Spring Boot 2.x构建Web服务
卢鑫旺 人气:0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
@RequestMapping("/api/v1/user") @RestController @Validated public class UserController { private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(UserController.class); @Autowired private GeneralServices generalServices; @Autowired private UserService userService; /** * Web service to create new user * * @param httpServletRequest * @param user * @return */ @PostMapping(consumes = MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE, produces = MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE) public ResponseEntity<Object> createUser(HttpServletRequest httpServletRequest, @Valid @RequestBody UserCreateModel user) { logger.debug("<--- Service to save new user request : received --->"); ApiSuccessResponse apiResponse = userService.createUser(user, generalServices.getApiRequestedUserId(httpServletRequest)); logger.debug("<--- Service to save new user response : given --->"); return ResponseEntity.status(HttpStatus.CREATED).body(apiResponse); } }
- @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
@ControllerAdvice public class CommonExceptionHandlingController extends ResponseEntityExceptionHandler { private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CommonExceptionHandlingController.class); @Override protected ResponseEntity<Object> handleHttpRequestMethodNotSupported(HttpRequestMethodNotSupportedException httpRequestMethodNotSupportedException, HttpHeaders headers, HttpStatus status, WebRequest request) { return ResponseEntity.status(HttpStatus.NOT_FOUND).body(new ApiErrorResponse(Constants.WRONG_HTTP_METHOD, Constants.WRONG_HTTP_METHOD_ERROR_MESSAGE, Calendar.getInstance().getTimeInMillis())); } protected ResponseEntity<Object> handleMethodArgumentNotValid(MethodArgumentNotValidException methodArgumentNotValidException, HttpHeaders headers, HttpStatus status, WebRequest request) { return ResponseEntity.status(HttpStatus.BAD_REQUEST).body(new ApiErrorResponse(Constants.MANDATORY_FIELDS_ARE_NOT_PRESENT_CODE, Constants.MANDATORY_FIELDS_ARE_NOT_PRESENT_ERROR_MESSAGE, Calendar.getInstance().getTimeInMillis()));
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
@Entity @Table(name = "tbl_users") public class Users implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; @Id @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY) @Column(name = "id", columnDefinition = "bigint") private Long id; @OneToOne(fetch = FetchType.EAGER) @JoinColumn(name = "user_account_id", columnDefinition = "bigint", nullable = false) private UserAccounts userAccount;
Repository接口
public interface UserRepository extends JpaRepository<Users, Long> { /** * To find user object using username * * @param username * @return */ Users findByUserAccountUsername(String username);
- 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
spring.jpa.show-sql=false spring.jpa.hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.SQLServer2012Dialect spring.jpa.hibernate.ddl-auto = update spring.jpa.properties.hibernate.show_sql=false spring.jpa.properties.hibernate.format_sql=false spring.jpa.properties.hibernate.use_sql=true spring.jpa.open-in-view=false spring.jpa.properties.hibernate.hbm2ddl.auto=update spring.jpa.hibernate.naming.physical-strategy=org.hibernate.boot.model.naming.PhysicalNamingStrategyStandardImpl spring.jpa.hibernate.connection.provider_class=org.hibernate.hikaricp.internal.HikariCPConnectionProvider
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=dev
- 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
#DB config spring.datasource.driverClassName=com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver
application-dev.properties
#DB config spring.datasource.url=jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=sample_webservice_db_dev spring.datasource.username=dbuser spring.datasource.password=ENC(tZTfehMYyz4EO0F0uY8fZItE7K35RtkA) #spring.datasource.username=dbuser #spring.datasource.password=dbuserpassword
application-pro.properties
#DB config spring.datasource.url=jdbc:sqlserver://192.168.1.119:1433;databaseName=sample_webservice_db spring.datasource.username=proUser spring.datasource.password=ENC(proUserPswd)
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。
spring.datasource.password=ENC(tZTfehMYyz4EO0F0uY8fZItE7K35RtkA)
- 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:
jasypt.encryptor.algorithm=PBEWithMD5AndDES jasypt.encryptor.iv-generator-classname=org.jasypt.iv.NoIvGenerator
- 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
@SpringBootApplication @EnableEncryptableProperties public class SampleWebservice extends SpringBootServletInitializer { -------- --------
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
@Override public ApiSuccessResponse userLoginService(String username, String password) { Tokens tokens = null; Users user = userService.findByUsername(username); if (user != null) { if (passwordEncryptingService.matches(password, user.getUserAccount().getPassword())) { if (user.getUserAccount().getStatus() == Constants.ACTIVE_STATUS) { String roleName = user.getUserAccount().getUserRole().getRoleName(); // Creating new tokens try { tokens = createTokens(user.getUserAccount().getId().toString(), roleName); } catch (Exception exception) { logger.error("Token creation failed : ", exception); throw new UnknownException(); } // Validating tokens if (validationService.validateTokens(tokens)) { tokens.setUserId(user.getUserAccount().getId()); return new ApiSuccessResponse(tokens); } else { throw new UnknownException(); } } else { return new ApiSuccessResponse(new ApiResponseWithCode(Constants.USER_ACCOUNT_IS_INACTIVE_ERROR_CODE, Constants.USER_ACCOUNT_IS_INACTIVE_ERROR_MESSAGE)); } } else { return new ApiSuccessResponse(new ApiResponseWithCode(Constants.USERNAME_OR_PASSWORD_IS_INCORRECT_ERROR_CODE, Constants.USERNAME_OR_PASSWORD_IS_INCORRECT_ERROR_MESSAGE)); } } else { return new ApiSuccessResponse(new ApiResponseWithCode(Constants.USERNAME_OR_PASSWORD_IS_INCORRECT_ERROR_CODE, Constants.USERNAME_OR_PASSWORD_IS_INCORRECT_ERROR_MESSAGE)); } } @Override public ApiSuccessResponse createNewAccessTokenUsingRefreshToken(String refreshToken) { UserAccounts userAccount = null; AppConfigSettings configSettings = appConfigSettingsService.findByConfigKeyAndStatus(Constants.JWT_SECRET_KEY, Constants.ACTIVE_STATUS); // Validate Refresh token userAccount = jwtTokenHandler.validate(configSettings.getConfigValue(), refreshToken); if (userAccount != null) { // Creating new tokens if provided refresh token is valid try { tokens = createTokens(userAccount.getId().toString(), userAccount.getRole()); } catch (Exception exception) { logger.error("Token creation failed : ", exception); throw new UnknownException(); if (validationService.validateTokens(tokens)) { tokens.setUserId(userAccount.getId()); return new ApiSuccessResponse(tokens); } else { } } else { return new ApiSuccessResponse(new ApiResponseWithCode(Constants.REFRESH_TOKEN_EXPIRED_ERROR_CODE, Constants.REFRESH_TOKEN_EXPIRED_ERROR_MESSAGE)); } }
- 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
@Configuration @EnableWebSecurity @EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true) public class WebConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { @Autowired private JwtAuthenticationProvider authenticationProvider; @Autowired private JwtAuthenticationEntryPoint entryPoint; @Bean public AuthenticationManager authenticationManager() { return new ProviderManager(Collections.singletonList(authenticationProvider)); } public JwtAuthenticationTokenFilter authenticationTokenFilter() { JwtAuthenticationTokenFilter filter = new JwtAuthenticationTokenFilter(); filter.setAuthenticationManager(authenticationManager()); filter.setAuthenticationSuccessHandler(new JwtSuccessHandler()); return filter; @Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.csrf().disable() .exceptionHandling().authenticationEntryPoint(entryPoint).and().sessionManagement() .sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS).and() .addFilterBefore(new WebSecurityCorsFilter(), ChannelProcessingFilter.class) .addFilterBefore(authenticationTokenFilter(), UsernamePasswordAuthenticationFilter.class) .headers().cacheControl(); } }
- 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
public class JwtAuthenticationTokenFilter extends AbstractAuthenticationProcessingFilter { private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass()); @Autowired private GeneralServices generalServices; public JwtAuthenticationTokenFilter() { super("/api/**"); } @Override public Authentication attemptAuthentication(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse) throws AuthenticationException, IOException, ServletException { ------- --------
- 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
public class PasswordEncryptingService { public String encode(CharSequence rawPassword) { return BCrypt.hashpw(rawPassword.toString(), BCrypt.gensalt(6)); } public boolean matches(CharSequence rawPassword, String encodedPassword) { return BCrypt.checkpw(rawPassword.toString(), encodedPassword); }
- 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
@Service("UserService") @Scope("prototype") public class UserServiceImpl implements UserService { private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(UserServiceImpl.class);
- 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
<dependency> <groupId>io.springfox</groupId> <artifactId>springfox-boot-starter</artifactId> <version>${springfox.swagger.version}</version> </dependency> <dependency> <groupId>io.springfox</groupId> <artifactId>springfox-swagger-ui</artifactId> <version>${springfox.swagger.version}</version> </dependency>
- 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
@Configuration @EnableSwagger2 public class SwaggerAPIDocConfig { public static final Contact DEFAULT_CONTACT = new Contact("Demo", "http://www.demo.ae/", "info@demo.ae"); public static final ApiInfo DEFAUL_API_INFO = new ApiInfo("Sample Application", "Sample Application description.", "1.0.0", "http://www.sampleapplication.ae/", DEFAULT_CONTACT, "Open licence", "http://www.sampleapplication.ae/#license", new ArrayList<VendorExtension>()); private static final Set<String> DEFAULT_PRODICERS_AND_CONSUMERS = new HashSet<>(Arrays.asList("application/json", "application/xml")); @Bean public Docket api() { return new Docket(DocumentationType.SWAGGER_2) .apiInfo(DEFAUL_API_INFO) .produces(DEFAULT_PRODICERS_AND_CONSUMERS) .consumes(DEFAULT_PRODICERS_AND_CONSUMERS) .select() .apis(RequestHandlerSelectors.withClassAnnotation(RestController.class)) .paths(PathSelectors.any()) .build(); } }
- 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
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