Préambule

 

La démonstration 2 du TD 1 comporte des faiblesses au niveau du code, ainsi que des situations non traitées, avec notamment :

  • le cas où un objet valant null est renvoyé par un service, ce qui conduit à une réponse http vide,
  • les requêtes http avec un "body", par exemple dans le cas de requête POST, PUT, ...

L'objectif de ce cours est de présenter comment traiter ces deux points particuliers, tout en décrivant quelques fonctionnalités bien pratiques, à savoir la pagination des résultats de requête, le paramétrage "manuel" d'une réponse http, ou encore la lecture d'un fichier csv (soit intégré à l'application, soit uploadé) pour remplir la BdD


Le projet de démonstration des points abordés est téléchargeable [ ici ]


 

1°/ Gestion d'erreurs

Par défaut, si une route demandée n'est pas valide, ou qu'il y a une erreur interne qui génère une exception, spring renvoie au client une page html basique. Dans le cas d'une API REST, c'est plutôt génant puisqu'il faudrait plutôt renvoyer un objet JSON représentant l'erreur, avec au minimum un descriptif de l'erreur.

Il est relativement simple de changer ce comportement par défaut, en ajoutant quelques classes pour représenter les cas d'erreur ainsi que ces classes qui vont "intercepter" les exceptions non traitées pour en faire des réponses http comme on le désire. Plus en détail, il s'agit au minimum de :

  • créer une classe d'exception (par exemple, héritant de RuntimeException) pour représenter des cas d'erreur lors des requêtes. Par exemple, cela peut être une classe ResourceNotFoundException, représentant le fait que l'on n'a rien trouvé en BdD par rapport aux paramètres de la requête.
  • créer une classe permettant de représenter les objets JSON de type erreur que l'API va renvoyer au client. Par exemple, on peut créer une classe ErrorDTO, contenant un numéro et un message d'erreur.
  • créer une classe annotée avec @RestControllerAdvice, qui va définir des méthodes de type "gestionnaires d'exception", celles-ci retournant un objet décrivant l'erreur. Par exemple, cette classe peut être nommée ExceptionHandler, qui définit un gestionnaire d'exception resourceNotFoundHandler(), qui retourne un ErrorDTO.

 Au delà de ce minimum, il est conseillé de mettre en place une stratégie de gestion des erreurs plus complète, avec par exemple :

  • Une (ou plusieurs) classe(s) listant les erreurs possibles grâce à une HashTable<Integer, String> dont la clé est le numéro d'une erreur et la valeur le message d'erreur.
  • De faire plusieurs classes d'exception pour chacun des grands types d'exception, voire des sous-classes à celles-ci.
  • D'ajouter un attribut indiquant le contexte qui a conduit à une erreur dans la classe servant à représenter les objets JSON d'erreur transmis aux client. Par exemple, si une ressource n'est pas trouvée, le contexte pourrait être une chaîne de caractères indiquant la requête qui a conduit à l'échec.
  • D'ajouter des attributs aux classes d'exception pour que les gestionnaires puissent facilement retourner une instance d'objet représentant l'erreur. Avec les hypothèses ci-dessus, cela implique d'ajouter des attributs pour le numéro et le contexte, le message étant déjà par défaut dans toute classe d'exception.

Dans la démonstration, ces différents points sont utilisés, avec en premier lieu la classe ErrorList dont voici un extrait :

public final class ErrorList {

    public static final Integer NOERROR = 0;
    public static final Integer RESOURCE_NOT_FOUND = 100;
    public static final Integer HERO_NOT_FOUND = 101;

    public static Map<Integer, String> errorList;
    static {
        errorList = new HashMap<>();
        errorList.put(NOERROR, "no error");
        errorList.put(RESOURCE_NOT_FOUND, "resource not found");
        errorList.put(HERO_NOT_FOUND, "hero not found");
    }
    ... // + methods to get/add a couple from/in the map
}

 Comme on le constate, c'est une classe utilisée de façon purement statique, sans jamais créer d'instance. A noter que dans le cas de gros projets, avec plusieurs dizaines/centaines d'erreurs possibles, il serait judicieux de créer plusieurs fichiers de ce type pour chacun des grands type d'erreur.

 

La classe principale représentant une resource non trouvée est ResourceNotFoundException :

public class ResourceNotFoundException extends RuntimeException {

    protected Integer errorNumber;
    protected String context;

    public ResourceNotFoundException(Integer errorNumber, String context, String message) {
        super(message);
        this.errorNumber = errorNumber;
        this.context = context;
    }

    public ResourceNotFoundException(String context) {
        this(ErrorList.RESOURCE_NOT_FOUND, context, ErrorList.getMessage(ErrorList.RESOURCE_NOT_FOUND));
    }
    ...
    public Integer getErrorNumber() { return errorNumber; }
    public String getContext() { return context; }
}

Le constructeur normalement utilisé est celui qui n'a que le contexte en paramètre. On voit qu'il utilise ErrorList pour mettre la "bonne" valeur" pour le numero et le message. Le deuxième constructeur est fait pour être utilisé par les sous-classes, afin de changer le numéro et le message en fonction du type de la sous-classes. Par exemple, on peut créer une sous-classe HeroNotFoundException pour représenter le cas particulier d'une ressource de type héro non trouvée :

public class HeroNotFoundException extends ResourceNotFoundException {

    public HeroNotFoundException(String context) {
        super(ErrorList.HERO_NOT_FOUND, context, ErrorList.getMessage(ErrorList.HERO_NOT_FOUND));
    }
}

 

Pour "traduire" une exception en un objet JSON erreur renvoyé au client, on crée la classe ErrorDTO comme suivant :

public class ErrorDTO {

    private Integer errorNumber;
    private String context;
    private String message;

    public ErrorDTO(Integer number, String context, String message) {
        this.errorNumber = number;
        this.context = context;
        this.message = message;
    }
    ... // + all possible getters/setter & toString()
}

 

Enfin, pour gérer les exceptions, on crée la classe Demo1ExceptionHandler, comme suivant :

@RestControllerAdvice
public class Demo1ExceptionHandler {

    @ExceptionHandler(ResourceNotFoundException.class)
    @ResponseStatus(HttpStatus.NOT_FOUND)
    ErrorDTO resourceNotFoundHandler(ResourceNotFoundException ex) {
        return new ErrorDTO(ex.getErrorNumber(), ex.getContext(), ex.getMessage());
    }
}

Remarques importantes :

  • l'annotation @ExceptionHandler avant une méthode permet de spécifier la classe mère d'exception à traiter par celle-ci. Cela implique en l'occurrence que la méthode resourceNotFoundHandler() va être capable de traiter aussi bien les exception de type ResourceNotFoundException que de toutes ses sous-classes, donc aussi HeroNotFoundException.
  • l'annotation @ResponseStatus permet de spécifier le status http de la réponse
  • si la façon de renvoyer une erreur au client est unique quelle que soit l'erreur, c.a.d. même type d'objet et même status http (comme dans cette démo), on peut donc se contenter d'une seule méthode gestionnaire d'exception pour toute l'application.
  • la méthode gestionnaire d'exception doit retourner le corps de la réponse. Si c'est un objet, comme dans le cas présent avec une instance de ErrorDTO, spring fera tout seul la traduction en JSON

 

Pour que les méthodes du gestionnaire d'exception soient utilisées, il suffit que les méthodes de contrôle associées aux routes renvoient un exception au lieu d'un objet réponse. Pour ce faire, il vaut mieux que ce soient les services qui créent l'exception et que le contrôle se contente de la propager (-> meilleur découplage). Par exemple, dans la méthode de recherche de héro par id dans HeroesService, on écrit :

@Service
public class HeroesService {
    ...
    public Hero findHeroById(Long id) throws ResourceNotFoundException {
        Optional<Hero> hero = heroesRepository.findById(id);
        if (hero.isEmpty()) throw new HeroNotFoundException("searching for hero with id = "+id);
        return hero.get();
    }
    ...
}

Grâce à throws ResourceNotFoundException, cette méthode va propager une éventuelle exception à la méthode appelante. On remarque qu'en fait, elle peut générer une instance de HeroNotFoundException, ce qui ne pose aucun problème puisque c'est une sous-classe de ResourceNotFoundException.

Dans le contrôleur HeroesController, on écrit :

@RestController
public class HeroesController {
    ...
   // get hero by id
    @GetMapping("/heroes/{id}")
    public Hero getHeroById(@PathVariable Long id) throws ResourceNotFoundException {
        Hero hero = heroesService.findHeroById(id);
        return hero;
    }
    ...
}

Il n'y a aucun try/catch lors de l'appel au service, ce qui est un des deux conditions pour que la méthode propage l'exception. L'autre est d'indiquer throws ResourceNotFoundException dans son entête (comme dans le service)

 

Démonstration :

  • tester l'URL : http://localhost:8080/heroes/10. La réponse est : {"errorNumber":101,"context":"searching for hero with id = 10","message":"hero not found"}. Toute la chaîne de gestion d'exception a donc bien fonctionné comme prévu, notamment la méthode gestionnaire d'exception malgré le faut que le type d'instance est HeroNotFoundException et pas ResourceNotFoundException.
  • tester l'URL : http://localhost:8080/heroes/getbypublicname/aaa. La réponse est cette fois {"errorNumber":100,"context":"searching for hero with publicName = aaa","message":"resource not found"}​. Normal car la méthode de service génère une instance de ResourceNotFoundException (juste pour l'exemple car pas cohérent)

     

2°/ mappings

On utilise généralement des requête de type POST pour envoyer des données impliquant la création de données en BdD, et PUT (ou PATCH) pour mettre à jour. Dans les deux cas, les données sont dans le corps de la requête et spring sait extraire ces données pour les représenter par un objet. Pour cela, il suffit de :

  • créer une classe représentant l'objet JSON à recevoir,
  • utiliser l'annotation @RequestBody devant un paramètre de la méthode associée à un mapping de type POST ou PUT.

La seule subtilité consiste à bien définir la classe, pour notamment tenir compte qu'une requête PUT permet de mettre à jour seulement certaines colonne en BdD. C'est pourquoi, il est conseillé que cette classe n'utilise que des attributs objet, même pour les types primaires. On peut ainsi facilement vérifier si ils sont null, ce qui implique qu'il n'y a pas leur équivalent dans le JSON reçu.

Dans la démonstration, on définit ainsi la classe HeroDTO comme suivant :

public class HeroDTO {
    private Long id;
    private String publicName;
    private String realName;
    private String power;
    private Integer powerLevel;

    public HeroDTO(Long id, String publicName, String realName, String power, Integer powerLevel) {
        this.id = id;
        this.publicName = publicName;
        this.realName = realName;
        this.power = power;
        this.powerLevel = powerLevel;
    }
    ... // + all getters/setters & toString()
}

 ATTENTION : quand le client enverra un objet JSON à l'API, il faudra que les champs aient le même nom que les attributs de HeroDTO.

 

Pour créer des méthodes associées à des requête POST et PUT, on utilise les annotations @PostMapping et @PutMapping. Par exemple, pour ajouter ou mettre à jour un héro, on écrit dans HeroesController :

    // create a hero
    @PostMapping("/heroes")
    public Hero createHero(@RequestBody HeroDTO hero)  {
        return heroesService.createHero( hero.getPublicName(), hero.getRealName(), hero.getPower(), hero.getPowerLevel());
    }

    // update hero by id
    @PutMapping("/heroes")
    public Hero updateHero(@RequestBody HeroDTO hero) throws ResourceNotFoundException {
        return heroesService.updateHero(hero.getId(), hero.getPublicName(), hero.getRealName(), hero.getPower(), hero.getPowerLevel());
    }

On remarque que ces méthodes n'ont qu'un seul paramètre qui est un objet représentant tout l'objet JSON reçu, en l'occurrence un objet HeroDTO. A noter que si par exemple le JSON reçu n'a pas de champ power, alors l'attribut power de l'objet passé en paramètre sera null.

Il suffit enfin d'écrire les méthodes de service associées, pour créer ou mettre à jour en BdD. Par exemple, dans HeroesService, on écrit :

    public Hero createHero(String publicName, String realName, String power, Integer powerLevel) {
        Hero hero = new Hero(publicName, realName, power, powerLevel);
        heroesRepository.save(hero);
        return hero;
    }

    public Hero updateHero(Long id, String publicName, String realName, String power, Integer poweLevel) throws ResourceNotFoundException {
        Optional<Hero> heroOpt = heroesRepository.findById(id);
        if (heroOpt.isEmpty()) throw new HeroNotFoundException("updating hero with id = "+id);
        Hero hero = heroOpt.get();
        if (publicName != null) hero.setPublicName(publicName);
        if (realName != null) hero.setRealName(realName);
        if (power != null) hero.setPower(power);
        if (poweLevel != null) hero.setPowerLevel(poweLevel);
        heroesRepository.save(hero);
        return hero;
    }

On remarque que pour updateHero(), il est très facile de ne mettre à jour que les champs fournis dans le JSON, simplement en testant si les paramètres sont null ou pas. 

 

Démonstration : utiliser postman pour ajouter puis modifier un héro.

 

3°/ manipuler les réponses http

Dans les exemples précédents, les méthodes de contrôle se contente de directement renvoyer un objet Hero ou bien List<Hero>, qui seront transformer automatiquement en JSON par spring, avec normalement un status = 200 (c.a.d. OK). Cependant, il est parfois utile de pouvoir manipuler plus finement la réponse http, notamment pour spécifier un autre status, ou pour ajouter des entêtes de réponse.

Pour cela, on modifie la valeur de retour des contrôleurs en utilisant la classe ResponseEntity<T>, ou T est le type d'objet qui est utilisé pour construire le corps de la réponse. Ensuite, dans le contrôleur, on crée une instance avec new ou avec ses méthodes statiques puis on retourne cette instance. Parmi les méthodes disponibles, il y a notamment :

  • status(HttpStatus status), permettant de spécifier un status bien précis,
  • ok() : pour utiliser le status 200,
  • body(T t) : pour "donner" l'objet t servant de corps de la réponse.
  • header(String header, String value) : pour ajouter des entêtes.

 

Exemple d'utilisation dans HeroesController :

    // example with response manipulation
    @GetMapping("/heroes/getbypower")
    public ResponseEntity<List<Hero>> getHeroesByPower(@RequestParam String power, @RequestParam(required = false) Boolean pattern) {
        List<Hero> list = null;
        if (pattern == null) pattern = false;
        list = heroesService.findAllByPower(power,pattern);

        // if list is empty, do not send the empty list but instead a NO_CONTENT status code
        if (list.isEmpty()) return ResponseEntity.status(HttpStatus.NO_CONTENT).body(null);
        // if list is not empty, send it, together with 2 customs response headers
        return ResponseEntity
                .ok()
                .header("myheader","toto")
                .header("otherheader","hello")
                .body(list);
    }

 

Démonstration :

 

4°/ paginer des résultats de requête 

Même si les capacités des réseaux vont s'accroissant, il est toujours bien de faire attention de ne pas échanger des volumes de données trop importants. C'est pourquoi il est fréquent de recourir à la pagination pour récupérer des données potentiellement volumineuses.

La pagination consiste simplement à demander des données par morceaux en indiquant la taille d'un morceau et le numéro du morceau. Mais au lieu de parler de morceau, on utilise plutôt le terme historique de page car les données étaient généralement ensuite affichées comme sur une page. De plus, il est souvent possible de récupérer les données en les triant selon certains champs, par ordre croissant ou décroissant.

Cette fonctionnalité étant centrale et importante pour la performance d'une grosse applicaiton, spring propose un mécanisme qui automatise quasiment tout. Pour cela, il faut :

  • utiliser un repository de type PagingAndSortingRepository, ce qui est le cas du JpaRepository utilisé dans la démonstration. Cela permet d'avoir accès à un méthode Page<T> findAll(Pageable p) qui permet de récupérer toutes les données de façon paginée.
  • si besoin déclarer dans ce repository des méthodes plus précises, en leur ajoutant un paramètre Pageable. Ces méthodes doivent retourner un objet de type Page<T> ou T est le type d'objet géré par le repository. Par exemple Page<Hero>indAllByRealName(String realName, Pageable p)
  • créer des méthodes de service qui prend en paramètre un objet Pageable et qui font appel à celles du repository.
  • créer des méthodes contrôleurs qui prennent en paramètre un objet Pageable et qui font appel à celles du service.

Quand spring voit un contrôleur avec un paramètre Pageable, il récupère automatiquement dans les paramètre de requêtes les valeurs des champs page, size et sort pour créer un objet Pageable. Le problème est que la requête ne contient pas forcément tous ces champs. Il est donc possible de spécifier à spring des valeurs par défaut, grâce aux annotation @PageableDefault et @SortDefault.

 

Voici un exemple de pagination pour récupérer des héros. Dans le classe HeroesService, on ajoute :

    public Page<Hero> findAllWithPagination(Pageable pageable) {
        return heroesRepository.findAll(pageable);
    }

Remarque : pas besoin de déclarer findAll() dans HeroesRepository puisqu'elle fait partie des méthodes héritées.

 

Dans HeroesController, on ajoute :

@GetMapping("/heroes/paging")
    public Page<Hero> getAllHeroesWithPagination(@PageableDefault(page = 0, size = 5)
                                                     @SortDefault.SortDefaults({
                                                             @SortDefault(sort = "id", direction = Sort.Direction.ASC)
                                                     })Pageable pageable) {
        return heroesService.findAllWithPagination(pageable);
    }

 

Et c'est tout !

Démonstration :

 

5°/ Utiliser des fichiers CSV

Le TD n°1 a présenté comment remplir les tables de la BdD à la fin de l'initialisation de l'application, de deux façons : via un fichier ressource data.sql ou bien via des instructions dans un Runner. Il y a bien entendu d'autres solutions, dont la plus courante consiste à utiliser des fichiers csv.

Selon l'application, ce type de fichier peut être "intégré" aux ressources de l'application ou bien peut être uploadé via une route. Dans les deux cas, l'objectif est de lire le contenu de ce fichier via un service pour créer des instances d'entités, que l'on sauve ensuite dans le BdD via un repository.

La première étape consiste donc à écrire un service capable dune telle chose. Pour cela, le plus simple consiste à utiliser le package Apache de manipulation de csv. Pour les inclure au projet, il suffit d'éditer le pom.xml en ajoutant dans les dépendances :

<dependency>
	<groupId>org.apache.commons</groupId>
	<artifactId>commons-csv</artifactId>
	<version>1.8</version>
</dependency>

 

Ce package permet notamment d'utiliser les classes CSVParser et CSVRecord pour lire un csv et en extraire des enregistrements.

La classe représentant le service n'est pas très compliquée à écrire et l'on peut la réutiliser dans différents projets. Sa structuration est assez simple, avec :

  • une méthode "générale" permettant de lire un flux d'octet (InputStream) venant d'un fichier csv, et d'obtenir une liste de données de la forme Iterable<CSVRecord>.
  • des méthodes pour convertir des CSVRecord en une liste d'entité d'un certain type,
  • des méthodes qui vont ouvrir un fichier csv pour obtenir un flux d'octet, appeler les méthodes précédentes pour obtenir des liste d'entités, pour enfin sauver celles-ci en BdD.

Les dernières méthodes peuvent au choix prendre en entrée un fichier csv sous la forme :

  • d'une instance de la classe Resource, lorsque le fichier csv se trouve dans le répertoire resources du projet,
  • d'une instance de MultipartFile, lorsque le fichier est reçu via une requête à l'application.

 

La deuxième étape consiste à créer utiliser ce service :

  • soit dans un contrôleur avec une route pour uploader un fichier, en écrivant quelque chose du genre :
@RestController
public class HeroesController {
    private final CSVService csvService;
   ... // other attributes

    @Autowired
    HeroesController(CSVService csvService, ...) {
        this.csvService = csvService;
        ...
    }
    @PostMapping("/heroes/upload")
    public void uploadCSVForHeroes(@RequestParam("file") MultipartFile file) throws CSVConversionException {
        csvService.saveCSVToHeroes(file);
    }
}
  •  soit dans un runner, qui utilise un fichier ressource, avec par exemple :
@Component
public class MyRunner implements CommandLineRunner {
    private final CSVService csvService;
    @Value("classpath:heroes.csv")
    Resource resourceFile;

    @Autowired
    public MyRunner(CSVService csvService) {
        this.csvService = csvService;
    }
    @Override
    @Transactional
    public void run(String... args) throws Exception {
        csvService.saveCSVToHeroes(resourceFile);
    }
}

 

Démonstration :

  • lancer l'application. Normalement, dans le terminal, on constate que les 5 héros du fichier ressource heroes.csv ont bien été ajoutés. On peut également le constater via la console h2.
  • tester avec postman l'URL : http://localhost:8080/heroes/upload, en utilisant des paramètres suivants, comme indiqué dans la figure qui suit :
    • type de body = form-data
    • paramètres du contenu : clé = file, type = file.
    • valeur du contenu : un fichier csv présent sur le disque. Celui indiqué ci-dessous se trouve dans le répertoire demo2 de l'archive de démonstration.

springboot td2 001

  • récupérer ensuite la liste de tous les héros (http://localhost:8080/heroes) pour constater que l'insertion a eu lieu correctement.
  • modifier le fichier csv pour qu'il soit invalide, par exemple en changeant le nom d'une entête, puis relancer la requête dans postman. Cette fois, on obtient un JSON représentant une erreur.