浅尝苍穹外卖-后端篇

Intro

只是浅尝，
对于这门课而言，有点像搭积木了，
Java拼好码么？
那很有生活了。
但是一些工程化的思想却流入了我的大脑，
让我在余下的时间思考工程化的意义。

课程准备

环境配置

前端环境配置

整个课程已经提供了Windows环境下的Nginx-1.20.2软件包，且其中已经包含了前端文件，
所以直接启动Nginx服务就行。
Nginx涉及配置也已经提供以及涉及到的负载均衡等高级问题，这个这段还无需关心。

后端环境配置

IDEA直接从官网下了最新版，反正我的账号已经学生认证，不用白不用。
配置项目的时候犯了点傻，下了最新版JDK，导致后面尝试启动项目的时候发生错误。
课程好像没讲用的什么JDK，不过研究了一下确定了应该使用JDK 8。

技术栈

Web框架：SpringBoot

SpringBoot 人如其名，就是“快速启动”的Spring
SpringBoot 按照 “约定大于配置” 的原则，直接为开发者设置好了配置。

Spring 是什么？

Spring主要做的就是两件事情：

1. 生成Bean（扫描有什么Bean，并在需要的时候生成）
2. 管理Bean（管理Bean生命周期）

当然，这些底层如何实现就要涉及到 反射等 高级特性了，这里不关心。

DB：MySQL

课程使用的是MySQL，但是没有具体提到版本。我用的是5.7。
因为事先接触过Docker技术，所以果断选择了wsl环境下拉了个mysql5.7的镜像，并挂载conf和课程提供的sql文件生成镜像。
后面调试的时候发现中文发生了乱码，因为以前遇见过类似错误，所以很快锁定到，是编码集的问题。
一查果然是，遂重新以utf-8的格式进行编码数据库。
这里偷了个懒，直接删了镜像重新创建了。

• 发生这等错误的缘故好像是因为MySQL5.7默认编码集不是utf-8的问题

缓存：Redis

Redis是一个基于内存的key-value结构数据库。Redis 是互联网技术领域使用最为广泛的存储中间件。
主要特点：

• 基于内存存储，读写性能高  
• 适合存储热点数据（热点商品、资讯、新闻）
• 企业应用广泛

Redis是用C语言开发的一个开源的高性能键值对(key-value)数据库，官方提供的数据是可以达到100000+的QPS（每秒内查询次数）。它存储的value类型比较丰富，也被称为结构化的NoSql数据库。

NoSql（Not Only SQL），不仅仅是SQL，泛指非关系型数据库。NoSql数据库并不是要取代关系型数据库，而是关系型数据库的补充。

微信小程序

小程序是一种新的开放能力，开发者可以快速地开发一个小程序。可以在微信内被便捷地获取和传播，同时具有出色的使用体验。

首先，在进行小程序开发时，需要先去注册一个小程序，在注册的时候，它实际上又分成了不同的注册的主体。我们可以以个人的身份来注册一个小程序，当然，也可以以企业政府、媒体或者其他组织的方式来注册小程序。那么，不同的主体注册小程序，最终开放的权限也是不一样的。比如以个人身份来注册小程序，是无法开通支付权限的。若要提供支付功能，必须是企业、政府或者其它组织等。所以，不同的主体注册小程序后，可开发的功能是不一样的。

然后，微信小程序我们提供的一些开发的支持，实际上微信的官方是提供了一系列的工具来帮助开发者快速的接入
并且完成小程序的开发，提供了完善的开发文档，并且专门提供了一个开发者工具，还提供了相应的设计指南，同时也提供了一些小程序体验DEMO，可以快速的体验小程序实现的功能。

最后，开发完一个小程序要上线，也给我们提供了详细地接入流程。

微信登录流程

步骤分析：

1. 小程序端，调用wx.login()获取code，就是授权码。
2. 小程序端，调用wx.request()发送请求并携带code，请求开发者服务器(自己编写的后端服务)。
3. 开发者服务端，通过HttpClient向微信接口服务发送请求，并携带appId+appsecret+code三个参数。
4. 开发者服务端，接收微信接口服务返回的数据，session_key+opendId等。opendId是微信用户的唯一标识。
5. 开发者服务端，自定义登录态，生成令牌(token)和openid等数据返回给小程序端，方便后绪请求身份校验。
6. 小程序端，收到自定义登录态，存储storage。
7. 小程序端，后绪通过wx.request()发起业务请求时，携带token。
8. 开发者服务端，收到请求后，通过携带的token，解析当前登录用户的id。
9. 开发者服务端，身份校验通过后，继续相关的业务逻辑处理，最终返回业务数据。

微信支付

前面的课程已经实现了用户下单，那接下来就是订单支付，就是完成付款功能。支付大家应该都不陌生了，在现实生活中经常购买商品并且使用支付功能来付款，在付款的时候可能使用比较多的就是微信支付和支付宝支付了。在苍穹外卖项目中，选择的就是微信支付这种支付方式。

要实现微信支付就需要注册微信支付的一个商户号，这个商户号是必须要有一家企业并且有正规的营业执照。只有具备了这些资质之后，才可以去注册商户号，才能开通支付权限。

个人不具备这种资质，所以我们在学习微信支付时，最重要的是了解微信支付的流程，并且能够阅读微信官方提供的接口文档，能够和第三方支付平台对接起来就可以了。

参考：https://pay.weixin.qq.com/static/product/product_index.shtml

完成微信支付有两个关键的步骤：

第一个就是需要在商户系统当中调用微信后台的一个下单接口，就是生成预支付交易单。

第二个就是支付成功之后微信后台会给推送消息。

这两个接口数据的安全性，要求其实是非常高的。

解决： 微信提供的方式就是对数据进行加密、解密、签名多种方式。要完成数据加密解密，需要提前准备相应的一些文件，其实就是一些证书。

在后绪程序开发过程中，就会使用到这两个文件，需要提前把这两个文件准备好。

工具库

MyBatis

用于处理数据库映射的工具，在 XML 下编写SQL。
本质上也是个参数化查询的工具罢了。

Swagger

一个WebGUI文档管理界面。
依赖 knife4j 框架自动扫描API端点，以及附着的注释，
从而生成对应的API文档。
并提供强大的API端点测试功能。

HttpClient

HttpClient 是Apache Jakarta Common 下的子项目，可以用来提供高效的、最新的、功能丰富的支持 HTTP 协议的客户端编程工具包，并且它支持 HTTP 协议最新的版本和建议。
HttpClient的核心API：

• HttpClient：Http客户端对象类型，使用该类型对象可发起Http请求。
• HttpClients：可认为是构建器，可创建HttpClient对象。
• CloseableHttpClient：实现类，实现了HttpClient接口。
• HttpGet：Get方式请求类型。
• HttpPost：Post方式请求类型。

HttpClient发送请求步骤：

• 创建HttpClient对象
• 创建Http请求对象
• 调用HttpClient的execute方法发送请求

Spring Data Redis

我们在java程序中应该如何操作Redis呢？这就需要使用Redis的Java客户端，就如同我们使用JDBC操作MySQL数据库一样。

Redis 的 Java 客户端很多，常用的几种：

• Jedis
• Lettuce
• Spring Data Redis

Spring 对 Redis 客户端进行了整合，提供了 Spring Data Redis，在Spring Boot项目中还提供了对应的Starter，即 spring-boot-starter-data-redis。

Spring Data Redis 是 Spring 的一部分，提供了在 Spring 应用中通过简单的配置就可以访问 Redis 服务，对 Redis 底层开发包进行了高度封装。在 Spring 项目中，可以使用Spring Data Redis来简化 Redis 操作。

Spring Cache

Spring Cache 是一个框架，实现了基于注解的缓存功能，只需要简单地加一个注解，就能实现缓存功能。

Spring Cache 提供了一层抽象，底层可以切换不同的缓存实现，例如：

• EHCache
• Caffeine
• Redis(常用)

在spring boot项目中，使用缓存技术只需在项目中导入相关缓存技术的依赖包，并在启动类上使用@EnableCaching开启缓存支持即可。

例如，使用Redis作为缓存技术，只需要导入Spring data Redis的maven坐标即可。

Spring Task

Spring Task 是Spring框架提供的任务调度工具，可以按照约定的时间自动执行某个代码逻辑。

定位： 定时任务框架

作用： 定时自动执行某段Java代码

应用场景：
1). 信用卡每月还款提醒
2). 银行贷款每月还款提醒
3). 火车票售票系统处理未支付订单
4). 入职纪念日为用户发送通知

只要是需要定时处理的场景都可以使用Spring Task

WebSocket

WebSocket 是基于 TCP 的一种新的网络协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信——浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就可以创建持久性的连接， 并进行双向数据传输。

HTTP协议和WebSocket协议对比：

• HTTP是短连接
• WebSocket是长连接
• HTTP通信是单向的，基于请求响应模式
• WebSocket支持双向通信
• HTTP和WebSocket底层都是TCP连接

思考： 既然WebSocket支持双向通信，功能看似比HTTP强大，那么我们是不是可以基于WebSocket开发所有的业务功能？

WebSocket缺点：

服务器长期维护长连接需要一定的成本
各个浏览器支持程度不一
WebSocket 是长连接，受网络限制比较大，需要处理好重连

结论： WebSocket并不能完全取代HTTP，它只适合在特定的场景下使用

WebSocket应用场景：
1). 视频弹幕
2). 网页聊天
3). 体育实况更新
4). 股票基金报价实时更新

Apache POI

Apache POI 是一个处理Miscrosoft Office各种文件格式的开源项目。简单来说就是，我们可以使用 POI 在 Java 程序中对Miscrosoft Office各种文件进行读写操作。
一般情况下，POI 都是用于操作 Excel 文件。

Apache POI 的应用场景：

• 银行网银系统导出交易明细
• 各种业务系统导出Excel报表
• 批量导入业务数据

Apache POI既可以将数据写入Excel文件，也可以读取Excel文件中的数据。

学习

基本业务流程设计

数据是如何在不同层级间流动的

图示

案例

从源码入手：
参考 Employee 相关业务流程

1. -> public class EmployeeController

   @PutMapping  
   @ApiOperation("编辑员工信息")  
   public Result update(@RequestBody EmployeeDTO employeeDTO){  
       log.info("编辑员工信息：{}", employeeDTO);  
       employeeService.update(employeeDTO);  
       return Result.success();  
   }

可以看到，当前数据来到了 Controller层 的 update方法。
update方法 从 请求体 中 提取出数据并包装为 EmployeeDTO，
然后派发给 Service 层 进行业务逻辑处理。

2. -> public class EmployeeServiceImpl implements EmployeeService

   public void update(EmployeeDTO employeeDTO) {  
       Employee employee = new Employee();  
       BeanUtils.copyProperties(employeeDTO, employee);  
         
     
       employeeMapper.update(employee);  
   }

在 Service层 中， 数据被提取并映射为相应实体，
并交由 Mapper 层进行持久化处理，这里不再演示。

类似查询之类的逻辑也是一样的，
只不过变成了：
Controller -> Service -> Mapper -> Service -> Controller

缓存设计

图示

案例

public class ShopController

@GetMapping("/status")  
@ApiOperation("获取店铺的营业状态")  
public Result<Integer> getStatus(){  
    Integer status = (Integer) redisTemplate.opsForValue().get(KEY);  
    if (status == null) {  
        log.warn("从Redis中未获取到店铺营业状态，默认返回打烊中");  
        status = 0;  
    } else {  
        log.info("获取到店铺的营业状态为：{}", status == 1 ? "营业中" : "打烊中");  
    }  
    return Result.success(status);  
}

可以看到，直接在 Controller层 操作 redis连接对象 进行查询，
为了避免异常，对可能发生的错误提前包裹一下判断。

改动

图片改为本地存储

不想使用 阿里云OSS 所以改成本地存储了

一、 设置静态资源映射

/**  
 * 设置静态资源映射  
 * @param registry  
 */  
protected void addResourceHandlers(ResourceHandlerRegistry registry) {  
    registry.addResourceHandler("/static/**")  
            .addResourceLocations("classpath:/static/");  
	// ...
}

二、 修改文件上传接口实现

@RestController  
@RequestMapping("/admin/common")  
@Slf4j  
@Api(tags = "通用接口")  
public class CommonController {  
  
    @Autowired  
    private LocalStorageUtil localStorageUtil;  
  
    @Value("${sky.local.storage.access-url:http://localhost:8080/static}")  
    private String accessBaseUrl;  
  
    /**  
     * 文件上传接口  
     * @param file 上传的文件对象  
     * @return 文件访问路径（成功时）/错误信息（失败时）  
     */  
    @PostMapping("/upload")  
    @ApiOperation("文件上传")  
    public Result<String> upload(@RequestParam("file") MultipartFile file) {  
        // TODO  
        String originalFilename = file.getOriginalFilename();  
        log.info("收到本地存储请求，文件名: {}", originalFilename);  
  
        try {  
            // 1. 生成唯一文件名  
            String extension = StringUtils.getFilenameExtension(originalFilename);  
            String storedFileName = UUID.randomUUID() + "." + (extension != null ? extension : "");  
  
            // 2. 保存到本地  
            String relativePath = localStorageUtil.store(file.getBytes(), storedFileName);  
  
            // 3. 生成访问URL  
            String accessUrl = accessBaseUrl + "/" + relativePath.replace("\\", "/");  
  
            return Result.success(accessUrl);  
        } catch (IOException e) {  
            log.error("本地文件存储失败 - 文件名: {}", originalFilename, e);  
            return Result.error(MessageConstant.UPLOAD_FAILED);  
        } catch (URISyntaxException e) {  
            throw new RuntimeException(e);  
        }  
    }  
}

三、 实现辅助工具

@Component  
@Slf4j  
public class LocalStorageUtil {  
  
    @Value("${local.storage.base-path:static}") // 默认为 static 目录下  
    private String basePath;  
  
    public String store(byte[] bytes, String fileName) throws IOException, URISyntaxException {  
        String dateDir = LocalDate.now().toString().replace("-", "/");  
  
        // 获取 classpath:/static 的路径  
        URL staticUrl = this.getClass().getClassLoader().getResource("static");  
        if (staticUrl == null) {  
            throw new IOException("未找到 static 资源目录");  
        }  
  
        // 使用 URI 构造路径，兼容 Windows        
        Path staticPath = Paths.get(staticUrl.toURI());  
        Path targetPath = staticPath.resolve(Paths.get(dateDir, fileName));  
  
        Files.createDirectories(targetPath.getParent());  
        Files.write(targetPath, bytes);  
  
        return Paths.get(dateDir, fileName).toString();  
    }  
}