(二期)4、springboot的综合讲解

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【课程四】spring装配方式.xmind0.2MB

【课程四预习】spri...解读.xmind0.1MB

【课程四】springbo...过程.xmind0.3MB

git demo : https://gitee.com/lv-success/git-second/tree/master/course-4-springboot/spring-boot-deep

讲课顺序:

  • 第一节课程
  • springboot与springmvc的关系
  • springboot与微服务
  • springboot的自动装配
  • 认识springApplication
  • springboot的启动过程
  • 第二节课程
  • springboot的异常处理
  • springboot集成redis
  • springboot集成spring session
  • lombok的使用
  • 作业布置
什么是spring boot

其设计目的是用来简化新Spring应用的初始搭建以及开发过程。该框架使用了特定的方式来进行配置,从而使开发人员不再需要定义样板化的配置。

以前在写spring项目的时候,要配置各种xml文件。特别是做这种框架集成,比如说ssm框架,就需要配置一堆的xml,还经常会出问题,这样就降低了开发效率。

随着spring3,spring4的相继推出,约定大于配置逐渐成为了开发者的共识,大家也渐渐的从写xml转为各种注解的形式,在spring4的项目里,你甚至可以一行xml都不写。

但虽然spring4已经可以做到无xml,写一个大项目需要导入很多的第三方包,maven配置要写几百行,这是一件很可怕的事。为了简化我们的配置,快速集成常用的第三方框架,就有了springboot的诞生。

那么,spring boot可以做什么呢?

Spring Boot的功能

Spring Boot实现了自动配置,降低了项目搭建的复杂度。

他本身并不提供Spring框架的核心特性以及扩展功能,只是用于快速、敏捷地开发新的基于Spring框架的应用程序。也就是说,它并不是用来替代Spring的解决方案,而是和Spring框架紧密结合用于提升Spring开发者体验的工具。同时呢,因为它集成了大量常用的第三方库配置(例如JDBC, Mongodb, Redis, Mail,rabbitmq等等),所以在Spring Boot应用中这些第三方库几乎可以零配置的开箱即用(out-of-the-box),大部分的Spring Boot应用都只需要非常少量的配置代码,开发者能够更加专注于业务逻辑。

所以说,Spring Boot只是承载者,辅助你简化项目搭建过程的。如果承载的是WEB项目,使用Spring MVC作为MVC框架,那么工作流程和spring mvc是完全一样的,因为这部分工作是Spring MVC做的而不是Spring Boot。

springboot与springmvc的关系
二者区别

所以说我们谈到springboot与spring mvc的关系区别的时候,有这么一句总结:

Spring 是一个“引擎”;

springmvc是框架,web项目中实际运行的代码;

spring boot只是一个配置工具,整合工具,辅助工具。是一套快速开发整合包。

Spring Boot :J2EE一站式解决方案

Spring Cloud : 分布式整体解决方案

Spring 最初利用“工厂模式”(DI)和“代理模式”(AOP)解耦应用组件。大家觉得挺好用,于是按照这种模式搞了一个 MVC框架(一些用Spring 解耦的组件),用开发 web 应用( SpringMVC )。然后发现每次开发都写很多样板代码,为了简化工作流程,于是开发出了一些“懒人整合包”(starter),这套就是 Spring Boot。

springboot与微服务

为什么说springboot与我们的微服务有关系呢?可以来看下springboot的一些特性~

Spring Boot 特性
  • 使用 Spring 项目引导页面可以在几秒构建一个项目
  • 方便对外输出各种形式的服务,如 REST API、WebSocket、Web、Streaming、Tasks
  • 非常简洁的安全策略集成
  • 支持关系数据库和非关系数据库
  • 支持运行期内嵌容器,如 Tomcat、Jetty
  • 强大的开发包,支持热启动
  • 自动管理依赖
  • 自带应用监控
  • 支持各种 IED,如 IntelliJ IDEA 、NetBeans

正是因为Spring Boot 的这些特性非常方便、快速构建独立的微服务。所以我们使用 Spring Boot 开发项目,会给我们传统开发带来非常大的便利度,可以说如果你使用过 Spring Boot 开发过项目,就不会再愿意以以前的方式去开发项目了。

总结一下,使用 Spring Boot 至少可以给我们带来以下几方面的改进:

  • Spring Boot 使编码变简单,Spring Boot 提供了丰富的解决方案,快速集成各种解决方案提升开发效率。
  • Spring Boot 使配置变简单,Spring Boot 提供了丰富的 Starters,集成主流开源产品往往只需要简单的配置即可。
  • Spring Boot 使部署变简单,Spring Boot 本身内嵌启动容器,仅仅需要一个命令即可启动项目,结合 Jenkins 、Docker 自动化运维非常容易实现。
  • Spring Boot 使监控变简单,Spring Boot 自带监控组件,使用 Actuator 轻松监控服务各项状态。

总结,Spring Boot 是 Java 领域最优秀的微服务架构落地技术,没有之一。

springboot的三大特性

组件自动装配:web mvc、jdbc、MongoDB

嵌入式web容器:tomcat、jetty

生产准备特性:指标、健康检查、外部化配置

  • 不影响功能开发,但是有指导意义
  • 应用是否监控的,微服务是否健康
  • 外部化配置:如server.port,可以改变服务端口等,以前在服务器上改端口
切换web server

tomcat切换成jetty,spring内置的tomcat容器

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    <exclusions><!-- Exclude the Tomcat dependency -->
        <exclusion>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency><!-- Use Jetty instead -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>
</dependency>
认识springApplication
main方法解释

springboot项目的启动一般使用Java的main方法来启动项目,代码里面有个run方法,使用SpringBootDeepinApplication来作为参数,为什么要使用SpringBootDeepinApplication来作为参数,因为@SpringBootApplication也是@Configuration拓展注解,所以初始化的时候其实就是最先加载这个配置类,然后根据注解拓展开来加载各个模块。

  • 所以,参数不一定是主类。只要是有@SpringBootApplication注解的类都可以成为参数
@SpringBootApplication
public class SpringBootDeepinApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringBootDeepinApplication.class, args);
    }
}
boot的准备阶段

类加载实现思路:

  1. 实现类
  1. 配置资源META-INF/spring.factories
  1. 排序:@AutoConfigureOrder,@Ordered,实现Ordered接口等方式
  • 加载spring.favorites的自动配置
  • 加载应用监听器

首先SpringApplication使用主类作为配置参数初始化并加载资源。

SpringApplication application = new SpringApplication(SpringBootDeepinApplication.class);

每个模块中,只要classpath中有spring.favorites就可以装载有这个两个配置类的资源。

#加载Spring.favorites中ApplicationContextInitializer的配置类
this.setInitializers(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));

#加载Spring.favorites中ApplicationListener的配置类
this.setListeners(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));

关键代码:

#配置加载器,包括注解配置或xml配置
BeanDefinitionLoader

boot的运行阶段

SpringApplication的run方法就是boot的运行阶段的,需要初始化环境,context,发布事件,启动监听器等等。

spring的手动装配
spring的模式注解装配

@Component注解的拓展,“派生注解”-->@Controller、@Service、@Repository、分别和控制层(Web 层)、业务层和持久层相对应...

模式注解的层次性

spring的@Enable模块装配

激活:@EnableAutoConfiguration

配置:/META-INF/spring.factoryes

实现:XXXAutoConfiguration

框架实现

@Enable 注解模块 激活模块

Spring Framework

@EnableWebMvc Web MVC 模块

@EnableTransaction Management 事务管理模块

@EnableCaching Caching 模块

@EnableMBeanExport JMX 模块

@EnableAsync 异步处理模块

@EnableWebFlux Web Flux 模块

@EnableAspectJAutoProxy AspectJ 代理模块

Spring Boot

@EnableAutoConfiguration 自动装配模块

@EnableManagementContext Actuator 管理模块

@EnableConfigurationProperties 配置属性绑定模块

@EnableOAuth2Sso OAuth2 单点登录模块

Spring Cloud

@EnableEurekaServer Eureka服务器模块

@EnableConfigServer 配置服务器模块

@EnableFeignClients Feign客户端模块

@EnableZuulProxy 服务网关 Zuul 模块

@EnableCircuitBreaker 服务熔断模块

自定义@Enable模块

1、基于注解驱动实现,可参考@EnableWebMvc注解

第一步:自定义@EnableXXX注解,其中@Import表示把用到的资源导入到当前容器中,相当于导入一个@Configuration配置类

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE})
@Documented
@Import({SayHelloWorldConfiguration.class})
public @interface EnableSayHelloWorld {

}

第二步、编写配置类,配置类中把需要的bean注入到spring容器中,因为已经有了第一步的@Import,所以这里不再需要@Configuration注解。

//@Configuration
public class SayHelloWorldConfiguration {

    @Bean
    SayHelloWorld sayHelloWorld() {
        System.out.println("here to loading bean sayhelloworld!");
        return new SayHelloWorld();
    }
}
//需要初始化的bean
public class SayHelloWorld {

    public String say() {
        return "hello world";
    }

}

第三步、在启动项目时候加上@EnableSayHelloWorld注解,表示加载自定义的配置。@EnableSayHelloWorld是@Import的拓展注解,实际起作用的是@Import注解。

@EnableSayHelloWorld
@SpringBootApplication
public class SpringBootDeepinApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringBootDeepinApplication.class, args);
    }
}

2、基于接口驱动实现,参考@EnableCaching注解

相比注解形式,接口驱动实现更加灵活,可以添加分支或根据条件判断来初始化程序。

大概步骤:

HelloWorldImportSelector -> HelloWorldConfiguration -> HelloWorld

第一步、自定义注解@EnableSeletorHelloWorld

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Import({HelloWorldImportSeletor.class})
public @interface EnableSeletorHelloWorld {

    String model() default "first";
}

第二步、编写Seletor,实现ImportSeletor这个借口,并重写SelectImports方法,返回的数组表示需要初始化注入到spring容器的中的bean名称。

public class HelloWorldImportSeletor implements ImportSelector {

    @Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {

        //获取注解上的属性的值
        Map<String, Object> annotationAttributes = annotationMetadata.getAnnotationAttributes(EnableSeletorHelloWorld.class.getName());
        String model = (String) annotationAttributes.get("model");
        System.out.println(model);

        //可以返回多个加载的配置或bean
        return new String[]{SayHelloWorldConfiguration.class.getName()};
    }
}

其余与注解形式相同,这里略~

spring条件装配

定义:Bean装配的前置条件

举例:@Profile、@Conditional

1、注解方式

@Profile 配置条件装配

略~

2、编程方式

@Conditional 编程条件装配,

可参考org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnProperty

第一步、编写条件注解。用于判断系统是否是linux,当linux的时候初始化对应的配置。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Documented
@Conditional({OnSystemPropertyCondition.class})
public @interface ConditionalOnSystemProperty {

    String value();
}

第二步、编写条件判断类OnSystemPropertyCondition,实现org.springframework.context.annotation.Condition接口,重写match方法用于判断条件返回true或false;

public class OnSystemPropertyCondition implements Condition {

    /**
     * 判断是否满足条件
     * @param conditionContext
     * @param annotatedTypeMetadata 注解的元信息
     * @return
     */
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext conditionContext, AnnotatedTypeMetadata annotatedTypeMetadata) {
        Map<String, Object> attrs = annotatedTypeMetadata.getAnnotationAttributes(ConditionalOnSystemProperty.class.getName());

        String system = String.valueOf(attrs.get("value"));
        String currentOs = System.getProperty("os.name");
        return currentOs.endsWith(system);
    }
}

第三步、在需要做判断才能初始化的bean上添加此注解即可完成条件装配

@ConditionalOnSystemProperty(value = "linux")
springboot的自动装配模式
Java SPI机制

Java SPI是什么?

SPI的全名为Service Provider Interface.大多数开发人员可能不熟悉,因为这个是针对厂商或者插件的。

我们系统里抽象的各个模块,往往有很多不同的实现方案,比如日志模块的方案,xml解析模块、jdbc模块的方案等。

面向的对象的设计里,我们一般推荐模块之间基于接口编程,模块之间不对实现类进行硬编码。一旦代码里涉及具体的实现类,就违反了可拔插的原则,如果需要替换一种实现,就需要修改代码。为了实现在模块装配的时候能不在程序里动态指明,这就需要一种服务发现机制。

Java SPI就是提供这样的一个机制:为某个接口寻×××实现的机制。

Java SPI的约定

当服务的提供者,提供了服务接口的一种实现之后,在jar包的META-INF/services/目录里同时创建一个以服务接口命名的文件。

该文件里就是实现该服务接口的具体实现类。而当外部程序装配这个模块的时候,就能通过该jar包META-INF/services/里的配置文件找到具体的实现类名,并装载实例化,完成模块的注入。

基于这样一个约定就能很好的找到服务接口的实现类,而不需要再代码里制定。

SpringBoot中的SPI机制

在Spring中也有一种类似与Java SPI的加载机制。它在META-INF/spring.factories文件中配置接口的实现类名称,然后在程序中读取这些配置文件并实例化。

这种自定义的SPI机制是Spring Boot Starter实现的基础。

实现原则

理念:约定大于配置原则

装配:模式装配、@Enable注解装配、条件装配

步骤:激活自动装配、实现自动装配、配置自动装配

starter:启动器

底层装配技术 
  • Spring 模式注解装配
  • Spring @Enable 模块装配
  • Spring 条件装配装配
  • Spring 工厂加载机制
  • 实现类: SpringFactoriesLoader (类似与Java SPI机制的一个加载类)
  • 配置资源: META-INF/spring.factories

加载类SpringFactoriesLoader说明:

spring的工厂加载类SpringFactoriesLoader,用于加载自动配置,主要方法loadFactories(),参数factoryClass表示要加载的工厂配置类,classLoader表示类加载器。

配置文件META-INF/spring.factories说明:

自定义自动条件装配

步骤:

  • HelloWorldAutoConfiguration
  • 条件判断: user.name == "Mercy"
  • 模式注解: @Configuration @Enable 模块: @EnableHelloWorld -> HelloWorldImportSelector -> HelloWorldConfiguration - > helloWorld

查看这个类WebMvcAutoConfiguration,可以看到这个配置类就用了条件装配。

@Configuration
@ConditionalOnWebApplication(
    type = Type.SERVLET
)
@ConditionalOnClass({Servlet.class, DispatcherServlet.class, WebMvcConfigurer.class})
@ConditionalOnMissingBean({WebMvcConfigurationSupport.class})
@AutoConfigureOrder(-2147483638)
@AutoConfigureAfter({DispatcherServletAutoConfiguration.class, ValidationAutoConfiguration.class})
public class WebMvcAutoConfiguration {
 ...
}

@ConditionalOnMissingBean表示当容器中没有这个bean的时候

@ConditionalOnClass表示对应的类在classpath目录下存在时

@ConditionalOnWebApplication表示当前项目是个servlet项目的时候

第一步、编写需要自动装载的配置类,因为@Configuration注解的存在,因此我把需要自动装载的配置类放在了springboot扫描不到的包上。

说明:

@Configuration表示是个配置类

@ConditionalOnSystemProperty表示需要满足当前系统是win10系统

@EnableSeletorHelloWorld表示启动这个模块的加载

@Configuration
@ConditionalOnSystemProperty(value = "Windows 10")
@EnableSeletorHelloWorld
public class SayHelloWorldAutoConfiguration {


    @Bean
    SayHelloWorld autoSayHelloWorld() {
        System.out.println("here to !!auto!! loading bean autoSayHelloWorld!");
        return new SayHelloWorld();
    }
}

第二步、在resources目录下新建META-INF文件夹,编写spring.factories。

# Auto Configure 自动装配自定义的配置
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.other.configuration.SayHelloWorldAutoConfiguration

启动springboot之后就会自动加载这个配置类~

第二天的课程内容:

springboot的异常处理
springboot集成redis
springboot集成spring session
springboot的打包方式
 

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