Java框架学习：SpringBoot入门

SpringBoot简介

Spring Boot是由Pivotal团队提供的全新框架，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。

因为使用SSM框架时配置文件的配置很繁琐，Spring Boot简化了基于Spring的应用开发，只需要“run”就能创建一个独立的、生产级别的Spring应用。

第一个SpringBoot程序

创建maven工程

需要注意：SpringBoot要求JDK版本最旧为JDK8，最新为JDK14
创建好的目录结构如下图所示：

static目录用于存放、静态资源图片、js、css
templates目录用于存放页面 建议使用模版引擎Thymleaf

导入依赖

如果在之前没有勾选Spring Web选项，需要导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    
    
    <artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>
dependency>

需要注意的是不需要设置版本号，因为存在父项目，如下：

<parent>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parentartifactId>
    <version>2.3.0.RELEASEversion>
    <relativePath/> 
parent>

运行程序

SpringbootApplication类

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

//本身就是Spring的一个组件
@SpringBootApplication
public class SpringbootApplication {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
    }
}

运行该类中的main方法就可以使项目运行，我们可以编写Controller进行测试

@RestController
public class UserController {
     
    @GetMapping("hello")
    public String hello(){
     
        System.out.println("收到请求");
        return "hello";
    }
}

启动程序，发送请求，控制台的日志信息以及输出内容如下

  .   ____          _            __ _ _
 /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
 \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
  '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
 =========|_|==============|___/=/_/_/_/
 :: Spring Boot ::        (v2.3.0.RELEASE)

2020-06-16 09:59:02.503  INFO 3052 --- [  restartedMain] c.y.springboot.SpringbootApplication     : Starting SpringbootApplication on LAPTOP-3IGR2R45 with PID 3052 (D:\MyProject\mavenProject2\SpringBoot\springboot02\target\classes started by Lenovo in D:\MyProject\mavenProject2\SpringBoot\springboot02)
2020-06-16 09:59:02.513  INFO 3052 --- [  restartedMain] c.y.springboot.SpringbootApplication     : No active profile set, falling back to default profiles: default
2020-06-16 09:59:02.568  INFO 3052 --- [  restartedMain] .e.DevToolsPropertyDefaultsPostProcessor : Devtools property defaults active! Set 'spring.devtools.add-properties' to 'false' to disable
2020-06-16 09:59:02.568  INFO 3052 --- [  restartedMain] .e.DevToolsPropertyDefaultsPostProcessor : For additional web related logging consider setting the 'logging.level.web' property to 'DEBUG'
2020-06-16 09:59:04.487  INFO 3052 --- [  restartedMain] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer  : Tomcat initialized with port(s): 8080 (http)
2020-06-16 09:59:04.499  INFO 3052 --- [  restartedMain] o.apache.catalina.core.StandardService   : Starting service [Tomcat]
2020-06-16 09:59:04.500  INFO 3052 --- [  restartedMain] org.apache.catalina.core.StandardEngine  : Starting Servlet engine: [Apache Tomcat/9.0.35]
2020-06-16 09:59:04.635  INFO 3052 --- [  restartedMain] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/]       : Initializing Spring embedded WebApplicationContext
2020-06-16 09:59:04.635  INFO 3052 --- [  restartedMain] o.s.web.context.ContextLoader            : Root WebApplicationContext: initialization completed in 2067 ms
2020-06-16 09:59:04.932  INFO 3052 --- [  restartedMain] o.s.s.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor  : Initializing ExecutorService 'applicationTaskExecutor'
2020-06-16 09:59:05.116  WARN 3052 --- [  restartedMain] ion$DefaultTemplateResolverConfiguration : Cannot find template location: classpath:/templates/ (please add some templates or check your Thymeleaf configuration)
2020-06-16 09:59:05.205  INFO 3052 --- [  restartedMain] o.s.b.d.a.OptionalLiveReloadServer       : LiveReload server is running on port 35729
2020-06-16 09:59:05.237  INFO 3052 --- [  restartedMain] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer  : Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
2020-06-16 09:59:05.254  INFO 3052 --- [  restartedMain] c.y.springboot.SpringbootApplication     : Started SpringbootApplication in 3.612 seconds (JVM running for 6.707)
2020-06-16 09:59:49.609  INFO 3052 --- [nio-8080-exec-1] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/]       : Initializing Spring DispatcherServlet 'dispatcherServlet'
2020-06-16 09:59:49.609  INFO 3052 --- [nio-8080-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet        : Initializing Servlet 'dispatcherServlet'
2020-06-16 09:59:49.613  INFO 3052 --- [nio-8080-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet        : Completed initialization in 4 ms
收到请求

页面上也会显示客户端发送的信息"hello"

简单探究

pom.xml

spring-boot-dependencies：在父工程中的核心依赖，进行了资源过滤等配置，在父工程中指定了版本，所以引入	SpringBoot依赖时，不需要指定版本。

启动器

<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>
dependency>

启动器就是SpringBoot的依赖场景
spring-boot-starter-web会帮我们导入web环境的所有依赖
SpringBoot会将所有功能场景变成一个个启动器，需要什么功能，导入对应的启动器

spring-boot-starter:核心模块，包括自动配置支持、日志和YAML。
spring-boot-starter-test：测试模块，包括JUnit、Hamcrest、Mockito。

@SpringBootApplication

Spring Boot文档中的描述：same as @Configuration @EnableAutoConfiguration @ComponentScan
@SpringBootApplication开启了Spring的组件扫描和springboot的自动配置功能，相当于将以下三个注解组合在了一起
@SpringBootConfiguration - 该注解被@Configuration标注，表明此类为配置类。
@EnableAutoConfiguration - 开启springboot的自动配置功能。
	@AutoConfigurationPackage：自动配置包
		@Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class) 自动配置包.注册
	@Import({
     AutoConfigurationImportSelector.class}) 自动配置导入选择
@ComponentScan - 启用注解扫描。

//获取所有配置
List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);

getCandidateConfigurations()方法，获取候选的配置

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
     
	List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(),
				getBeanClassLoader());
    
	Assert.notEmpty(configurations, "No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories. If you "
				+ "are using a custom packaging, make sure that file is correct.");
	return configurations;
}

protected Class<?> getSpringFactoriesLoaderFactoryClass() {
     
	return EnableAutoConfiguration.class;
}

META-INF/spring.factories，自动配置的核心文件

SpringFactoriesLoader类中的部分方法

public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) {
     
    String factoryTypeName = factoryType.getName();
    //调用loadSpringFactories方法
    return loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryTypeName, Collections.emptyList());
}

private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {
     
    MultiValueMap<String, String> result = cache.get(classLoader);
    if (result != null) {
     
        return result;
    }

    try {
     
        //遍历url的枚举，加载资源
        Enumeration<URL> urls = (classLoader != null ?
                                 classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION) :
                                 ClassLoader.getSystemResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION));
        result = new LinkedMultiValueMap<>();
		//如果存在url
        while (urls.hasMoreElements()) {
     
            URL url = urls.nextElement();
            UrlResource resource = new UrlResource(url);
            //将资源加载到配置类中
            Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
            for (Map.Entry<?, ?> entry : properties.entrySet()) {
     
                String factoryTypeName = ((String) entry.getKey()).trim();
                for (String factoryImplementationName : StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String) entry.getValue())) {
     
                    result.add(factoryTypeName, factoryImplementationName.trim());
                }
            }
        }
        cache.put(classLoader, result);
        return result;
    }

SpringFactoriesLoader类中存在如下常量

public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories";

结论：SpringBoot在启动时，从META-INF/spring.factories文件下获取指定的值。但是不一定生效，要判断是否导入对应的starter，有了启动器将这些自动配置的类导入容器，自动配置就会生效，帮我们进行配置。spring.factories文件下有非常多与AutoConfiguration有关的类，比如WebMvcAutoConfiguration，这些类中存在该场景所需要的所有组件。
我们可以打开WebMvcAutoConfiguration类，发现一些@ConditionalOnXxx注解，这是用于判断某些条件是否满足。

SpringApplication.run()的作用

1、推断应用的类型是普通的项目还是Web项目
2、查找并加载所有可用初始化器 ， 设置到initializers属性中
3、找出所有的应用程序监听器，设置到listeners属性中
4、推断并设置main方法的定义类，找到运行的主类

一些小配置

更换端口号

#更改端口号
server:
  port: 8081

更换banner图片

新建banner.txt文件（名称固定，可被SpringBoot识别），然后存储banner的字符
第三方banner查询和生成网址：https://www.bootschool.net/ascii-art

关于配置文件

SpringBoot推荐使用YAML配置文件，如下所示：

#YAML配置文件对空格以及节点的要求极高
#更改端口号
server:
  port: 8081

通过YAML配置文件，可以给类的成员变量赋值

配置多环境

假设现在有多个配置文件，分别用于开发环境和测试环境，我们需要在不同环境设置不同的服务器端口号
application-dev.yaml（开发环境）

server:
  port: 8081

application-test.yaml（测试环境）

server:
  port: 8082

我们需要在application.yaml配置文件中，指定运用的环境

spring:
  profiles:
    active: dev

还可以使用"—"分割多个文件，application.yaml配置文件

server:
  port: 8081
spring:
  profiles:
    active: dev

---
server:
  port: 8082
spring:
  profiles: dev

---
server:
  port: 8083
spring:
  profiles: test

配置热部署

导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-devtoolsartifactId>
    <scope>runtimescope>
    <optional>trueoptional>
dependency>

在标签下配置

<plugin>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-maven-pluginartifactId>
    
    <configuration>
        <fork>
            true
        fork>
    configuration>
plugin>

设置IDEA中的配置

快捷键：Ctrl+Shift+Alt+/，按住快捷键出现如下内容，点击Registry

三层架构演示

演示代码省略了接口
UserDao类

import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public class UserDao {
     
    public String query(){
     
        return "UserDao query";
    }
}

UserService类

import com.young.springboot.dao.UserDao;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {
     
    private final UserDao userDao;

    @Autowired
    public UserService(UserDao userDao) {
     
        this.userDao = userDao;
    }

    public String query(){
     
        return userDao.query();
    }
}

UserController类

@RestController
public class UserController {
     
    private final UserService userService;

    @Autowired
    public UserController(UserService userService) {
     
        this.userService = userService;
    }

    @GetMapping("hello")
    public String hello(){
     
        System.out.println("收到请求");
        return userService.query();
    }
}

对于自动注入的对象，如果只赋值一次，可以使用final关键字修饰
如果bean有一个构造函数，可以省略@Autowired，如下例所示：

private final UserDao userDao;

public UserService(UserDao userDao) {
     
    this.userDao = userDao;
}

更改使用的服务器

SpringBoot支持封装Tomcat、Jetty和Undertow三种web容器，默认使用的是Tomcat服务器。
通过如下日志可以证明以上结论

2020-06-16 18:01:56.996  INFO 11692 --- [  restartedMain] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer  : Tomcat initialized with port(s): 8080 (http)
2020-06-16 18:01:56.997  INFO 11692 --- [  restartedMain] o.apache.catalina.core.StandardService   : Starting service [Tomcat]
2020-06-16 18:01:56.997  INFO 11692 --- [  restartedMain] org.apache.catalina.core.StandardEngine  : Starting Servlet engine: [Apache Tomcat/9.0.35]

如果需要更换使用的服务器，首先需要排除Tomcat服务器

<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.springframework.bootgroupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-tomcatartifactId>
        exclusion>
    exclusions>
dependency>

然后需要引入其他服务器的jar包

<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-jettyartifactId>
dependency>

<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-undertowartifactId>
dependency>

运行程序，根据日志信息判断更换服务器成功

2020-06-16 20:12:48.633  INFO 24248 --- [  restartedMain] o.s.b.w.e.j.JettyServletWebServerFactory : Server initialized with port: 8080
2020-06-16 20:12:48.636  INFO 24248 --- [  restartedMain] org.eclipse.jetty.server.Server          : jetty-9.4.28.v20200408; built: 2020-04-08T17:49:39.557Z; git: ab228fde9e55e9164c738d7fa121f8ac5acd51c9; jvm 1.8.0_202-b08

自动配置再理解

application.yaml配置文件下可以配置哪些内容
在META-INF/spring.factories目录下，存在很多XxxAutoConfiguration的内容，点进去发现是一个类，且被@Configuration标注。
WebMvcAutoConfiguration类下的内部类WebMvcAutoConfigurationAdapter，部分代码如下：

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@Import(EnableWebMvcConfiguration.class)
@EnableConfigurationProperties({
      WebMvcProperties.class, ResourceProperties.class })
@Order(0)
public static class WebMvcAutoConfigurationAdapter implements WebMvcConfigurer {
     

    private static final Log logger = LogFactory.getLog(WebMvcConfigurer.class);

    private final ResourceProperties resourceProperties;

    private final WebMvcProperties mvcProperties;

    private final ListableBeanFactory beanFactory;

    private final ObjectProvider<HttpMessageConverters> messageConvertersProvider;

    final ResourceHandlerRegistrationCustomizer resourceHandlerRegistrationCustomizer;

    public WebMvcAutoConfigurationAdapter(ResourceProperties resourceProperties, WebMvcProperties mvcProperties,ListableBeanFactory beanFactory, ObjectProvider<HttpMessageConverters> messageConvertersProvider,
 ObjectProvider<ResourceHandlerRegistrationCustomizer> resourceHandlerRegistrationCustomizerProvider) {
     
        this.resourceProperties = resourceProperties;
        this.mvcProperties = mvcProperties;
        this.beanFactory = beanFactory;
        this.messageConvertersProvider = messageConvertersProvider;
        this.resourceHandlerRegistrationCustomizer = resourceHandlerRegistrationCustomizerProvider.getIfAvailable();
	}    
 	......

在该类中，我们可以看到如下一些代码：

@EnableConfigurationProperties({
      WebMvcProperties.class, ResourceProperties.class })

private final WebMvcProperties mvcProperties;

这些代码中都存在WebMvcProperties、ResourceProperties，包括构造方法中，也存在这个属性
点入WebMvcProperties类

@ConfigurationProperties(prefix = "spring.mvc")
public class WebMvcProperties {
     

@ConfigurationProperties(prefix = "spring.mvc")中定义了前缀，我们在配置文件中输入前缀，发现可以配置的内容与WebMvcProperties类下的属性相对应
@ConditionalOnXxx注解的作用：

//当为Web环境时，该配置类才生效
@ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET)
//当指定的类存在时，该配置类生效
@ConditionalOnClass({
      Servlet.class, DispatcherServlet.class, WebMvcConfigurer.class })
//当指定的Bean不存在时，配置类生效
@ConditionalOnMissingBean(WebMvcConfigurationSupport.class)

@Conditional注解及派生注解，当这些注解指定的条件成立时，才会给容器中添加组件，配置的内容才会生效。
自动装配原理：
1、SpringBoot启动会加载大量的自动配置类
2、我们看我们需要的功能有没有在SpringBoot默认写好的自动配置类当中；
3、我们再来看这个自动配置类中到底配置了哪些组件；（只要我们要用的组件存在在其中，我们就不需要再手动配置了）
4、给容器中自动配置类添加组件的时候，会从properties类中获取某些属性。我们只需要在配置文件中指定这些属性的值即可；
**xxxxAutoConfigurartion：自动配置类；**给容器中添加组件
xxxxProperties:封装配置文件中相关属性；