Java 服务端乱象大盘点

作者 | 陈昌毅

责编 | 伍杏玲

查尔斯·狄更斯在《双城记》中写道：“这是一个最好的时代，也是一个最坏的时代。”

移动互联网的快速发展，出现了许多新机遇，很多创业者伺机而动；随着行业竞争加剧，互联网红利逐渐消失，很多创业公司九死一生。笔者在初创公司摸爬滚打数年，接触了各式各样的 Java 微服务架构，从中获得了一些优秀的理念，但也发现了一些不合理的现象。现在，笔者总结了一些创业公司存在的 Java 服务端乱象，并尝试性地给出了一些不成熟的建议。

使用Controller基类和Service基类

1、现象描述

• Controller 基类

常见的 Controller 基类如下：

/ ** 基础控制器类 * /

public class BaseController {

/ ** 注入服务相关 * /

/ ** 用户服务 * /

@Autowired

protected UserService userService;

...

/ ** 静态常量相关 * /

/ ** 手机号模式 * /

protected static final String PHONE_PATTERN = "/^[ 1 ]( [3-9] )[ 0-9 ]{9}$/";

...

/ ** 静态函数相关 * /

/ ** 验证电话 * /

protected static vaildPhone(String phone) {...}

...

}

常见的 Controller 基类主要包含注入服务、静态常量和静态函数等，便于所有的Controller 继承它，并在函数中可以直接使用这些资源。

• S ervice 基类

常见的 Service 基类如下：

/** 基础服务类 */

public class   BaseService  {

/** 注入DAO相关 */

/** 用户DAO */

@Autowired

protected UserDAO userDAO;

...

/** 注入服务相关 */

/** 短信服务 */

@Autowired

protected SmsService smsService;

...

/** 注入参数相关 */

/** 系统名称 */

@Value( "${example.systemName}" )

protected String systemName;

...

/** 静态常量相关 */

/** 超级用户标识 */

protected static final  long SUPPER_USER_ID =  0L ;

...

/** 服务函数相关 */

/** 获取用户函数 */

protected UserDO  getUser (Long userId) {...}

...

/** 静态函数相关 */

/** 获取用户名称 */

protected static String  getUserName (UserDO user) {...}

...

}

常见的 Service 基类主要包括注入 DAO、注入服务、注入参数、静态常量、服务函数、静态函数等，便于所有的 Service 继承它，并在函数中可以直接使用这些资源。

2、论证基类必要性

首先，了解一下里氏替换原则：

里氏代换原则（Liskov Substitution Principle，简称LSP）：所有引用基类（父类）的地方必须能透明地使用其子类的对象。

其次，了解一下基类的优点：

• 子类拥有父类的所有方法和属性，从而减少了创建子类的工作量；

• 提高了代码的重用性，子类拥有父类的所有功能；

• 提高了代码的扩展性，子类可以添加自己的功能。

所以，我们可以得出以下结论：

• Controller 基类和 Service 基类在整个项目中并没有直接被使用，也就没有可使用其子类替换基类的场景，所以不满足里氏替换原则；

• Controller 基类和 Service 基类并没有抽象接口函数或虚函数，即所有继承基类的子类间没有相关共性，直接导致在项目中仍然使用的是子类；

• Controller 基类和 Service 基类只关注了重用性，即子类能够轻松使用基类的注入DAO、注入服务、注入参数、静态常量、服务函数、静态函数等资源。但是，忽略了这些资源的必要性，即这些资源并不是子类所必须的，反而给子类带来了加载时的性能损耗。

综上所述，Controller 基类和 Service 基类只是一个杂凑类，并不是一个真正意义上的基类，需要进行拆分。

3、拆分基类的方法

由于 Service 基类比 Controller 基类更典型，本文以 Service 基类举例说明如何来拆分“基类”。

• 把注入实例放入实现类

根据“使用即引入、无用则删除”原则，在需要使用的实现类中注入需要使用的DAO、服务和参数。

/** 用户服务类 */

@ Service

public class UserService {

/** 用户DAO */

@ Autowired

private UserDAO userDAO;

/** 短信服务 */

@ Autowired

private SmsService smsService;

/** 系统名称 */

@ Value ("${ example .systemName }")

private String systemName ;

...

}

• 把静态常量放入常量类

对于静态常量，可以把它们封装到对应的常量类中，在需要时直接使用即可。

/** 例子常量类 */

public class   ExampleConstants  {

/** 超级用户标识 */

public static final  long SUPPER_USER_ID =  0L ;

...

}

• 把服务函数放入服务类

对于服务函数，可以把它们封装到对应的服务类中。在别的服务类使用时，可以注入该服务类实例，然后通过实例调用服务函数。

/** 用户服务类 */

@Service

public class   UserService  {

/** 获取用户函数 */

public UserDO  getUser (Long userId) {...}

...

}

/** 公司服务类 */

@Service

public class   CompanyService  {

/** 用户服务 */

@Autowired

private UserService userService;

/** 获取管理员 */

public UserDO  getManager (Long companyId) {

CompanyDO company = ...;

return userService.getUser(company.getManagerId());

}

...

}

• 把静态函数放入工具类

对于静态函数，可以把它们封装到对应的工具类中，在需要时直接使用即可。

/** 用户辅助类 */

public class   UserHelper  {

/** 获取用户名称 */

public static String  getUserName (UserDO user) {...}

...

}

把业务代码写在 Controller 中

1、现象描述

我们会经常会在 Controller 类中看到这样的代码：

/** 用户控制器类 */

@Controller

@RequestMapping( "/user" )

public class   UserController   {

/** 用户DAO */

@Autowired

private UserDAO userDAO;

/** 获取用户函数 */

@ResponseBody

@RequestMapping(path =  "/getUser" , method = RequestMethod.GET)

public Result<UserVO> getUser( @RequestParam(name =  "userId" , required = true) Long userId) {

// 获取用户信息

UserDO userDO = userDAO.getUser(userId);

if (Objects.isNull(userDO)) {

return null ;

}

// 拷贝并返回用户

UserVO userVO = new UserVO();

BeanUtils.copyProperties(userDO, userVO);

return Result.success(userVO);

}

...

}

编写人员给出的理由是：一个简单的接口函数，这么写也能满足需求，没有必要去封装成一个服务函数。

2、 一个特殊的案例

案例代码如下：

/** 测试控制器类 */

@Controller

@RequestMapping( "/test" )

public class   TestController   {

/** 系统名称 */

@Value( " ${example.systemName} " )

private String systemName;

/** 访问函数 */

@RequestMapping(path =  "/access" , method = RequestMethod.GET)

public String access() {

return String.format( "系统(%s)欢迎您访问！" , systemName);

}

}

访问结果如下：

curl http: //localhost:8080/test/access

null

)欢迎您访问！

为什么参数systemName（系统名称）没有被注入值？《Spring Documentation》给出的解释是：

Note that actual processing of the @Value annotation is performed by a BeanPostProcessor.

BeanPostProcessor interfaces are scoped per-container. This is only relevant if you are using container hierarchies. If you define a BeanPostProcessor in one container, it will only do its work on the beans in that container. Beans that are defined in one container are not post-processed by a BeanPostProcessor in another container, even if both containers are part of the same hierarchy.

意思是说：@Value是通过BeanPostProcessor来处理的，而WebApplicationContex和ApplicationContext是单独处理的，所以WebApplicationContex 不能使用父容器的属性值。

所以，Controller 不满足 Service 的需求，不要把业务代码写在 Controller 类中。

3、服务端三层架构

SpringMVC 服务端采用经典的三层架构，即表现层、业务层、持久层，分别采用@Controller、@Service、@Repository进行类注解。

表现层（Presentation）：又称控制层（Controller），负责接收客户端请求，并向客户端响应结果，通常采用HTTP协议。

业务层（Business）：又称服务层（Service），负责业务相关逻辑处理，按照功能分为服务、作业等。

持久层（Persistence）：又称仓库层（Repository），负责数据的持久化，用于业务层访问缓存和数据库。

所以，把业务代码写入到Controller类中，是不符合SpringMVC服务端三层架构规范的。

把持久层代码写在 Service 中

把持久层代码写在 Service 中，从功能上来看并没有什么问题，这也是很多人欣然接受的原因。

1、引起以下主要问题

• 业务层和持久层混杂在一起，不符合SpringMVC服务端三层架构规范；

• 在业务逻辑中组装语句、主键等，增加了业务逻辑的复杂度；

• 在业务逻辑中直接使用第三方中间件，不便于第三方持久化中间件的替换；

• 同一对象的持久层代码分散在各个业务逻辑中，背离了面对对象的编程思想；

• 在写单元测试用例时，无法对持久层接口函数直接测试。

2、把数据库代码写在Service中

这里以数据库持久化中间件 Hibernate 的直接查询为例。

现象描述：

/ ** 用户服务类 * /

@Service

public  class UserService {

/ ** 会话工厂 * /

@Autowired

private SessionFactory sessionFactory;

/ ** 根据工号获取用户函数 * /

public UserVO getUserByEmpId( String empId) {

// 组装HQL语句

String hql =  "from t_user where emp_id = '" + empId +  "'" ;

// 执行数据库查询

Query query = sessionFactory.getCurrentSession().createQuery(hql);

List <UserDO> userList = query.list();

if (CollectionUtils.isEmpty(userList)) {

return null ;

}

// 转化并返回用户

UserVO userVO =  new UserVO();

BeanUtils.copyProperties(userList. get ( 0 ), userVO);

return userVO;

}

}

建议方案：

/** 用户DAO类 */

@Repository

public class UserDAO {

/** 会话工厂 */

@Autowired

private SessionFactory sessionFactory;

/** 根据工号获取用户函数 */

public UserDO  getUserByEmpId ( String empId )  {

// 组装HQL语句

String hql =  "from t_user where emp_id = '" + empId +  "'" ;

// 执行数据库查询

Query query = sessionFactory.getCurrentSession().createQuery(hql);

List<UserDO> userList = query.list();

if (CollectionUtils.isEmpty(userList)) {

return null ;

}

// 返回用户信息

return userList. get ( 0 );

}

}

/** 用户服务类 */

@Service

public class UserService {

/** 用户DAO */

@Autowired

private UserDAO userDAO;

/** 根据工号获取用户函数 */

public UserVO  getUserByEmpId ( String empId )  {

// 根据工号查询用户

UserDO userDO = userDAO.getUserByEmpId(empId);

if (Objects.isNull(userDO)) {

return null ;

}

// 转化并返回用户

UserVO userVO =  new UserVO();

BeanUtils.copyProperties(userDO, userVO);

return userVO;

}

}

关于插件：

阿里的 AliGenerator 是一款基于 MyBatis Generator 改造的 DAO 层代码自动生成工具。利用 AliGenerator 生成的代码，在执行复杂查询的时候，需要在业务代码中组装查询条件，使业务代码显得特别臃肿。

/ ** 用户服务类 * /

@Service

public  class UserService {

/ ** 用户DAO * /

@Autowired

private UserDAO userDAO;

/ ** 获取用户函数 * /

public UserVO getUser( String companyId,  String empId) {

// 查询数据库

UserParam userParam =  new UserParam();

userParam.createCriteria().andCompanyIdEqualTo(companyId)

.andEmpIdEqualTo(empId)

.andStatusEqualTo(UserStatus.ENABLE.getValue());

List <UserDO> userList = userDAO.selectByParam(userParam);

if (CollectionUtils.isEmpty(userList)) {

return null ;

}

// 转化并返回用户

UserVO userVO =  new UserVO();

BeanUtils.copyProperties(userList. get ( 0 ), userVO);

return userVO;

}

}

个人不喜欢用 DAO 层代码生成插件，更喜欢用原汁原味的 MyBatis XML 映射，主要原因如下：

• 会在项目中导入一些不符合规范的代码；

• 只需要进行一个简单查询，也需要导入一整套复杂代码；

• 进行复杂查询时，拼装条件的代码复杂且不直观，不如在XML中直接编写SQL语句；

• 变更表格后需要重新生成代码并进行覆盖，可能会不小心删除自定义函数。

当然，既然选择了使用 DAO 层代码生成插件，在享受便利的同时也应该接受插件的缺点。

3、把 Redis 代码写在 Service 中

现象描述：

/ ** 用户服务类 * /

@Service

public  class UserService {

/ ** 用户DAO * /

@Autowired

private UserDAO userDAO;

/ ** Redis模板 * /

@Autowired

private RedisTemplate< String ,  String > redisTemplate;

/ ** 用户主键模式 * /

private  static final String USER_KEY_PATTERN =  "hash::user::%s" ;

/ ** 保存用户函数 * /

public  void saveUser(UserVO user) {

// 转化用户信息

UserDO userDO = transUser(user);

// 保存Redis用户

String userKey = MessageFormat.format(USER_KEY_PATTERN, userDO.getId());

Map < String ,  String > fieldMap =  new HashMap<>( 8 );

fieldMap.put(UserDO.CONST_NAME, user.getName());

fieldMap.put(UserDO.CONST_SEX,  String .valueOf(user.getSex()));

fieldMap.put(UserDO.CONST_AGE,  String .valueOf(user.getAge()));

redisTemplate.opsForHash().putAll(userKey, fieldMap);

// 保存数据库用户

userDAO.save(userDO);

}

}

建议方案：

/ ** 用户Redis类 * /

@Repository

public  class UserRedis {

/ ** Redis模板 * /

@Autowired

private RedisTemplate< String ,  String > redisTemplate;

/ ** 主键模式 * /

private  static final String KEY_PATTERN =  "hash::user::%s" ;

/ ** 保存用户函数 * /

public UserDO save(UserDO user) {

String key = MessageFormat.format(KEY_PATTERN, userDO.getId());

Map < String ,  String > fieldMap =  new HashMap<>( 8 );

fieldMap.put(UserDO.CONST_NAME, user.getName());

fieldMap.put(UserDO.CONST_SEX,  String .valueOf(user.getSex()));

fieldMap.put(UserDO.CONST_AGE,  String .valueOf(user.getAge()));

redisTemplate.opsForHash().putAll(key, fieldMap);

}

}

/ ** 用户服务类 * /

@Service

public  class UserService {

/ ** 用户DAO * /

@Autowired

private UserDAO userDAO;

/ ** 用户Redis * /

@Autowired

private UserRedis userRedis;

/ ** 保存用户函数 * /

public  void saveUser(UserVO user) {

// 转化用户信息

UserDO userDO = transUser(user);

// 保存Redis用户

userRedis.save(userDO);

// 保存数据库用户

userDAO.save(userDO);

}

}

把一个 Redis 对象相关操作接口封装为一个 DAO 类，符合面对对象的编程思想，也符合 SpringMVC 服务端三层架构规范，更便于代码的管理和维护。

把数据库模型类暴露给接口

1、现象描述

/** 用户DAO类 */

@Repository

public class   UserDAO   {

/** 获取用户函数 */

public UserDO getUser( Long userId) {...}

}

/** 用户服务类 */

@Service

public class   UserService   {

/** 用户DAO */

@Autowired

private UserDAO userDAO;

/** 获取用户函数 */

public UserDO getUser( Long userId) {

return userDAO.getUser(userId);

}

}

/** 用户控制器类 */

@Controller

@RequestMapping( "/user" )

public class   UserController   {

/** 用户服务 */

@Autowired

private UserService userService;

/** 获取用户函数 */

@RequestMapping(path =  "/getUser" , method = RequestMethod.GET)

public Result<UserDO> getUser( @RequestParam(name =  "userId" , required = true) Long userId) {

UserDO user = userService.getUser(userId);

return Result.success(user);

}

}

上面的代码，看上去是满足 SpringMVC 服务端三层架构的，唯一的问题就是把数据库模型类 UserDO 直接暴露给了外部接口。

2、存在问题及解决方案

存在问题：

• 间接暴露数据库表格设计，给竞争对手竞品分析带来方便；

• 如果数据库查询不做字段限制，会导致接口数据庞大，浪费用户的宝贵流量；

• 如果数据库查询不做字段限制，容易把敏感字段暴露给接口，导致出现数据的安全问题；

• 如果数据库模型类不能满足接口需求，需要在数据库模型类中添加别的字段，导致数据库模型类跟数据库字段不匹配问题；

• 如果没有维护好接口文档，通过阅读代码是无法分辨出数据库模型类中哪些字段是接口使用的，导致代码的可维护性变差。

解决方案：

• 从管理制度上要求数据库和接口的模型类完全独立；

• 从项目结构上限制开发人员把数据库模型类暴露给接口。

3、项目搭建的三种方式

下面，将介绍如何更科学地搭建 Java 项目，有效地限制开发人员把数据库模型类暴露给接口。

第1种： 共用模型的项目搭建

共用模型的项目搭建，把所有模型类放在一个模型项目（example-model）中，其它项目（example-repository、example-service、example-website）都依赖该模型项目，关系图如下：

风险：表现层项目（example-webapp）可以调用业务层项目（example-service）中的任意服务函数，甚至于越过业务层直接调用持久层项目（example-repository）的DAO函数。

第2种： 模型分离的项目搭建

模型分离的项目搭建，单独搭建API项目（example-api），抽象出对外接口及其模型VO类。业务层项目（example-service）实现了这些接口，并向表现层项目（example-webapp）提供服务。表现层项目（example-webapp）只调用API项目（example-api）定义的服务接口。

风险：表现层项目（example-webapp）仍然可以调用业务层项目（example-service）提供的内部服务函数和持久层项目（example-repository）的DAO函数。为了避免这种情况，只好管理制度上要求表现层项目（example-webapp）只能调用API项目（example-api）定义的服务接口函数。

第3种：

服务化的项目搭建

服务化的项目搭，就是把业务层项目（example-service）和持久层项目（example-repository）通过 Dubbo 项目（example-dubbo）打包成一个服务，向业务层项目（example-webapp）或其它业务项目（other-service）提供API项目（example-api）中定义的接口函数。

说明：Dubbo 项目（example-dubbo）只发布 API 项目（example-api）中定义的服务接口，保证了数据库模型无法暴露。业务层项目（example-webapp）或其它业务项目（other-service）只依赖了 API 项目（example-api），只能调用该项目中定义的服务接口。

4、一条不太建议的建议

有人会问：接口模型和持久层模型分离，接口定义了一个查询数据模型VO类，持久层也需要定义一个查询数据模型DO类；接口定义了一个返回数据模型VO类，持久层也需要定义一个返回数据模型DO类……这样，对于项目早期快速迭代开发非常不利。能不能只让接口不暴露持久层数据模型，而能够让持久层使用接口的数据模型？

如果从SpringMVC服务端三层架构来说，这是不允许的，因为它会影响三层架构的独立性。但是，如果从快速迭代开发来说，这是允许的，因为它并不会暴露数据库模型类。所以，这是一条不太建议的建议。

/** 用户DAO类 */

@Repository

public class   UserDAO   {

/** 统计用户函数 */

public Long countByParameter(QueryUserParameterVO parameter) {...}

/** 查询用户函数 */

public List<UserVO> queryByParameter(QueryUserParameterVO parameter) {...}

}

/** 用户服务类 */

@Service

public class   UserService   {

/** 用户DAO */

@Autowired

private UserDAO userDAO;

/** 查询用户函数 */

public PageData<UserVO> queryUser(QueryUserParameterVO parameter) {

Long totalCount = userDAO.countByParameter(parameter);

List<UserVO> userList =  null ;

if (Objects.nonNull(totalCount) && totalCount.compareTo( 0 L) >  0 ) {

userList = userDAO.queryByParameter(parameter);

}

return new PageData<>(totalCount, userList);

}

}

/** 用户控制器类 */

@Controller

@RequestMapping( "/user" )

public class   UserController   {

/** 用户服务 */

@Autowired

private UserService userService;

/** 查询用户函数(parameter中包括分页参数startIndex和pageSize) */

@RequestMapping(path =  "/queryUser" , method = RequestMethod.POST)

public Result<PageData<UserVO>> queryUser( @Valid @RequestBody QueryUserParameterVO parameter) {

PageData<UserVO> pageData = userService.queryUser(parameter);

return Result.success(pageData);

}

}

“仁者见仁、智者见智”，每个人都有自己的想法，而文章的内容也只是我的一家之言。

谨以此文献给那些我工作过的创业公司，是您们曾经放手让我去整改乱象，让我从中受益颇深并得以技术成长。

作者简介：陈昌毅，花名常意，高德地图技术专家，2018年加入阿里巴巴，一直从事地图数据采集的相关工作。

声明：本文系作者投稿，版权归作者所有。

【END】

 热 文推 荐 

☞“根本就不需要 Kafka 这样的大型分布式系统！”

☞ 亚马逊与 Uber，软件开发的方式有何不同？

☞ 豪投10亿！ 华为放话2025年97%的大企业采用AI！网友神回应了

☞Python 爬取 B 站 5000 条视频，揭秘为何千万人为它流泪！

☞主链100强榜单出炉, XRP竟与比特币比肩; 以太坊每周产生1248种新代币 | 数据周榜

☞Docker，一个傲娇的男人

☞AI“生死”落地：谁有资格入选AI Top 30+案例？

☞最前沿：堪比E=mc2，Al-GA才是实现AGI的指标性方法论？

☞ 边看边用！这本 Python 3.6 的书火爆了 IT 圈！

你点的每个“在看”，我都认真当成了喜欢