全栈技能修炼：使用Angular和SpringBoot打造全栈应用

《全栈技能修炼：使用Angular和SpringBoot打造全栈应用》涉及很多平台、框架和类库等，主要有前端使用的Angular，后端使用的Spring Boot框架、Spring Security安全框架，数据库涉及MongoDB、Elasticsearch和Redis。此外，还会学习函数式编程、响应式编程（RxJS）、Redux等理念，Swagger、JaVers等工具及Rest、WebSocket、微服务等概念。 一本书是无法深入这些技术细节的，这也不是本书的目标。希望通过本书，可以帮助读者开启一扇门，真正掌握这些让人眼花缭乱的编程语言、框架、平台、IDE等技术背后的编程思想。

第 1 章 技术的选型和环境搭建 .................................................................. 1 1.1 技术选型 ................................................................................ 1 1.1.1 前端框架选型 ........................................................................ 2 1.1.2 后端框架选型 ................................................................................ 3 1.1.3 数据库选型 ................................................................. 3 1.2 环境搭建 .................................................................................. 5 1.2.1 基础开发环境安装 ......................................................... 5 1.2.2 IDE 的选择 ....................................................................... 7 1.2.3 字体的选择 .............................................................................. 8 1.2.4 定义通用的代码格式 .................................................................. 9 1.3 工程项目的结构 ......................................................................... 10 1.3.1 前端项目 ............................................................................10 1.3.2 后端项目 ............................................................13 1.3.3 整体项目工程的文件结构 ...........................................14 第 2 章 使用 Angular 快速构造前端原型 .............................. 17 2.1 Angular 基础概念................................................................. 17 2.1.1 安装 Angular CLI ...............................................17 2.1.2 依赖性注入 ..............................................................22 2.1.3 组件 ...........................................................27 2.1.4 指令 .....................................................28 2.1.5 管道 .......................................................30 2.1.6 模块 .................................................................31 2.1.7 模板驱动型表单 ................................................................33 2.1.8 响应式表单 .......................................................................................46 2.2 Angular Material 介绍 ...................................................................... 55 2.2.1 组件类别 ...............................................................................55 2.2.2 布局控件：Sidenav ..............................................................57 2.2.3 Flex 布局和 Angular Flex-layout ...................................................60 2.2.4 封装 Header/Footer/Sidebar ...........................................................62 2.3 添加主题支持 ............................................................................................ 78 2.3.1 Material Design 中对于主题的约束 ...................................................79 2.3.2 主题的明与暗 .........................................................................79 2.3.3 Angular Material 中的主题 ............................................................80 2.4 容器化 Angular 应用 ............................................................................ 83 2.4.1 什么是容器 ....................................................................83 2.4.2 安装 Docker .....................................................84 2.4.3 镜像仓库加速 ......................................................................85 2.4.4 创建 Angular 的 Docker 镜像 ..........................................85 2.4.5 启动容器 .........................................................................................87 2.4.6 使用 docker-compose 组织复杂的环境配置 ................................................88 2.4.7 使用 .dockerignore 文件 ....................................................................91 第 3 章 何谓后端.............................................................................................. 92 3.1 创建一个 Spring Boot 工程 ................................................................... 93 3.1.1 通过 Gradle 创建 .........................................................93 3.1.2 通过 Maven 创建 ..............................................................99 3.1.3 通过 IDE 创建 .................................................................... 103 3.1.4 工程项目的组织 ............................................................ 105 3.2 API 的构建可以如此简单 .......................................................... 109 3.2.1 API 工程结构 ................................................................. 109 3.2.2 领域对象 ....................................................... 111 3.2.3 构造 Controller ....................................................... 112 3.2.4 启动服务 ................................................... 113 3.2.5 测试 API .......................................... 115 3.3 MongoDB 支撑的 API ........................................... 116 3.3.1 什么是 NoSQL ........................................................ 116 3.3.2 MongoDB 的集成 ............................................................ 119 3.3.3 HATEOAS ................................................................................. 124 3.3.4 “魔法”的背后 ......................................................................... 129 3.3.5 让后端也能热更新 ................................................................................... 132 3.4 容器化后端 .............................................................................................. 135 3.4.1 手动创建镜像 ................................................................................... 135 3.4.2 使用 Gradle 自动化 Docker 任务 ................................................. 137 3.4.3 使用 docker-compose 组合服务 ..................................................... 141 3.4.4 IDEA 中的 Gradle 支持 .................................................. 142 3.4.5 在容器中调试 ........................................................ 143 第 4 章 登录鉴权功能的构建 .................................................. 145 4.1 模块化和组件化 ..................................................................... 145 4.1.1 登录的领域模型构建 ............................................................. 145 4.1.2 前端页面设计 .................................................................... 147 4.2 响应式编程初探 ............................................................. 166 4.2.1 不同的视角 ...................................................................... 166 4.2.2 实现一个计数器 ................................................... 169 4.2.3 为什么要使用 Rx ................................................... 177 4.2.4 Observable 的性质 .......................................................... 178 4.2.5 RxJS 的调试 ......................................................................... 180 4.3 前端服务层 .................................................................................... 184 4.3.1 构建“伪”服务 ...................................................................................... 184 4.3.2 构建“聪明组件” ..................................................................... 188 4.3.3 路由处理 ................................................................................ 192 4.4 完成忘记密码前端设计 .............................................................. 194 4.4.1 使用 RxJS 打造短信验证码控件 ................................................ 194 4.4.2 忘记密码向导“笨组件” ................................................... 199 4.4.3 忘记密码的“聪明组件” .............................................. 203 第 5 章 构建后端 API ............................................................. 205 5.1 HyperMedia API 与传统 API .......................................................... 205 5.1.1 领域对象 ........................................................................ 205 5.1.2 API 的可见控制 ............................................................. 211 5.1.3 传统的 API 实现模式 ...................................................... 218 5.2 Spring Data 中的查询 ........................................................ 221 5.2.1 基础概念——Repository ................................................... 221 5.2.2 查询方式 ..................................................................... 223 5.2.3 复杂类型查询 ........................................................... 226 5.2.4 自定义查询 .......................................................................... 228 5.2.5 自定义 Repository ............................................................. 229 5.3 Controller 的构建 ....................................................... 230 5.3.1 改造 TaskRepo 和 UserRepo ............................................... 230 5.3.2 实现 Controller ................................................... 231 5.3.3 登录 .................................................................................... 234 5.3.4 注册 ........................................................................ 235 5.3.5 忘记密码第一步：验证手机........................................................ 236 5.3.6 忘记密码第二步：重置密码................................................................ 244 5.3.7 API 的异常处理 ................................................................... 246 5.4 构建安全的 API 接口 .................................................... 255 5.4.1 为什么要保护 API ....................................................... 256 5.4.2 什么是 JWT ............................................................................... 256 5.4.3 JWT 的生成和解析 .............................................................. 259 5.4.4 权限的设计 .......................................................................... 260 5.4.5 使用 Spring Security 规划角色安全 ................................................ 261 5.4.6 在 Spring Boot 中启用 Spring Security ................................................. 265 5.4.7 改造用户对象 ............................................................................. 266 5.4.8 构建 JWT token 工具类 ............................................................. 268 5.4.9 如何检查任何请求的授权信息 .......................................... 272 5.4.10 得到用户信息 .............................................................. 275 5.4.11 配置 Spring Security....................................................... 277 5.4.12 使用 JWT 进行 API 访问 .................................................. 292 5.5 跨域和 API 文档 ...................................................... 305 5.5.1 跨域解决方案——CORS ........................................ 305 5.5.2 API 文档 ................................................................ 309 第 6 章 前端和 API 的配合 .................................... 322 6.1 响应式的 HTTP API 处理 ................................................ 322 6.1.1 Angular 中的 HTTP 服务 ........................................................... 322 6.1.2 Angular 的开发环境配置 ........................................................ 323 6.1.3 在前端服务中使用 HttpClient ...................................... 327 6.1.4 更改注册表单控件 ............................................. 331 6.2 RxJs 进阶 ........................................................................... 332 6.2.1 改造登录表单 ................................................................. 332 6.2.2 RxJs 的高阶操作符 ...................................................... 333 6.2.3 合并操作符 ........................................................................... 339 6.3 HTTP 拦截 ........................................................................ 342 6.3.1 实现一个简单的 HttpInterceptor ................................................. 342 6.3.2 鉴权 HttpInterceptor ..................................................... 343 6.3.3 一个日志拦截器 ................................................................ 345 6.4 Angular 路由 ............................................................... 346 6.4.1 基准锚链接 ................................................................... 346 6.4.2 Router 模块的简介 ....................................................... 347 6.4.3 获取父路由的参数 ................................................. 354 6.4.4 获得前一个路由 ............................................................ 354 6.4.5 Activated Route ......................................................... 354 6.5 安全守卫 ............................................................... 355 6.5.1 激活守卫 .................................................................................. 356 6.5.2 激活子路由守卫 ................................................................. 357 6.5.3 加载守卫 ...................................................... 358 6.5.4 退出守卫 ............................................................................... 359 6.5.5 数据预获取守卫 .............................................................. 359 第 7 章 后端不只是 API ......................................................... 361 7.1 缓存 ................................................................................... 361 7.1.1 配置 Cache ..................................................................... 362 7.1.2 常用的缓存注解 .............................................................. 364 7.1.3 测试缓存是否生效 ......................................................... 366 7.2 Redis 作为缓存框架 ................................................................... 368 7.2.1 Redis 的安装配置 .................................................................. 369 7.2.2 在 Spring Boot 中集成 Redis ........................................................ 370 7.2.3 Redisson ......................................................................... 373 7.3 使用 ElasticSearch 提升搜索性能 ............................................... 375 7.3.1 配置 ................................................................ 375 7.3.2 构建用户查询 API .......................................................... 379 7.4 Spring Boot Actuator 和数据审计 .................................................... 390 7.4.1 初窥审计事件 ......................................................... 390 7.4.2 实现应用的数据审计 ................................................... 394 7.4.3 JaVers 和 Spring Boot 集成 ....................................................... 396 7.5 WebSocket 实时通信服务 ................................................................ 401 7.5.1 HTTP 和 WebSocket 的区别和联系 ................................................ 402 7.5.2 何时使用 WebSocket ............................................................. 403 7.5.3 STOMP ............................................................................. 403 7.5.4 WebSocket 配置 ............................................................ 404 7.5.5 WebScoket 安全 ............................................................................ 406 7.5.6 建立一个实时消息 Controller ............................................... 409 7.5.7 测试 WebSocket ......................................................... 409 7.6 Spring Boot 的自动化测试 ...................................................... 411 第 8 章 前端的工程化 ..................................................................... 422 8.1 使用 Redux 管理状态 ....................................................................... 423 8.1.1 何时需要使用 Redux ............................................................ 423 8.1.2 Redux 的核心概念 .................................................................... 424 8.1.3 在 Angular 中使用 Redux ..................................................... 429 8.1.4 Selector——状态选择器 ................................................................. 434 8.2 使用 Effects 管理的副作用 ................................................................ 437 8.3 使用 @ngrx/entity 提升生产效率 ........................................................ 441 8.4 服务端渲染 ..................................................................................................... 446 8.4.1 Angular Universal 的工作机理 ...................................................... 447 8.4.2 安装依赖 ....................................................................... 447 8.4.3 添加服务器端渲染模块 ......................................................... 448 8.4.4 使用 Node.js Express 构建服务器 ............................................. 450 8.4.5 服务器端渲染中出现重复请求的处理 ............................................ 453 第 9 章 Spring Cloud 打造微服务 ......................................................... 455 9.1 微服务的体系架构 .................................................................. 455 9.1.1 服务即组件 ......................................................................... 456 9.1.2 微服务架构下的组织机构变化 ........................................................... 456 9.1.3 产品化服务 .............................................................................. 458 9.1.4 持续集成和持续发布 .............................................................. 458 9.1.5 监控和报警 ........................................................................... 458 9.1.6 Spring Cloud 项目依赖 ................................................ 459 9.2 配置服务和发现服务 ...................................................... 461 9.2.1 配置中心是什么 .......................................................... 461 9.2.2 发现服务 ............................................................................... 465 9.3 监控服务和路由服务 .............................................................. 472 9.3.1 Spring Boot Admin .............................................................. 473 9.3.2 路由服务 .................................................................................. 478 9.4 微服务的远程调用 ..................................................................................... 485 9.4.1 Feign Client ....................................................................... 485 9.4.2 负载均衡 ......................................................................................... 490 附录 A 常见云服务使用问题汇总 .............................................. 492

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