.            "http://www.sampleapplication.ae/",12.            DEFAULT_CONTACT, "Open licence",13.            "http://www.sampleapplication.ae/#license",14.            new ArrayList<VendorExtension>());15.16.    private static final Set<String> DEFAULT_PRODICERS_AND_CONSUMERS =17.            new HashSet<>(Arrays.asList("application/json", "application/xml"));18.19.    @Bean20.    public Docket api() {21.        return new Docket(DocumentationType.SWAGGER_2)22.                .apiInfo(DEFAUL_API_INFO)23.                .produces(DEFAULT_PRODICERS_AND_CONSUMERS)24.                .consumes(DEFAULT_PRODICERS_AND_CONSUMERS)25.                .select()26.                .apis(RequestHandlerSelectors.withClassAnnotation(RestController.class))27.                .paths(PathSelectors.any())28.                .build();29.    }30.}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.
  • 正如在上边的类中看到的,我们需要添加关于项目的基本信息

  • 我们需要告诉Swagger从哪个类创建API文档,这是在.apis(RequestHandlerSelectors.withClassAnnotation,(RestController.class))命名行下配置的

  • 我们可以通过http://localhost:8080/sampleWebService/apidoc来访问Swagger的API文档

Postman脚本

  • 我们可以在代码库中找到2个Postman JSON脚本,然后将它们导入到Postman客户端

  • 首先执行登陆的Web服务请求,然后执行其余web服务请求

原文链接:How To Build Web Service Using Spring Boot 2.x,作者:Vishnu Viswambharan