Spring MVC的三层架构使用及解析

2025-09-26 10:44 开发作者：祈祷苍天赐我java之术

一、Spring MVC 三层架构概述

在传统的 Java Web 开发中（如 Servlet+JSP），代码往往混杂在一起：数据处理、页面交互、业务逻辑全部写在 Servlet 中，导致项目维护困难、扩展性差。

这种开发模式存在以下典型问题：

单个Servlet文件可能包含数百行代码，混合处理业务逻辑和视图渲染
数据库操作直接嵌入业务逻辑中，难以更换数据源
代码复用率低，相似功能需要重复实现
单元测试困难，各功能模块耦合度过高

Spring MVC 的三层架构正是为解决这些问题而生，通过职责拆分，将系统分为三个核心层级，每层专注于特定功能，既降低了耦合度，又提升了代码的可复用性和可维护性。

这种分层架构模式借鉴了企业级应用开发的成熟经验，并针对Web应用场景进行了优化。

1.1 三层架构的核心定义

Spring MVC 的三层架构并非独立存在，而是相互协作、自上而下的调用关系，具体包括：

表现层（Presentation Layer）

直接与用户交互，负责接收请求、返回响应

主要功能包括：

接收HTTP请求参数并进行基本校验
调用Service层处理业务逻辑
返回响应（页面渲染或jsON数据）
核心组件：Spring MVC的Controller

典型实现示例：

@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {
    @Autowired
    private UserService userService;
    
    @GetMapping("/{id}")
    public User getUser(@PathVariable Long id) {
        return userService.getUserById(id);
    }
}

业务逻辑层（Business Logic Layer，简称Service层）

处理核心业务逻辑的中枢

主要职责包括：

复杂业务规则的实现
数据有效性校验
事务管理（通过@Transactional注解）
异常处理
组合多个数据操作完成业务功能

典型实现示例：

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
    
    @Transactional
    @Override
    public User createUser(UserDto userDto) {
        // 业务校验
        if(userMapper.existsByUsername(userDto.getUsername())) {
            throw new BusinessException("用户名已存在");
        }
        
        // 数据转换
        User user = new User();
        BeanUtils.copyProperties(userDto, user);
        
        // 持久化操作
        userMapper.insert(user);
        return user;
    }
}

持久层（Persistence Layer）

专注于数据持久化操作

主要特点：

只关心"如何访问数据"，不关心业务逻辑
提供标准的CRUD操作方法
支持多种持久化技术（JDBC、MyBATis、JPA等）

核心组件：

DAO（Data Access Object）或Repository
MyBatis的Mapper接口

典型实现示例：

@Mapper
public interface UserMapper {
    @Select("SELECT * FROM users WHERE id = #{id}")
    User selectById(Long id);
    
    @Insert("INSERT INTO users(username, password) VALUES(#{username}, #{password})")
    void insert(User user);
}

1.2 三层架构的调用流程

请求接收阶段

用户通过浏览器访问/users/123
HTTP请求被Spring MVC的前端控制器DispatcherServlet拦截
DispatcherServlet查找所有已注册的HandlerMapping

请求路由阶段

HandlerMapping根据URL路径/users/123匹配到UserController的pythongetUser方法
将路径变量123解析为方法参数id

业务处理阶段

Controller调用UserService的getUserById方法

Service层可能执行以下操作：

参数校验（如ID有效性）
业务规则判断（如权限检查）
调用持久层获取数据

数据访问阶段

Service调用UserMapper的selectById方法
MyBatis执行SQL：SELECT * FROM users WHERE id = 123
将查询结果映射为User对象返回

响应返回阶段

查询结果沿调用链返回：Mapper → Service → Controller
Controller将User对象转换为JSON格式
DispatcherServlet将响应写入HttpServletResponse

视图渲染阶段（可选）

如果返回的是视图（如JSP）：

DispatcherServlet将ModelAndView交给ViewResolver
ViewResolver解析视图名称，定位具体的JSP文件
视图引擎渲染JSP，生成html响应

三层架构交互时序图示例：

Client → DispatcherServlet → Controller → Service → Mapper → DB
                                   ↑                |
                                   |                ↓
Client ← DispatcherServlet ← Controller ← Service ← Mapper

这种分层架构使得系统各部分的职责更加清晰，便于团队协作开发、单元测试和后期维护。例如：

前端开发人员只需要关注Controller层的接口定义
业务分析师可以基于Service层的代码理解业务规则
DBA可以优化Mapper层的SQL语句而不影响业务逻辑

二、各层详细拆解

2.1 表现层（Controller 层）：用户交互的 "入口"

表现层是 Spring MVC 框架中与用户直接交互的层级，作为系统的"门面"，负责处理 HTTP 请求和响应。它的核心组件是 Controller 类，主要职责包括：

接收客户端请求（解析请求参数、请求头等）
进行基础参数校验
调用 Service 层处理业务逻辑
组装响应数据并返回给客户端
处理异常情况并返回友好错误信息

2.1.1 核心组件与注解详解

@Controller

作用：标识一个类作为 Spring MVC 的控制器
实现原理：Spring 会在启动时扫描带有该注解的类，并将其注册为 Spring Bean
配套机制：配合组件扫描注解 @ComponentScan 使用

示例：

@Controller
public class HomeController {
    // 控制器方法...
}

@RequestMapping

核心功能：

路径映射：将 HTTP 请求映射到控制器方法
请求方法限定：通过 method 属性指定处理的 HTTP 方法
参数匹配：通过 params 属性匹配特定请求参数
头部匹配：通过 headers 属性匹配特定请求头

高级用法：

通配符支持：如 "/user/*" 可匹配 "/user/123" 等路径
类级别与方法级别组合：类级别定义基础路径，方法级别定义具体路径
媒体类型限定：通过 produces/consumes 指定处理的内容类型

示例：

@RequestMapping(value = "/products", method = RequestMethod.GET)
public String listProducts() {...}

@GetMapping/@PostMapping

优点：

代码更简洁：相比 @RequestMapping(method = RequestMethod.GET) 更易读
语义更明确：直接表明处理的 HTTP 方法
支持继承：可以组合使用 @RequestMapping 的类级别注解

示例对比：

// 传统方式
@RequestMapping(value = "/user", method = RequestMethod.GET)

// 简化方式
@GetMapping("/user")

@RequestParam

主要参数：

name/value：指定绑定的请求参数名称
required：是否为必须参数（默认 true）
defaultValue：参数默认值

使用场景：

处理查询参数：如 ?page=1&size=10
处理表单数据：如 application/x-www-form-urlencoded

示例：

@GetMapping("/search")
public String search(@RequestParam(name = "keyword", required = false, defaultValue = "") String keyword) {...}

@PathVariable

特点：

用于 RESTful 风格的 URL 参数获取
支持正则表达式匹配路径变量
可配合 @RequestMapping 的通配符使用

示例：

@GetMapping("/users/{userId}/orders/{orderId}")
public String getOrder(@PathVariable Long userId, @PathVariable String orderId) {...}

@ResponseBody

工作机制：

通过 HttpMessageConverter 将返回值转换为指定格式
常用转换器：MappingJackson2HttpMessageConverter（JSON）
可自定义转换器处理特殊格式

典型应用：

前后端分离架构中的 API 接口
AJAX 请求响应
移动端接口开发

示例：

@ResponseBody
@GetMapping("/api/user/{id}")
public User getUser(@PathVariable Long id) {...}

@RestController

组合优势：

减少样板代码：无需在每个方法上添加 @ResponseBody
语义更清晰：明确表示该类是纯 API 控制器
自动配置：默认启用 JSON 序列化

实现原理：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Controller
@ResponseBody
public @interface RestController {...}

2.1.2 示例：一个完整的 Controller 实现

package com.example.demo.controller;

import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.springframework.validation.annotation.Validated;
import javax.validation.constraints.Min;
import java.util.List;

@Controller
@RequestMapping("/user")
@Validated  // 启用方法参数验证
public class UserController {
    
    private final UserService userService;
    
    // 推荐使用构造器注入
    public UserController(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    /**
     * 用户列表页面
     * @param page 页码（从1开始）
     * @param size 每页条数
     * @param model 视图模型
     * @return 视图名称
     */
    @GetMapping("/list")
    public String listUsers(
            @RequestParam(defaultValue = "1") @Min(1) int page,
            @RequestParam(defaultValue = "10") @Min(1) int size,
            Model model) {
        
        PageInfo<User> pageInfo = userService.getUsersByPage(page, size);
        model.addAttribute("pageInfo", pageInfo);
        return "user/list";
    }

    /**
     * 获取用户详情（REST API）
     * @param userId 用户ID
     * @return 统一响应结果
     */
    @GetMapping("/{userId}")
    @ResponseBody
    public Result<User> getUserDetail(@PathVariable @Min(1) Long userId) {
        User user = userService.getUserById(userId);
        return Result.success(user);
    }

    /**
     * 创建新用户
     * @param userDTO 用户数据
     * @return 创建结果
     */
    @PostMapping
    @ResponseBody
    public Result<Long> createUser(@RequestBody @Valid UserDTO userDTO) {
        Long userId = userService.createUser(userDTO);
        return Result.success(userId);
    }
}

2.1.3 最佳实践与注意事项

职责分离原则

Controller 应保持"瘦身"，仅处理：

请求/响应转换
基础参数验证
异常捕获

所有业务逻辑应委托给 Service 层

参数校验建议

使用 JSR-380 规范注解：

@NotNull/@NotEmpty/@NotBlank
@Size(min=, max=)
@Pattern(regexp=)
@Min/@Max

分组校验：通过 groups 属性实现不同场景的校验规则

自定义校验：实现 ConstraintValidator 接口

统一响应格式

推荐结构：

public class Result<T> {
    private int code;    // 状态码
    private String msg;  // 消息
    private T data;      // 数据
    private long timestamp = System.currentTimeMillis();
    // 构造方法、静态工厂方法等...
}

使用示例：

@GetMapping("/{id}")
public Result<User> getUser(@PathVariable Long id) {
    User user = userService.getUserById(id);
    return Result.success(user);
}

异常处理

推荐使用 @ControllerAdvice 统一处理异常

示例：

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
    
    @ExceptionHandler(BusinessException.class)
    @ResponseBody
    public Result<?> handleBusinessException(BusinessException e) {
        return Result.fail(e.getErrorCode(), e.getMessage());
    }
}

性能考虑

避免在 Controller 中进行：

复杂计算
数据库操作
耗时 I/O 操作

使用异步处理：@Async、DeferredResult 等

安全建议

对敏感参数进行过滤
重要操作添加权限校验
防止 CSRF 攻击
输入参数进行 XSS 防护

测试建议

使用 MockMvc 进行单元测试

测试用例应覆盖：

正常流程
参数校验失败情况
异常情况处理
边界条件

2.2 业务逻辑层（Service 层）：系统的 "大脑"

Service 层是整个系统的核心业务处理中枢，负责实现业务规则、处理事务、协调多个持久层操作，是表现层与持久层之间的 "桥梁"。

它相当于应用系统的"大脑"，负责处理复杂的业务逻辑，确保业务流程的正确性和数据一致性。

2.2.1 核心组件与注解

@Service 注解

作用：标记一个类为 Service 层组件，Spring 会自动扫描并注册为 Bean，供 Controller 层注入
使用场景：所有业务逻辑处理类都应该使用此注解

示例：

@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {...}

@Transactional 注解

作用：声明事务管理，可用于类或方法上，指定事务的各种属性

常用参数：

propagation：事务传播行为（如REQUIRED, REQUIRES_NEW）
isolation：事务隔离级别（如DEFAULT, READ_COMMITTED）
rollbackFor：指定哪些异常需要回滚
timeout：事务超时时间

示例：

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED, 
             isolation = Isolation.DEFAULT,
             timeout = 30,
             rollbackFor = Exception.class)

接口与实现类设计

优势：

面向接口编程，便于后续扩展
方便进行单元测试（可mock接口）
实现多态特性

典型结构：

├── service
│   ├── UserService.java          // 接口
│   └── impl
│       └── UserServiceImpl.java  // 实现类

2.2.2 示例：Service 接口与实现类

1. Service接口设计

/**
 * 用户服务接口
 * 定义业务契约，不包含具体实现
 */
public interface UserService {

    /**
     * 查询所有用户
     * @return 用户列表（可能为空列表）
     */
    List<User> getAllUsers();

    /**
     * 根据ID查询用户
     * @param userId 用户ID
     * @return 用户实体
     * @throws BusinessException 当ID无效时抛出
     */
    User getUserById(Integer userId) throws BusinessException;

    /**
     * 新增用户
     * @param user 用户实体
     * @return 操作是否成功
     * @throws BusinessException 当用户名已存在等业务异常时抛出
     */
    boolean addUser(User user) throws BusinessException;
    
    /**
     * 批量导入用户
     * @param users 用户列表
     * @return 成功导入的数量
     */
    @Transactional
    int batchImportUsers(List<User> users);
}

2. Service实现类详解

import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import javax.annotation.Resource;

/**
 * 用户服务实现类
 * 实现具体的业务逻辑
 */
@Service // 标记为Service组件
public class UserServiceImpl implements UserService {

    // 使用@Resource或@Autowired注入持久层组件
    @Resource
    private UserMapper userMapper;
    
    @Resource
    private RoleService roleService;
    
    @Resource
    private LogService logService;

    // 简单查询操作通常不需要事务
    @Override
    public List<User> getAllUsers() {
        // 直接调用Mapper层方法获取数据
        // 可添加缓存逻辑提升性能
        return userMapper.selectAll();
    }

    @Override
    public User getUserById(Integer userId) throws BusinessException {
        // 业务校验
        if (userId == null || userId <= 0) {
            throw new BusinessException(ErrorCode.INVALID_USER_ID, "用户ID无效");
        }
        
        // 查询用户
        User user = userMapper.selectById(userId);
        
        // 业务处理：如果用户不存在
        if (user == null) {
            throw new BusinessException(ErrorCode.USER_NOT_FOUND, "用户不存在");
        }
        
        return user;
    }

    // 需要事务管理的业务方法
    @Override
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public boolean addUser(User user) throws BusinessException {
        // 1. 参数校验
        if (user == null || StringUtils.isEmpty(user.getUsername())) {
            throw new BusinessException(ErrorCode.INVALID_PARAM, "用户信息不完整");
        }
        
        // 2. 业务校验（用户名唯一性检查）
        User existingUser = userMapper.selectByUsername(user.getUsername());
        if (existingUser != null) {
            throw new BusinessException(ErrorCode.USERNAME_EXISTS, "用户名已存在");
        }
        
        // 3. 设置默认值等业务处理
        user.setCreateTime(new Date());
        user.setStatus(1); // 默认激活状态
        
        // 4. 调用Mapper层保存数据
        int rows = userMapper.insert(user);
        
        // 5. 关联操作（如分配默认角色）
        roleService.assignDefaultRole(user.getId());
        
        // 6. 记录操作日志（异步处理）
        logService.asyncRecordLog("USER_ADD", "新增用户：" + user.getUsername());
        
        return rows > 0;
    }
    
    @Override
    @Transactional
    public int batchImportUsers(List<User> users) {
        int successCount = 0;
        for (User user : users) {
            try {
                if (addUser(user)) {
                    successCount++;
                }
            } catch (BusinessException e) {
                // 记录导入失败的用户
                log.warn("导入用户失败: {}", user.getUsername(), e);
            }
        }
        return successCount;
    }
}

2.2.3 开发注意事项

职责划分原则

Service层应专注于业务逻辑处理
所有数据库操作必须通过Mapper/DAO层完成
避免在Service层直接编写SQL语句

事务管理最佳实践

事务注解应加在Service层而非Controller层
默认情况下只对RuntimeException回滚，建议明确指定rollbackFor
只读操作使用@Transactional(readOnly = true)提升性能
避免在同一个类中自调用事务方法（因代理机制会失效）

异常处理规范

// 自定义业务异常示例
public class BusinessException extends RuntimeException {
    private String errorCode;
    
    public BusinessException(String errorCode, String message) {
        super(message);
        this.errorCode = errorCode;
    }
    
    // getter方法...
}

使用自定义业务异常替代RuntimeException
不同业务错误定义不同的错误码
在Controller层统一处理业务异常

性能优化建议

复杂查询考虑添加缓存
批量操作使用批量处理方法
耗时操作考虑异步处理

测试考量

Service层应易于单元测试
使用Mock对象隔离依赖
测试应覆盖各种业务场景和异常分支

典型业务场景处理

分布式事务：对于跨服务调用，考虑使用Seata等分布式事务解决方案
幂等性处理：对于支付等关键业务，需要实现幂等性控制
业务流水号：重要业务操作应生成唯一业务流水号便于追踪

2.3 持久层（Mapper/DAO 层）：数据的 "搬运工"

持久层作为应用程序与数据库之间的桥梁，专注于数据的持久化操作。其主要职责包括：

执行基本的 CRUD 操作（Create/Read/Update/Delete）
处理数据库事务
实现数据缓存（可选）
进行数据校验（基础级别）

与业务层不同，持久层不关心业务逻辑，只关注"数据如何存储和获取"。在现代 Java Web 开发中，MyBatis 已成为最流行的持久层框架之一，相比传统的 JDBC 和 DAO 模式，它具有以下优势：

简化了数据库操作
提供自动的对象关系映射(ORM)
支持动态SQL
具有更好的性能

2.3.1 核心组件与配置

1. Mapper 接口

Mapper 接口是 MyBatis 的核心概念，它替代了传统的 DAO 接口。与 DAO 不同：

不需要编写实现类
MyBatis 通过动态代理技术自动生成实现
方法签名直接对应 SQL 操作

// 典型 Mapper 接口定义
@Mapper
public interface UserMapper {
    // 查询方法
    User selectById(Long id);
    
    // 插入方法
    int insert(User user);
    
    // 更新方法
    int update(User user);
    
    // 删除方法
    int deleteById(Long id);
}

2. 关键注解

@Mapper：标记接口为 MyBatis Mapper 接口
@MapperScan：在 Spring Boot 启动类或配置类上使用，指定 Mapper 接口的扫描路径
@Param：用于多参数方法，指定参数名称

3. XML 映射文件

XML 文件是 SQL 语句的主要存放位置，通常包含：

结果映射定义(<resultMap>)
SQL 查询语句(<select>)
插入语句(<insert>)
更新语句(<update>)
删除语句(<delete>)

2.3.2 示例详解

1. Mapper 接口增强版

@Mapper
public interface UserMapper {
    // 基础CRUD操作
    List<User> selectAll();
    User selectById(@Param("id") Long id);
    int insert(User user);
    int update(User user);
    int deleteById(@Param("id") Long id);
    
    // 分页查询
    List<User> selectByPage(@Param("offset") int offset, 
                           @Param("pageSize") int pageSize);
    
    // 条件查询
    List<User> selectByCondition(@Param("condition") UserQueryCondition condition);
    
    // 批量操作
    int batchInsert(@Param("users") List<User> users);
    int batchUpdate(@Param("users") List<User> users);
}

2. XML 映射文件详解

<?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.example.mapper.UserMapper">
    
    <!-- 高级结果映射 -->
    <resultMap id="UserDetailResultMap" type="User">
        <id column="id" property="id"/>
        <result column="username" property="username"/>
        <result column="email" property="email"/>
        <result column="create_time" property="createTime" 
                jdbcType="TIMESTAMP"/>
        <!-- 关联映射 -->
        <association property="department" javaType="Department">
            <id column="dept_id" property="id"/>
            <result column="dept_name" property="name"/>
        </association>
    </resultMap>

    <!-- 动态SQL查询 -->
    <select id="selectByCondition" resultMap="UserDetailResultMap">
        SELECT u.*, d.id as dept_id, d.name as dept_name
        FROM user u
        LEFT JOIN department d ON u.dept_id = d.id
        <where>
            <if test="condition.username != null">
                AND u.username LIKE CONCAT('%', #{condition.username}, '%')
            </if>
            <if test="condition.email != null">
                AND u.email = #{condition.email}
            </if>
            <if test="condition.createTimeStart != null">
                AND u.create_time >= #{condition.createTimeStart}
            </if>
        </where>
        ORDER BY u.create_time DESC
    </select>

    <!-- 批量插入 -->
    <insert id="batchInsert">
        INSERT INTO user (username, email, create_time)
        VALUES
        <foreach collection="users" item="user" separator=",">
            (#{user.username}, #{user.email}, #{user.createTime})
        </foreach>
    </insert>
</mapper>

2.3.3 高级特性与最佳实践

动态SQL：

使用<if>, <choose>, <when>, <otherwise>标签实现条件判断
<where>标签自动处理WHERE子句
<set>标签用于UPDATE语句

关联查询：

一对一：<association>
一对多：<collection>
延迟加载：配置lazyLoadingEnabled=true

性能优化：

使用二级缓存（需谨慎）
批量操作代替单条操作
合理使用延迟加载

事务管理：

在Service层使用@Transactional注解
配置适当的事务传播行为

分页实现：

使用PageHelper插件
手动实现分页(limit offset)

2.3.4 常见问题解决方案

参数映射问题：

简单类型参数：直接使用#{param}
对象参数：使用#{propertyName}
Map参数：使用#{key}
多参数：必须使用@Param注解

结果映射问题：

字段名与属性名不一致时使用<resultMap>
复杂类型使用嵌套映射
使用<constructor>进行构造函数映射

SQL注入防护：

永远使用#{}而不是${}进行参数绑定
对用户输入进行严格校验

性能监控：

配置SQL日志输出
使用MyBatis-Plus的性能分析插件
监控慢SQL

通过以上规范和最佳实践，可以构建出高效、可维护的持久层，为应用程序提供可靠的数据访问支持。

三、基于三层架构搭建 Spring MVC 项目

3.1 项目结构（Maven）

一个标准的 Spring MVC 三层架构项目结构如下（以 IntelliJ IDEA 为例）：

src/
├── main/
│   ├── java/
│   │   └── com/
│   │       └── example/
│   │           ├── controller/       # 表现层（Controller）
│   │           │   └── UserController.java
│   │           ├── service/          # 业务逻辑层（Service）
│   │           │   ├── UserService.java      # 接口
│   │           │   └── impl/
│   │           │       └── UserServiceImpl.java  # 实现类
│   │           ├── mapper/           # 持久层（Mapper）
│   │           │   └── UserMapper.java
│   │           ├── entity/           # 实体类（对应数据库表）
│   │           │   └── User.java
│   │           ├── exception/        # 自定义异常
│   │           │   └── BusinessException.java
│   │           ├── config/           # Spring配置类
│   │           │   └── SpringMvcConfig.java
│   │           └── util/             # 工具类
│   │               └── Result.java   # 统一响应封装
│   ├── resources/
│   │   ├── mapper/                   # Mapper XML文件
│   │   │   └── UserMapper.xml
│   │   ├── application.properties    # 全局配置（数据库、MyBatis等）
│   │   └── static/                   # 静态资源（css、JS、图片）
│   └── webapp/                       # Web资源
│       ├── WEB-INF/
│       │   ├── views/                # 视图页面（JSP/HTML）
│       │   │   └── userList.jsp
│       │   └── web.xml               # Web配置（可选，Spring Boot可省略）
└── pom.xml                           # Maven依赖

各层职责说明

表现层(Controller)：接收HTTP请求，参数校验，调用Service并返回响应
业务逻辑层(Service)：处理业务逻辑，事务控制，调用Mapper层
持久层(Mapper)：数据库操作，与MyBatis框架交互
实体层(Entity)：定义数据模型，与数据库表映射
配置层(Config)：Spring相关配置，如MVC配置、组件扫描等

3.2 核心依赖（pom.xml）

<!-- Spring MVC核心依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
    <version>5.3.28</version>
</dependency>

<!-- MyBatis依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.mybatis</groupId>
    <artifactId>mybatis</artifactId>
    <version>3.5.13</version>
</dependency>

<!-- MyBatis整合Spring -->
<dependency>
    <groupId>org.mybatis</groupId>
    <artifactId>mybatis-spring</artifactId>
    <version>2.1.2</version>
</dependency>

<!-- MySQL驱动 -->
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.33</version>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>

<!-- 数据库连接池（HikariCP） -->
<dependency>
    <groupId>com.zaxxer</groupId>
    <artifactId>HikariCP</artifactId>
    <version>5.0.1</version>
</dependency>

<!-- JSP依赖（若使用JSP视图） -->
<dependency>
    <groupId>javax.servlet.jsp</groupId>
    <artifactId>jsp-api</artifactId>
    <version>2.2</version>
    <scope>provided</scope>
</dependency>

<!-- lombok（简化实体类代码） -->
<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <version>1.18.28</version>
    <optional>true</optional>
</dependency>

<!-- JSON处理（Jackson） -->
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.14.2</version>
</dependency>

3.3 核心配置（application.properties）

# 数据库配置（HikariCP）
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/spring_mvc_db?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&serverTimezone=GMT%2B8
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456

# HikariCP连接池配置
spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=10
spring.datasource.hikari.minimum-idle=5
spring.datasource.hikari.idle-timeout=300000

# MyBatis配置
# Mapper XML文件路径
mybatis.mapper-locations=classpath:mapper/*.xml
# 实体类别名扫描包（简化XML中的type配置）
mybatis.type-aliases-package=com.example.entity
# 开启MyBatis日志（便于调试SQL）
mybatis.configuration.log-impl=org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl

# Spring MVC视图解析器配置（JSP）
spring.mvc.view.prefix=/WEB-INF/views/
spring.mvc.view.suffix=.jsp

# 静态资源访问配置（CSS/JS/图片）
spring.mvc.static-path-pattern=/static/**

3.4 配置类（SpringMvcConfig.java）

import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.EnableWebMvc;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.ResourceHandlerRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.ViewResolverRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;

@Configuration // 标记为配置类
@EnableWebMvc // 开启Spring MVC功能
@ComponentScan("com.example") // 扫描组件（Controller/Service等）
@MapperScan("com.example.mapper") // 扫描MyBatis Mapper接口
public class SpringMvcConfig implements WebMvcConfigurer {

    // 配置视图解析器（JSP）
    @Override
    public void configureViewResolvers(ViewResolverRegistry registry) {
        registry.jsp("/WEB-INF/views/", ".jsp");
    }

    // 配置静态资源访问（避免静态资源被DispatcherServlet拦截）
    @Override
    public void addResourceHandlers(ResourceHandlerRegistry registry) {
        registry.addResourceHandler("/static/**")
                .addResourceLocations("classpath:/static/");
    }
    
    // 配置JSON消息转换器（自动注册Jackson）
    // Spring会自动注册MappingJackson2HttpMessageConverter
}

3.5 功能测试：验证三层架构流程

3.5.1 数据库表准备（MySQL）

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS spring_mvc_db;
USE spring_mvc_db;

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `user` (
    `user_id` INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT '用户ID',
    `username` VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE COMMENT '用户名',
    `nickname` VARCHAR(50) DEFAULT '' COMMENT '昵称',
    `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT '用户表';

-- 初始化测试数据
INSERT INTO `user`(username, nickname) VALUES
('admin', '管理员'),
('user1', '普通用户1'),
('user2', '普通用户2');

3.5.2 接口测试（Postman）

1. 查询所有用户（GET）

请求地址：http://localhost:8080/spring-mvc-demo/user/list
请求方式：GET

预期结果：

返回userList.jsp页面
页面中展示数据库中的用户列表
页面包含用户ID、用户名、昵称和创建时间信息

2. 根据ID查询用户（GET）

请求地址：http://localhost:8080/spring-mvc-demo/user/1
请求方式：GET
请求头：Accept: application/json

预期结果：

{
  "code": 200,
  "msg": "success",
  "data": {
    "userId": 1,
    "username": "admin",
    "nickname": "管理员",
    "createTime": "2024-05-20 10:30:00"
  }
}

3. 新增用户（POST）

请求地址：http://localhost:8080/spring-mvc-demo/user/add
请求方式：POST
请求头：Content-Type: application/json

请求体：

{
  "username": "newuser",
  "nickname": "新用户"
}

预期结果：

{
  "code": 200,
  "msg": "添加成功",
  "data": null
}

四、三层架构常见问题与解决方案

4.1 表现层常见问题

问题 1：Controller 无法接收请求（404 错误）

可能原因分析：

请求路径映射问题：

前端发送的请求路径与后端@RequestMapping注解定义的路径不匹配
常见错误包括：大小写不一致（如/userInfo vs /userinfo）、缺少或多余斜杠（如/api/user vs /api/user/）
特殊字符编码问题（如空格应编码为%20）

Controller 配置问题：

类未添加@Controller或@RestController注解

类未被Spring组件扫描到，可能原因：

@ComponentScan配置的包路径不正确
Controller类所在的包不在主启动类的同级或子级目录下
使用了错误的扫描注解（如@ServletComponentScan）

DispatcherServlet 配置问题：

web.xml中url-pattern配置为/*会拦截所有请求，包括静态资源和JSP
未正确配置静态资源处理器
缺少必要的Servlet映射配置

解决方案及实施步骤：

路径核对：

使用Postman等工具直接测试Controller接口
在Controller方法中添加日志输出，确认请求是否到达
检查是否有@PathVariable参数但请求未提供

注解检查：

@RestController  // 或 @Controller
@RequestMapping("/api/users")
public class UserController {
    // 确保方法上有@RequestMapping或其派生注解
    @GetMapping("/{id}")
    public User getUser(@PathVariable Long id) {
        // ...
    }
}

DispatcherServlet 配置：

推荐配置：

<servlet-mapping>
    <servlet-name>dispatcher</servlet-name>
    <url-pattern>/</url-pattern>  <!-- 而不是 /* -->
</servlet-mapping>

Spring Boot中配置静态资源：

@Override
public void addResourceHandlers(ResourceHandlerRegistry registry) {
    registry.addResourceHandler("/static/**")
           .addResourceLocations("classpath:/static/");
}

问题 2：参数绑定失败（400 错误）

可能原因深度分析：

类型不匹配：

前端传递字符串"123"，但后端使用Integer接收
集合类型参数未正确格式化（如List<String>需要?names=aa&names=bb）

日期格式化：

常见日期格式冲突：

前端："2024-05-20"
后端期望："2024/05/20"或时间戳

时区问题（如UTC与本地时区差异）

命名不一致：

驼峰命名与下划线命名转换问题
嵌套对象属性访问（如user.address.city）

完整解决方案：

基础类型处理：

@GetMapping("/detail")
public Result detail(@RequestParam("user_id") Integer userId) {
    // 明确指定参数名
}

日期处理最佳实践：

@PostMapping("/schedule")
public Result createSchedule(
        @RequestParam @DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd") Date startDate,
        @RequestBody @JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", timezone = "GMT+8") Date endTime) {
    // 分别处理URL参数和JSON体中的日期
}

复杂对象绑定：

// 实体类
public class User {
    @JsonProperty("user_id")  // 处理JSON字段名
    private Long userId;
    
    @RequestParam("user_name")  // 处理URL参数名
    private String userName;
}

// Controller
@PostMapping("/update")
public Result updateUser(@Valid User user) {
    // 支持混合绑定方式
}

补充技巧：

全局日期格式配置（application.yml）：

spring:
  jackson:
    date-format: yyyy-MM-dd HH:mm:ss
    time-zone: GMT+8

自定义参数解析器：实现HandlerMethodArgumentResolver处理特殊参数类型

4.2 业务逻辑层常见问题

问题 1：事务不生效（数据提交后未回滚）

详细原因分析：

注解位置问题：

@Transactional注解在private/protected方法上无效
注解被同类中的非事务方法调用

异常处理问题：

捕获了异常但未重新抛出
抛出的异常类型不是RuntimeException
自定义异常未继承RuntimeException

代理机制问题：

使用this.method()调用导致绕过Spring代理
特殊场景：异步方法、synchronized方法

完整解决方案：

正确的事务配置：

@Service
public class OrderService {
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class, propagation = Propagation.REQUIRED)
    public void createOrder(OrderDTO dto) throws BusinessException {
        // 业务代码
    }
}

解决自调用问题方案：

方案1：重构代码结构

方案2：通过AopContext获取代理对象

((OrderService) AopContext.currentProxy()).internalMethod();

方案3：使用@Autowired注入自身（需配合@Lazy）

事务调试技巧：

开启事务日志：

logging.level.org.springframework.transaction.interceptor=DEBUG
logging.level.org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager=DEBUG

问题 2：Service 层循环依赖（BeanCreationException）

典型场景分析：

直接循环依赖：

@Service
class AService { @Autowired BService b; }

@Service
class BService { @Autowired AService a; }

间接循环依赖： A → B → C → A

构造器注入导致的不可解循环：

@Service
class AService {
    private final BService b;
    public AService(BService b) { this.b = b; }
}

进阶解决方案：

架构层面重构：

提取公共逻辑到新的CommonService
使用门面模式封装相关服务

技术解决方案：

// 方案1：使用setter注入 + @Lazy
@Service
class AService {
    private BService b;
    
    @Autowired
    public void setB(@Lazy BService b) { this.b = b; }
}

// 方案2：使用ApplicationContext
@Service
class BService implements ApplicationContextAware {
    private ApplicationContext context;
    
    public void someMethod() {
        AService a = context.getBean(AService.class);
    }
}

Spring Boot 2.6+ 处理：

配置允许循环引用（不推荐）：

spring.main.allow-circular-references=true

4.3 持久层常见问题

问题 1：Mapper 接口与 XML 不匹配（BindingException）

完整排查清单：

路径匹配问题：

检查XML文件是否在resources目录的对应包路径下
Maven项目注意src/main/resources和src/main/java的目录结构一致性

ID匹配问题：

方法重载导致混淆
泛型方法特殊处理

配置问题：

MyBatis配置文件中<mappers>配置错误
Spring Boot中mybatis.mapper-locations配置不完整

详细解决方案：

项目结构规范：

src/main/java
  └─com/example/mapper
        UserMapper.java
src/main/resources
  └─com/example/mapper
        UserMapper.xml

XML配置示例：

<?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.example.mapper.UserMapper">
    <select id="selectById" resultType="com.example.entity.User">
        SELECT * FROM user WHERE id = #{id}
    </select>
</mapper>

Spring Boot配置：

# 确保扫描到Mapper接口
mybatis.mapper-locations=classpath*:mapper/**/*.xml
# 开启MyBatis日志
logging.level.com.example.mapper=DEBUG

问题 2：SQL 执行报错（SQLSyntaxErrorException）

深度排查指南：

SQL语法问题：

数据库方言差异（MySQL vs oracle）
保留关键字冲突（如使用order作为表名）
分页语法差异

参数处理问题：

#{}和${}混用导致的语法错误
参数类型不匹配（如字符串参数未加引号）

数据库连接问题：

连接池配置不当
数据库版本不兼容
SSL连接配置错误

专业解决方案：

SQL调试技巧：

# 打印完整执行的SQL（包括参数）
mybatis.configuration.log-impl=org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl

参数处理规范：

<!-- 正确用法 -->
<select id="findUsers" resultType="User">
    SELECT * FROM user 
    WHERE username = #{name} 
    AND create_time > #{date,jdbcType=TIMESTAMP}
</select>

<!-- 动态表名用法（需确保安全） -->
<select id="selectByTable" resultType="map">
    SELECT * FROM ${tableName} 
    WHERE id = #{id}
</select>

数据库连接配置：

# 完整连接配置示例
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/db?useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver

高级技巧：

使用MyBatis-Plus的SQL注入器防止SQL错误

配置SQL执行超时时间：

<select id="complexQuery" timeout="30">
    <!-- 复杂查询 -->
</select>

五、三层架构优化建议

5.1 代码复用与解耦

统一异常处理

使用Spring提供的@ControllerAdvice+@ExceptionHandler实现全局异常处理机制，可以避免在各个Controller中重复编写try-catch块。这种集中式异常处理方式具有以下优势：

减少重复代码，提高代码整洁度
统一异常响应格式，便于前端处理
可灵活分类处理不同类型的异常

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
    /**
     * 处理业务异常
     * @param e 业务异常对象
     * @return 统一响应结果
     */
    @ExceptionHandler(BusinessException.class)
    @ResponseBody
    public Result<?> handleBusinessException(BusinessException e) {
        log.error("业务异常：{}", e.getMessage(), e);
        return Result.fail(e.getCode(), e.getMessage());
    }

    /**
     * 处理系统异常
     * @param e 异常对象
     * @return 统一响应结果
     */
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    @ResponseBody
    public Result<?> handleException(Exception e) {
        log.error("系统异常：", e);
        return Result.pythonfail(500, "系统繁忙，请稍后再试");
    }
}

通用Service/DAO层设计

通过抽取通用CRUD操作方法到基类中，可以大幅减少重复代码。这种设计模式特别适合具有大量相似CRUD操作的系统：

1.定义通用Mapper接口

public interface BaseMapper<T> {
    int insert(T entity);  // 插入单条记录
    int deleteById(@Param("id") Serializable id);  // 根据主键删除
    int updateById(@Param("entity") T entity);  // 根据主键更新
    T selectById(@Param("id") Serializable id);  // 根据主键查询
    List<T> selectList(@Param("entity") T entity);  // 条件查询列表
    Page<T> selectPage(Page<T> page, @Param("entity") T entity);  // 分页查询
}

2.业务Mapper继承通用接口

public interface UserMapper extends BaseMapper<User> {
    // 自定义方法
    @Select("SELECT * FROM user WHERE username = #{username}")
    User selectByUsername(@Param("username") String username);
    
    // 复杂查询示例
    @Select("SELECT u.* FROM user u JOIN department d ON u.dept_id = d.id WHERE d.name = #{deptName}")
    List<User> selectByDepartmentName(@Param("deptName") String deptName);
}

3.通用Service实现

public abstract class BaseServiceImpl<M extends BaseMapper<T>, T> implements BaseService<T> {
    @Autowired
    protected M baseMapper;

    @Override
    public boolean save(T entity) {
        return baseMapper.insert(entity) > 0;
    }

    @Override
    public boolean updateById(T entity) {
        return baseMapper.updateById(entity) > 0;
    }
    
    // 其他通用方法实现...
}

5.2 性能优化

缓存设计

在Service层合理使用缓存可以显著提升系统性能，特别是对于读多写少的场景：

缓存使用场景：

高频访问的配置数据
用户基础信息
商品详情等静态数据
计算结果缓存

缓存实现示例：

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Resource
    private RedisTemplate<String, User> redisTemplate;
    @Resource
    private UserMapper userMapper;
    
    // 缓存key前缀
    private static final String USER_CACHE_PREFIX = "user:id:";
    // 缓存过期时间(小时)
    private static final long CACHE_EXPIRE_HOURS = 1;

    @Overrihttp://www.devze.comde
    @Transactional(readOnly = true)
    public User getUserById(Integer userId) {
编程客栈        String key = USER_CACHE_PREFIX + userId;
        // 1. 先查缓存
        User user = redisTemplate.opsForValue().get(key);
        if (user != null) {
            return user;
        }
        
        // 2. 缓存未命中，查数据库
        user = userMapper.selectById(userId);
        if (user != null) {
            // 3. 设置缓存
            redisTemplate.opsForValue().set(
                key, 
                user, 
                CACHE_EXPIRE_HOURS, 
                TimeUnit.HOURS
            );
            
            // 4. 异步更新用户访问记录
            CompletableFuture.runAsync(() -> 
                updateUserAccessTime(userId)
            );
        }
        return user;
    }
    
    // 缓存一致性处理
    @Override
    @CacheEvict(key = "#user.id", condition = "#user.id != null")
    public boolean updateUser(User user) {
        return userMapper.updateById(user) > 0;
    }
}

批量操作优化

使用批量操作可以大幅减少数据库交互次数，提高性能：

1.MyBatis批量插入示例：

<!-- 批量插入用户 -->
<insert id="batchInsert" parameterType="java.util.List">
    INSERT INTO user (username, password, nickname, create_time)
    VALUES
    <foreach collection="list" item="item" index="index" separator=",">
        (#{item.username}, #{item.password}, #{item.nickname}, 
        <choose>
            <when test="item.createTime != null">#{item.createTime}</when>
            <otherwise>NOW()</otherwise>
        </choose>)
    </foreach>
</insert>

2.批量更新示例：

@Transactional
public int batchUpdateUserStatus(List<Integer> userIds, Integer status) {
    return userMapper.batchUpdateStatus(userIds, status);
}

<!-- XML映射 -->
<update id="batchUpdateStatus">
    UPDATE user SET status = #{status} WHERE id IN
    <foreach collection="userIds" item="id" open="(" separator="," close=")">
        #{id}
    </foreach>
</update>

5.3 扩展性优化

接口版本控制

良好的版本控制策略可以保证系统平滑升级：

1.URL路径版本控制：

@RestController
@RequestMapping("/api/v1/user")
public class UserControllerV1 {
    @GetMapping("/list")
    public Result<List<User>> listUsers() {
        // V1版本实现
    }
}

@RestController
@RequestMapping("/api/v2/user")
public class UserControllerV2 {
    @GetMapping("/list")
    public Result<PageInfo<User>> listUsers() {
        // V2版本实现，返回分页数据
    }
}

2.请求头版本控制：

@GetMapping("/user/list")
public Result<?> listUsers(@RequestHeader("X-API-Version") String version) {
    if ("2.0".equals(version)) {
        // 新版本逻辑
    } else {
        // 默认版本逻辑
    }
}

多数据源支持

使用Spring的AbstractRoutingDataSource实现动态数据源切换：

1.配置多数据源：

@Configuration
public class DataSourceConfig {
    @Bean
    @Primary
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.master")
    public DataSource masterDataSource() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }

    @Bean
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.slave")
    public DataSource slaveDataSource() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }

    @Bean
    public DataSource dynamicDataSource() {
        Map<Object, Object> targetDataSources = new HashMap<>();
        targetDataSources.put("master", masterDataSource());
        targetDataSources.put("slave", slaveDataSource());
        
        DynamicDataSource dynamicDataSource = new DynamicDataSource();
        dynamicDataSource.setTargetDataSources(targetDataSources);
        dynamicDataSource.setDefaultTargetDataSource(masterDataSource());
        return dynamicDataSource;
    }
}

2.动态数据源路由：

public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
    @Override
    protected Object determineCurrentLookupKey() {
        return DataSourceContextHolder.getDataSourceType();
    }
}

public class DataSourceContextHolder {
    private static final ThreadLocal<String> contextHolder = new ThreadLocal<>();

    public static void setDataSourceType(String dataSourceType) {
        contextHolder.set(dataSourceType);
    }

    public static String getDataSourceType() {
        return contextHolder.get();
    }

    public static void clearDataSourceType() {
        contextHolder.remove();
    }
}

依赖注入优化

使用构造器注入可以避免循环依赖问题，提高代码可测试性：

1.推荐做法：

@Service
jspublic class UserServiceImpl implements UserService {
    private final UserMapper userMapper;
    private final RoleService roleService;

    @Autowired
    public UserServiceImpl(UserMapper userMapper, RoleService roleService) {
        this.userMapper = userMapper;
        this.roleService = roleService;
    }
    
    // 业务方法...
}

2.使用Lombok简化代码：

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class UserServiceImpl implements UserService {
    private final UserMapper userMapper;
    private final RoleService roleService;
    
    // 自动生成构造器，无需手动编写
}

3.循环依赖解决方案：

// 使用@Lazy注解解决循环依赖
@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
    private final UserService userService;
    
    public OrderServiceImpl(@Lazy UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }
}

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持编程客栈(www.devze.com)。

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目录

一、Spring MVC 三层架构概述

1.1 三层架构的核心定义

表现层（Presentation Layer）

业务逻辑层（Business Logic Layer，简称Service层）

持久层（Persistence Layer）

1.2 三层架构的调用流程

二、各层详细拆解

2.1 表现层（Controller 层）：用户交互的 "入口"

2.1.1 核心组件与注解详解

2.1.2 示例：一个完整的 Controller 实现

2.1.3 最佳实践与注意事项

2.2 业务逻辑层（Service 层）：系统的 "大脑"

2.2.1 核心组件与注解

@Service 注解

@Transactional 注解

接口与实现类设计

2.2.2 示例：Service 接口与实现类

1. Service接口设计

2. Service实现类详解

2.2.3 开发注意事项

2.3 持久层（Mapper/DAO 层）：数据的 "搬运工"

2.3.1 核心组件与配置

1. Mapper 接口

2. 关键注解

3. XML 映射文件

2.3.2 示例详解

1. Mapper 接口增强版

2. XML 映射文件详解

2.3.3 高级特性与最佳实践

2.3.4 常见问题解决方案

三、基于三层架构搭建 Spring MVC 项目

3.1 项目结构（Maven）

各层职责说明

3.2 核心依赖（pom.xml）

3.3 核心配置（application.properties）

3.4 配置类（SpringMvcConfig.java）

3.5 功能测试：验证三层架构流程

3.5.1 数据库表准备（MySQL）

3.5.2 接口测试（Postman）

1. 查询所有用户（GET）

2. 根据ID查询用户（GET）

3. 新增用户（POST）

四、三层架构常见问题与解决方案

4.1 表现层常见问题

问题 1：Controller 无法接收请求（404 错误）

问题 2：参数绑定失败（400 错误）

4.2 业务逻辑层常见问题

问题 1：事务不生效（数据提交后未回滚）

问题 2：Service 层循环依赖（BeanCreationException）

4.3 持久层常见问题

问题 1：Mapper 接口与 XML 不匹配（BindingException）

问题 2：SQL 执行报错（SQLSyntaxErrorException）

五、三层架构优化建议

5.1 代码复用与解耦

统一异常处理

通用Service/DAO层设计

5.2 性能优化

缓存设计

批量操作优化

5.3 扩展性优化

接口版本控制

多数据源支持

依赖注入优化

总结

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