Day 8｜讓 Spring Boot 回傳 JSON

昨天的 Day 7，我們終於完成了智慧健康助理的第一個健康功能：BMI 計算器！

只要在瀏覽器輸入：

http://localhost:8080/bmi?height=162&weight=50

Spring Boot 就會根據身高與體重計算 BMI，並回傳：

Your BMI is: 19.05

雖然功能已經可以正常運作，但我開始思考一個問題：

如果之後想讓前端網頁顯示身高、體重和 BMI，難道只能從這段文字裡面找出數字嗎？

這樣好像不太方便。

所以今天決定讓 BMI API 升級，從原本回傳一段文字，改成回傳 JSON 格式的資料。

今天的目標是：

認識 JSON，並讓 Spring Boot 回傳包含身高、體重與 BMI 的結構化資料。

一、JSON 到底是什麼？

JSON 的全名是：

JavaScript Object Notation

它是一種常見的資料交換格式。

雖然名字裡面有 JavaScript，但 JSON 並不是只有 JavaScript 才能使用。

Java、Python 等程式語言也都可以處理 JSON。

JSON 最大的特色，就是可以使用比較有結構的方式來表示資料。

例如昨天的 BMI 結果：

Your BMI is: 19.05

如果改成 JSON，就可以寫成：

{
  "height": 162,
  "weight": 50,
  "bmi": 19.05
}

這樣就能清楚知道：

• height 代表身高
• weight 代表體重
• bmi 代表計算結果

比起只有一句文字，JSON 更方便程式讀取與處理。

二、JSON 的基本結構

JSON 主要使用 Key-Value（鍵值對） 來表示資料。

例如：

{
  "name": "H",
  "age": 20,
  "height": 162
}

其中：

"name"

就是 Key。

而：

"H"

就是 Value。

可以把它理解成：

Key → Value

name → H
age → 20
height → 162

JSON 可以儲存不同類型的資料，例如：

例如未來的健康助理可能會使用：

{
  "name": "H",
  "height": 162,
  "weight": 50,
  "sleepHours": [6, 7, 8],
  "exerciseToday": true
}

這樣就能把不同的健康資料整理在同一個物件裡。

三、回顧昨天的 BMI API

昨天的程式是：

@GetMapping("/bmi")
public String calculateBMI(
        @RequestParam double height,
        @RequestParam double weight) {

    if (height <= 0 || weight <= 0) {
        return "Height and weight must be greater than 0.";
    }

    double heightInMeters = height / 100;

    double bmi = weight / (heightInMeters * heightInMeters);

    return "Your BMI is: " + String.format("%.2f", bmi);
}

這個 Method 的回傳型別是：

String

因此最後回傳的是一段文字。

但今天希望回傳：

{
  "height": 162,
  "weight": 50,
  "bmi": 19.05
}

所以我們需要修改回傳資料的方式。

四、認識 Map

在 Java 裡面，可以使用 Map 來儲存 Key-Value 資料。

例如：

Map<String, Object> result = new HashMap<>();

這裡出現兩個新東西：

Map

Map 是 Java 用來儲存鍵值對資料的介面。

HashMap

HashMap 是 Map 的其中一種實作方式。

接下來可以利用：

result.put("height", 162);
result.put("weight", 50);
result.put("bmi", 19.05);

把資料放進 Map。

如果用表格表示：

而 Spring Boot 在具備 JSON 序列化功能的情況下，可以將這個 Map 自動轉換成 JSON 回傳。

這樣就不需要自己手動拼接 JSON 字串。

五、修改 BMI API

接下來正式修改昨天的 BMI API。

這次建立一個新的 BmiController.java，並將原本的 /bmi 方法移到這裡，避免兩個 Controller 同時使用相同路徑。

完整程式如下：

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@RestController
public class BmiController {

    @GetMapping("/bmi")
    public Map<String, Object> calculateBMI(
            @RequestParam double height,
            @RequestParam double weight) {

        Map<String, Object> result = new HashMap<>();

        if (!Double.isFinite(height) ||
            !Double.isFinite(weight) ||
            height <= 0 || weight <= 0) {

            result.put("error",
                    "Height and weight must be valid positive numbers.");

            return result;
        }

        double heightInMeters = height / 100;

        double bmi = weight / (heightInMeters * heightInMeters);

        if (!Double.isFinite(bmi)) {
            result.put("error", "Unable to calculate BMI.");
            return result;
        }

        double roundedBmi = Math.round(bmi * 100.0) / 100.0;

        result.put("height", height);
        result.put("weight", weight);
        result.put("bmi", roundedBmi);

        return result;
    }
}

這次的程式跟昨天相比，有幾個重要的改變。

六、第一個改變：回傳型別

昨天使用：

public String calculateBMI(...)

今天改成：

public Map<String, Object> calculateBMI(...)

這代表現在 Method 回傳的不再是一段 String，而是一個 Map。

而：

Map<String, Object>

代表：

• Key 使用 String
• Value 可以存放不同類型的物件

所以可以同時儲存：

result.put("height", height);
result.put("weight", weight);
result.put("bmi", roundedBmi);

不需要將所有數字都轉換成文字。

七、第二個改變：使用 Math.round()

昨天使用：

String.format("%.2f", bmi)

將 BMI 顯示到小數點後兩位。

但這次希望 JSON 裡面的 BMI 保持 Number 類型，而不是 String。

因此改成：

double roundedBmi = Math.round(bmi * 100.0) / 100.0;

例如：

原始 BMI = 19.05197378448407

先乘以 100：

1905.197378448407

再四捨五入：

1905

最後除以 100：

19.05

這樣就能得到：

{
  "bmi": 19.05
}

而不是：

{
  "bmi": "19.05"
}

兩者看起來很像，但其實資料類型不同。

前者是 Number，後者是 String。

八、實際測試 BMI API

接下來重新啟動 Spring Boot。

在瀏覽器輸入：

http://localhost:8080/bmi?height=162&weight=50

預期會得到：

{
  "weight": 50.0,
  "height": 162.0,
  "bmi": 19.05
}

因為使用的是 HashMap，所以 JSON 欄位的順序不一定相同。

但只要資料內容正確，就代表成功了！

現在我們的 API 已經可以回傳真正的 JSON 資料。

九、如果輸入錯誤資料呢？

昨天有加入簡單的錯誤判斷。

今天也保留這個功能。

例如：

http://localhost:8080/bmi?height=0&weight=50

因為身高不能是 0，所以程式會進入：

if (!Double.isFinite(height) ||
    !Double.isFinite(weight) ||
    height <= 0 || weight <= 0) {

    result.put("error",
            "Height and weight must be valid positive numbers.");

    return result;
}

最後回傳：

{
  "error": "Height and weight must be valid positive numbers."
}

這樣錯誤訊息也可以用 JSON 表示。

不過目前這個版本仍然是簡化的錯誤處理。

例如使用者輸入非數字，Spring Boot 通常會回傳 HTTP 400 錯誤，而不是進入我們自己寫的判斷。

未來還可以進一步學習如何統一處理這些錯誤。

十、Spring Boot 為什麼可以自動轉換 JSON？

做到這裡，我開始好奇：

明明 Java 回傳的是 Map，為什麼瀏覽器收到的會是 JSON？

這其實和 Spring Boot 的 JSON 序列化機制有關。

當我們使用：

@RestController

並回傳：

Map<String, Object>

Spring MVC 會透過合適的 HttpMessageConverter，將 Java 物件轉換成 HTTP Response 的內容。

在具備 Jackson 等 JSON 處理套件的常見 Spring Web 設定下，就可以自動完成 JSON 序列化。

整個流程可以理解成：

使用者發送 Request
        ↓
Spring Boot
        ↓
BmiController
        ↓
Java 計算 BMI
        ↓
將結果放入 Map
        ↓
JSON 序列化
        ↓
HTTP Response
        ↓
使用者收到 JSON

這也是 Spring Boot 很方便的地方。

我們不需要每次都自己把 Java 資料手動轉成 JSON 字串。

十一、為什麼 JSON 對智慧健康助理很重要？

現在可能會覺得：

「不就是把一段文字改成 JSON 嗎？」

但其實這一步對後面的專案很重要。

因為未來的智慧健康助理不會只有 BMI。

還可能包含：

• 每日睡眠時間
• 飲水量
• 運動紀錄
• 體重變化
• AI 產生的健康資訊摘要

例如：

{
  "name": "H",
  "healthData": {
    "height": 162,
    "weight": 50,
    "bmi": 19.05,
    "sleepHours": 7,
    "waterIntake": 1500
  }
}

未來如果想把資料傳給前端網頁，或是交給其他服務處理，JSON 就可以作為資料交換的格式。

甚至在之後串接生成式 AI 時，也可能會使用 JSON 組織 API Request 與 Response。

所以今天雖然沒有加入新的健康功能，但其實是在替之後的資料交換打基礎。

十二、Day 7 和 Day 8 有什麼差別？

整理一下這兩天的變化。

Day 7

回傳一段文字：

Your BMI is: 19.05

優點是簡單、容易理解。

但如果其他程式想取得 BMI 數字，就比較不方便。

Day 8

改成回傳 JSON：

{
  "height": 162.0,
  "weight": 50.0,
  "bmi": 19.05
}

這樣資料就有明確的欄位名稱，也比較方便後續處理。

這也讓我更了解，為什麼實際開發 API 時經常會看到 JSON。

Day 8 小結

今天把昨天的 BMI API 升級成 JSON 版本。

也學到了幾個新概念：

1. JSON：常見的資料交換格式
2. Key-Value：使用鍵值對表示資料
3. Map：Java 用來儲存鍵值對資料的介面
4. HashMap：Map 的其中一種實作
5. JSON 序列化：將 Java 物件轉換成 JSON 格式

現在智慧健康助理已經可以：

接收身高與體重
       ↓
Java 計算 BMI
       ↓
將結果放入 Map
       ↓
Spring Boot 轉換成 JSON
       ↓
回傳給使用者

比起昨天只能回傳一句話，今天的 API 終於開始有比較完整的資料結構了！

雖然目前還沒有真正串接 AI，但我覺得這些基礎都很重要。

畢竟之後如果要讓 Java 和 AI 交換資料，就必須先了解資料應該怎麼組織與傳遞。

明日預告

Day 9｜不只用網址傳資料！認識 POST 與 @RequestBody

目前我們都是透過網址傳送資料：

/bmi?height=162&weight=50

但是如果未來要傳送更多健康資訊，例如：

{
  "name": "H",
  "height": 162,
  "weight": 50,
  "sleepHours": 7,
  "waterIntake": 1500
}

全部放在網址裡就不太方便了。

所以下一篇準備認識：

• HTTP POST
• @PostMapping
• @RequestBody
• 如何讓 Spring Boot 接收 JSON

讓智慧健康助理開始學會接收更完整的健康資料！