Java Web ——MVC基础框架讲解及代码演示

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更新时间：2025-10-05 16:11:4422

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Java Web ——MVC基础框架讲解及代码演示

了解一下类似Spring MVC框架的底层实现

相信看完这个短文，MVC你就懂了，还不懂请艾特我······

带着问题去学习

MVC到底是什么？
如何实现MVC？

开始！

MVC是什么？ Web开发

在讲MVC之前，还是简要介绍一下Web开发吧，相信搞程序的或多或少都知道Web编程、Socket编程等等。

其实开发Web应用最原始的方式面向Http连接的底层进行开发，自己编写Web服务，需要了解和考虑的内容包括但不限于：Socket编程、端口号、报文处理、IO多路复用、线程池等等。

举个例子，用Java来编写一个Http服务器：

public class Server { public static void main(String[] args) throws IOException { ServerSocket ss = new ServerSocket(8080); // 监听指定端口 System.out.println("server is running..."); for (;;) { Socket sock = ss.accept(); System.out.println("connected from " + sock.getRemoteSocketAddress()); Thread t = new Handler(sock); t.start(); } } } class Handler extends Thread { Socket sock; public Handler(Socket sock) { this.sock = sock; } public void run() { try (InputStream input = this.sock.getInputStream()) { try (OutputStream output = this.sock.getOutputStream()) { handle(input, output); } } catch (Exception e) { try { this.sock.close(); } catch (IOException ioe) { } System.out.println("client disconnected."); } } private void handle(InputStream input, OutputStream output) throws IOException { System.out.println("Process new http request..."); var reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(input, StandardCharsets.UTF_8)); var writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(output, StandardCharsets.UTF_8)); // 读取HTTP请求: boolean requestOk = false; String first = reader.readLine(); if (first.startsWith("GET / HTTP/1.")) { requestOk = true; } for (;;) { String header = reader.readLine(); if (header.isEmpty()) { // 读取到空行时, HTTP Header读取完毕 break; } System.out.println(header); } System.out.println(requestOk ? "Response OK" : "Response Error"); if (!requestOk) { // 发送错误响应: writer.write("HTTP/1.0 404 Not Found\\r\\n"); writer.write("Content-Length: 0\\r\\n"); writer.write("\\r\\n"); writer.flush(); } else { // 发送成功响应: String data = "<html><body><h1>Hello, world!</h1></body></html>"; int length = data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8).length; writer.write("HTTP/1.0 200 OK\\r\\n"); writer.write("Connection: close\\r\\n"); writer.write("Content-Type: text/html\\r\\n"); writer.write("Content-Length: " + length + "\\r\\n"); writer.write("\\r\\n"); // 空行标识Header和Body的分隔 writer.write(data); writer.flush(); } } }

一个Http服务器，本质上来说就是TCP服务器，处理流程就是服务器一直监听端口，客户端向指定端口发送请求，服务器接收请求进行相应的逻辑处理，而后将处理结果又返回给客户端，最后在客户端浏览器上进行展示。更详细的玩意儿还是参见《Unix网络编程》那本书的例子，可以模仿C语言写个Java的客户端。

但是在实际开发过程中，这些基础、底层的工作，就是重复造轮子，需要耗费大量的时间！

为了方便开发，将这些底层工作封装到一个库中——Servlet中，于是后来的程序员只需要基于Servlet的API来开发Web应用即可，不用再去管这些端口啊、IO多路复用什么的。

基于Servlet开发

基于Servlet开发可以大大减小开发Web服务的复杂程度，例如只需要几行代码，就可以让服务端相应客户端对主页的请求：

//原址www.liaoxuefeng/wiki/1252599548343744/1304265949708322 //WebServlet注解表示这是一个Servlet，并将url地址为"/"的请求映射到这个类中进行处理 @WebServlet(urlPatterns = "/") public class HelloServlet extends HttpServlet { protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException { // 设置响应类型: resp.setContentType("text/html"); // 获取输出流: PrintWriter pw = resp.getWriter(); // 写入响应: pw.write("<h1>Hello, world!</h1>"); // flush强制输出: pw.flush(); } }

一个Web应用其实就是由一个或多个Servlet组成的，每个Servlet通过注解说明自己负责的路径Url，并通过实现doGet和doPost方法来进行相应的逻辑处理。比如处理GET方法，就覆写doGet()方法:

@WebServlet(urlPatterns = "/hello") public class HelloServlet extends HttpServlet { @Override protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException { ... } }

其他的如POST等请求方法也是类似的。

可以看到，当有了Servlet之后，开发Web应用就变得简洁了起来，只需要编写处理对应url的逻辑处理即可。

但是，你们有没有发现一个问题——在Java代码里出现了跟前端有关的代码。在Servlet程序中，输出HTML的方式如下：

PrintWriter pw = resp.getWriter(); pw.write("<html>"); pw.write("<body>"); pw.write("<h1>Welcome, " + name + "!</h1>"); pw.write("</body>"); pw.write("</html>"); pw.flush();

上述这种输出HTML的步骤较为繁琐，而且容易出错，并且也不像直接编写HTML网页那么直观（比如JS、CSS语言），虽然全栈工程师前后端都可以care，不过在项目开发中还是前端和后端的东西各自分开最好，才能使两者的开发效率最高。

为了解决这个问题，后面出现了JSP（Java Server Pages）语言。

JSP代码类似于html语言，并且其中还可以嵌入Java代码，进行变量插入、变量输出等操作：

//原址：www.liaoxuefeng/wiki/1252599548343744/1266262958498784 <html> <head> <title>Hello World - JSP</title> </head> <body> <%-- JSP Comment --%> <h1>Hello World!</h1> <p> <% out.println("Your IP address is "); %> <span style="color:red"> <%= request.getRemoteAddr() %> </span> </p> </body> </html>

不过这种方式（JSP）虽然可以很方便的输出HTML，并在其中实现一定的动态内容，运行简单的代码，但是写起Java来也忒不适应了吧，总感觉怪怪的。

另外，Servlet简化了Web应用的开发，可以基于Java语言实现复杂的业务逻辑，但是不太适合输出HTML。

那么，有没有一种方式可以结合两者，从而是两者相辅相成呢？

有的！那就是MVC！

MVC设计模式

先给出MVC设计模式的简单定义——Model-View-Controller：

Model（模型）是前后端定义的数据传输单元，通常前端只是需要后端提供一些数据来展示而已，比如用户名、处理结果来，需要HTML输出的东西；
View（视图）的工作就是接收后端发过来的Model，取出数据，然后写入Html中；
Controller（控制器）其实就是业务逻辑，类似于之前的Servlet开发，区别在于现在将处理结果都放在Model里，然后发给View；

来个例子吧，实现用户登录，获取信

首先，我们编写了两个JavaBean（JavaBean简单来说就是一个可以放入数据和取出数据的类），也就是之前说的Model：

//源码：www.liaoxuefeng/wiki/1252599548343744/1266264917931808 public class User { public long id; public String name; public School school; } public class School { public String name; public String address; }

接着，来实现Controller，在UserServlet中实现从数据库读取User、School等信，并放入Request中，再发送给user.jsp，也就是View进行渲染处理：

@WebServlet(urlPatterns = "/user") public class UserServlet extends HttpServlet { protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException { // 假装从数据库读取: School school = new School("No.1 Middle School", "101 South Street"); User user = new User(123, "Bob", school); // 放入Request中: req.setAttribute("user", user); // forward给user.jsp: req.getRequestDispatcher("/WEB-INF/user.jsp").forward(req, resp); } }

View——user.jsp负责将接收到的user信进行渲染展示，即写入Html中：

<%@ page import="com.itranswarp.learnjava.bean.*"%> <% User user = (User) request.getAttribute("user"); %> <html> <head> <title>Hello World - JSP</title> </head> <body> <h1>Hello <%= user.name %>!</h1> <p>School Name: <span style="color:red"> <%= user.school.name %> </span> </p> <p>School Address: <span style="color:red"> <%= user.school.address %> </span> </p> </body> </html>

以上，就完成了一个简单的web应用，在浏览器访问localhost:8080/user，结果如下：

捋一捋，用一个结构图来描述上述代码：

简单来说，就是将整个Web开发分成了三个部分：逻辑处理、前端展示、数据传输，分别代表Controller、View、Model。

这种方式有什么好处？分工明确、开发简单。

Controller就好好关注逻辑处理，比如访问数据库啦、进行复杂的逻辑交互等等；View就关注如何让界面好看就完了，比如用模板引擎写出好看的界面，留几个空白给Model进行展示就ok了！

有关模板引擎的具体内容，可以了解：blog.csdn/qq_42266891/article/details/108265478

实现一个简单MVC框架

上文虽然结合JSP和Servlet可以发挥两者的优点，但是仍存在一些问题：

Servlet提供的接口仍然偏向底层，我想用纯粹的Java语言咋办；
JSP实现的页面比较简单，难以满足前端的各种骚操作，我想前端好看一点！

其实，廖大实现了一个简单的MVC框架（可以更好地理解Spring MVC的底层知识），可以直接阅读：

www.liaoxuefeng/wiki/1252599548343744/1337408645759009。

下面做一个简单介绍

首先，项目框架是这样的：

其中，bean其实就是后续Model将要用到的东西，根据具体的业务来定，User的具体实现如下：

public class User { public String email; public String password; public String name; public String description; public User() { } public User(String email, String password, String name, String description) { this.email = email; this.password = password; this.name = name; this.description = description; } }

controller其实就是日常开发中的业务处理逻辑，UserController负责用户登录、注销、用户展示：

public class UserController { private Map<String, User> userDatabase = new HashMap<String, User>() { { List<User> users = Arrays.asList( // new User("bob@example", "" + "", "Bob", "This is bob."), new User("tom@example", "tomcat", "Tom", "This is tom.")); users.forEach(user -> { put(user.email, user); }); } }; @GetMapping("/signin") public ModelAndView signin() { return new ModelAndView("/signin.html"); } @PostMapping("/signin") public ModelAndView doSignin(SignInBean bean, HttpServletResponse response, HttpSession session) throws IOException { User user = userDatabase.get(bean.email); if (user == null || !user.password.equals(bean.password)) { response.setContentType("application/json"); PrintWriter pw = response.getWriter(); pw.write("{\\"error\\":\\"Bad email or password\\"}"); pw.flush(); } else { session.setAttribute("user", user); response.setContentType("application/json"); PrintWriter pw = response.getWriter(); pw.write("{\\"result\\":true}"); pw.flush(); } return null; } @GetMapping("/signout") public ModelAndView signout(HttpSession session) { session.removeAttribute("user"); return new ModelAndView("redirect:/"); } @GetMapping("/user/profile") public ModelAndView profile(HttpSession session) { User user = (User) session.getAttribute("user"); if (user == null) { return new ModelAndView("redirect:/signin"); } return new ModelAndView("/profile.html", "user", user); } }

可以看到，编写业务处理逻辑只需要通过Get、Post注解来指明映射url地址即可，极为方便！返回的ModelAndView是给前端进行展示的东西，此处按下不表。

最后的framework就是MVC框架的核心内容，完全可以封装成一个包用作自己代码的后续开发。

首先，对于一个MVC框架来说，它需要一个分发器来接收所有的url，而后再根据请求内容将请求内容转发给对应的controller进行逻辑处理，分发器的实现：

//源码地址：www.liaoxuefeng/wiki/1252599548343744/1337408645759009 @WebServlet(urlPatterns = "/") public class DispatcherServlet extends HttpServlet { private final Map<String, GetDispatcher> getMappings = new HashMap<>(); private final Map<String, PostDispatcher> postMappings = new HashMap<>(); // 指定package并自动扫描: private final List<Class<?>> controllers = Arrays.asList(IndexController.class, UserController.class); private ViewEngine viewEngine; //扫描指定package中所有的Get和Post注解，获取对应的controller处理方法 @Override public void init() throws ServletException { // 利用反射，来获取所有Get和Post注解对应的method ...... // 创建ViewEngine: this.viewEngine = new ViewEngine(getServletContext()); } // 处理get请求 @Override protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException { try { process(req, resp, this.getMappings); } catch (PebbleException e) { e.printStackTrace(); } } // 处理post请求 @Override protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException { try { process(req, resp, this.postMappings); } catch (PebbleException e) { e.printStackTrace(); } } // 主要逻辑是根据getMappings和postMappings获取指定的method，并通过反射调用 private void process(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp, Map<String, ? extends AbstractDispatcher> dispatcherMap) throws ServletException, IOException, PebbleException { ...... } }

上面所提到的注解，实现起来很简单：

@Target({ElementType.METHOD}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface GetMapping { String value(); } @Target({ElementType.METHOD}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface PostMapping { String value(); }

之前提到的ModelAndView，其实主要有两个作用，一是指明模板html的地址，二是获取要展示的内容：

public class ModelAndView { Map<String, Object> model; String view; public ModelAndView(String view) { this.view = view; this.model = new HashMap<>(); } public ModelAndView(String view, String name, Object value) { this.view = view; this.model = new HashMap<>(); this.model.put(name, value); } public ModelAndView(String view, Map<String, Object> model) { this.view = view; this.model = new HashMap<>(model); } }

上述代码中,string view简单来说就是某一个html文件的路径,一般是通过模板引擎生成的,有关模板引擎可以参考:模板引擎.

另一个变量model,就是之前定义的bean,以获取用户信为例:

@GetMapping("/user/profile") public ModelAndView profile(HttpSession session) { User user = (User) session.getAttribute("user"); if (user == null) { return new ModelAndView("redirect:/signin"); } return new ModelAndView("/profile.html", "user", user); }

最后还需要一个View对内容进行前端渲染，简单来说就是将需要展示的内容写入html中：

public class ViewEngine { private final PebbleEngine engine; public ViewEngine(ServletContext servletContext) { // 定义一个ServletLoader用于加载模板: ServletLoader loader = new ServletLoader(servletContext); // 模板编码: loader.setCharset("UTF-8"); // 模板前缀，这里默认模板必须放在`/WEB-INF/templates`目录: loader.setPrefix("/WEB-INF/templates"); // 模板后缀: loader.setSuffix(""); // 创建Pebble实例: this.engine = new PebbleEngine.Builder() .autoEscaping(true) // 默认打开HTML字符转义，防止XSS攻击 .cacheActive(false) // 禁用缓存使得每次修改模板可以立刻看到效果 .loader(loader).build(); } public void render(ModelAndView mv, Writer writer) throws IOException, PebbleException { // 查找模板: PebbleTemplate template = this.engine.getTemplate(mv.view); // 渲染: template.evaluate(writer, mv.model); } }

对以上内容做一个总结：

补充资料

重定向与转发

Redirect（重定向）：服务器给浏览器回复一个302码同时附带新的url，浏览器接收到302响应后就会向新的url发送请求报文（浏览器发起了两次请求），如下：

Foward(转发)：在Servlet内部进行转发，而不会发送到浏览器在对新的url进行请求，如下：

Session与Cookie

在Web应用程序中，经常需要保持用户的登录状态（不用频繁的输入账号密码），即我们需要有一个方式可以让Web应用能够识别用户的身份。

Servlet提供了一个基于Cookie的识别机制——Session。

Cookie是服务器给浏览器分配的唯一ID，并以Cookie的形式发送给浏览器，在后续的访问中，浏览器在请求报文中附带此Cookie，从而服务器可以识别其用户身份。

Session有什么缺点？

由于Session需要将用户数据保存在内存中，一方面，需要耗费一定的服务器资源；另一方面，当采用服务器集群时，必须保证同一个用户映射到固定的服务器上，这需要反向代理服务器的支持，比如采取Hash等方式将其转发至固定的服务器。

总之，由于Session的存在会使得服务器集群扩展较为艰难。

PS：Cookie只是请求报文中附加的信而已，除了Cookie，还可以通过隐藏表单、URL末尾附加ID来追踪Session（只要有保证唯一性的标识即可）。

PS：所以平时的登录操作，可以看作是服务器给浏览器分配了一个Session ID；登出或者较长时间不操作，则从浏览器中移除这个ID，下次登录的时候就需要再登录了。

参考资料

廖老师的网站

本文标签：演示框架代码基础 java

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