Spring第二讲：SpringBoot 原理及应用
SpringBoot简化了Spring配置文件，无需再使用SpringMVC，只需要引入相关的starter即可。本文是Spring第二讲：SpringBoot 原理及应用
文章目录
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- 1、Springboot是什么
- 2、Springboot原理（**@Conditonal是核心**）
- 3、Springboot的整合技术
- 4、SpringBoot 单元测试
- 5、Springboot自定义starter
- 6、Springboot与Redis缓存
- 7 Springboot与消息中间件
- 8 Springboot与任务 20210307补
- 9、Springboot与ElasticSearch
- 10 Springboot与安全
- 11、Springboot与分布式
- 12、Springboot与热部署
- 13、Springboot与监控管理Actuator
- 14、Springboot与Spring比较？
- 15、Springboot配置加载优先级？
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1、Springboot是什么
1、定义
- 简化了Spring配置文件，使用默认开发配置来实现快速开发，无需再使用springMVC，只需要引入相关的starter即可
2、Springboot的特点？
- 约定优于配置：SpringBoot是基于约定的，所以很多配置都有默认值，但如果想使用自己的配置替换默认配置的话，就可以使用application.properties或者application.yml (application.yaml)进行配置（yaml文件更加结构化，比json占用字符少）
- 通过整合通用实践，更加自动、智能的依赖管理等，Spring Boot提供了各种典型应用领域的快速开发基础，所以它是以应用为中心的框架集合（如：内嵌servlet容器）
- 通过起步依赖和自动配置简化开发；可以对Spring的配置进行简化
3、SpringBoot注解大全：
- @ComponentScan指定了扫描指定基本包下的类；
- @SpringbootConfiguration标注该类是Spring的一个配置类
- @EnableAutoConfiguration是SpringBoot自动配置功能开启的注解
2、Springboot原理（@Conditonal是核心）
Springboot原理：几个重要的事件回调机制，配置在META_INF/spring.factories ApplicationContextInitializer/SprigApplicationRunListener
Springboot启动会加载大量的自动配置类；我们看需要的功能有没有Springboot默认写好的自动配置类；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有，我们就不需要再来配置）；给容器中自动配置类添加组件时，会从properties类中获取某些属性，我们就可以在配置文件中指定这些属性的值。
运作原理：从@SpringbootApplication注解开始，这是一个组合注解，核心功能时@EnableAutoConfiguration注解提供的；
@EnableAutoConfiguration关键的@Import导入的类有EnableAutoConfigurationImportSelector使用springFactoriesloader.loadFactoryNames方法扫描具有META-INF/spring.factories文件的jar包，里面声明了哪些自动配置。
核心注解：打开任意一个AutoConfiguration文件，一般都有下面的条件注解，例如autoconfigure.condition包下条件注解
@ConditionalOnBean：容器中有指定的Bean的条件下 @ConditionalOnClass：当类路径下有指定的类的条件下 @ConditionalOnExpression 基于SpEL表达式作为判断条件
@ConditionalOnJava：基于JVM版本作为判断条件 @ConditionalONMissingBean：容器中没有指定Bean的情况下 @ConditionalOnWebApplication：当前项目是web项目的条件下 等
这些注解组合了@Conditional元注解，只是使用了不同的条件。
核心功能：
- 1、独立运行的Spring项目，springboot可以以jar包形式独立运行，运行项目只需通过java -jar xx.jar来运行
- 2、内嵌Servlet容器，可以内嵌Tomcat/jetty，我们无需以war包形式部署项目
- 3、提供starter简化Maven配置：springboot提供一系列的starter pom来简化Maven的依赖加载，例如导入springboot-starter-web时，自动会导入所有相关依赖包
- 4、自动配置Spring：Springboot会根据类路径中的jar包、类，为jar包里的类自动配置Bean，这样会极大减少我们需要的配置，也可以自定义自动配置
- 5、准生产的应用监控：springboot提供基于http/ssh/telnet对运行时的项目进行监控
- 6、无代码生成和xml配置：通过spring4.x提供的条件注解，使用java配置+注解配置组合，不再需要任何xml配置即可实现Spring所有配置
java配置：java Config提供了配置spring ioc容器的纯java方法，有助于避免使用xml配置，优点在于
- 1、面向对象的配置，用户能充分利用java中的面向对象功能，一个配置类可以继承另一个，重写它的@Bean方法
- 2、较少或消除xml配置
- 3、类型安全和重构友好：javaConfig提供了一种类型安全的方法来配置Spring容器，由于java5对泛型的支持，现在可以按类型而不是按名称检索bean，不需要任何强制转换或基于字符串的查找
3、Springboot的整合技术
日志管理（slf4j日志抽象层+logback日志实现层）
- 整合Mybatis时，可以在application.properties中配置mybatis.mapper-locations指定要加载的映射文件
- 整合Junit时，需要在测试类上添加@RunWith(SpringRunner.class)
- 整合SpringData JPA时，需要添加SpringData JPA的起步依赖spring-boot-starter-data-jpa
- 整合JPA可以实现分页和排序，将可分页的org.springframework.data.domain.Pageable传递给存储库方法
4、SpringBoot 单元测试
1、首先引入maven文件
<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-testartifactId>
<scope>testscope>
dependency>
SpringBoot提供了spring-boot-start-test启动器，该启动器提供了常见的单元测试库：
- JUnit： 一个Java语言的单元测试框架
- Spring Test & Spring Boot Test：为Spring Boot应用提供集成测试和工具支持
- AssertJ：支持流式断言的Java测试框架
- Hamcrest：一个匹配器库
- Mockito：一个java mock框架
- JSONassert：一个针对JSON的断言库
- JsonPath：JSON XPath库
2、常用注解
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@RunWith(SpringRunner.class)
JUnit运行使用Spring的测试支持。SpringRunner是SpringJUnit4ClassRunner的新名字 -
@SpringBootTest
该注解为SpringApplication创建上下文并支持Spring Boot特性，其webEnvironment提供如下配置：Mock-加载WebApplicationContext并提供Mock Servlet环境，嵌入的Servlet容器不会被启动。RANDOM_PORT-加载一个EmbeddedWebApplicationContext并提供一个真实的servlet环境。嵌入的Servlet容器将被启动并在一个随机端口上监听。DEFINED_PORT-加载一个EmbeddedWebApplicationContext并提供一个真实的servlet环境。嵌入的Servlet容器将被启动并在一个默认的端口上监听（application.properties配置端口或者默认端口8080）。NONE- 使用SpringApplication加载一个ApplicationContext，但是不提供任何的servlet环境。 -
@MockBean
在你的ApplicationContext里为一个bean定义一个Mockito mock。 -
@SpyBean
定制化Mock某些方法。使用@SpyBean除了被打过桩的函数，其它的函数都将真实返回。 -
@WebMvcTest
该注解被限制为一个单一的controller，需要利用@MockBean去Mock合作者（如service）。
3、测试Controller
- 在测试Controller时需要进行隔离测试，这个时候需要Mock Service层的服务
@RunWith(SpringRunner.class)
@WebMvcTest(ScoreController.class)
public class ScoreControllerTestNew {
@Autowired
private MockMvc mockMvc;
@MockBean
private ICalculateService calculateService;
@MockBean
private IModelMonitorService modelMonitorService;
@MockBean
private IScoreConfigService scoreConfigService;
@MockBean
private IModelProductService modelProductService;
@Before 初始化工作
public void setUp(){
}
@Test
public void testScore() throws Exception {
given(this.modelProductService.get(anyLong())).willReturn(null);
String jsonStr = "{\"data\":{\"debit_account_balance_code\":40,\"credit_consume_count\":1,\"debit_start_age\":1,\"debit_consume_sum_code\":2,\"age\":38},\"modelProductId\":5}";
RequestBuilder requestBuilder = null;
requestBuilder = post("/scoreApi/score").contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).content(jsonStr);
this.mockMvc.perform(requestBuilder).andExpect(status().isOk()).andExpect(MockMvcResultMatchers.content().string("{}"));
}
}
4、测试Service
- 测试Service和测试Controller类似，同样采用隔离法
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class ServiceTest {
@MockBean
private ModelMonitorMapper modelMonitorMapper;
@Autowired
private IModelMonitorService modelServiceServiceImpl;
@Test
public void testModelServiceServiceImpl(){
given(modelMonitorMapper.insert(anyObject())).willReturn(0);
int n = modelServiceServiceImpl.insert(new ModelMonitor());
assertThat(n).isEqualTo(0);
}
}
5、测试Dao
- 测试的时候为了防止引入脏数据使用注解@Transactional和@Rollback在测试完成后进行回滚。
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
@Transactional
public class ScoreControllerTestNew {
@Autowired
private ModelMonitorMapper modelMonitorMapper;
@Test
@Rollback
public void testDao() throws Exception {
ModelMonitor modelMonitor = new ModelMonitor();
modelMonitor.setModelProductId(Long.parseLong("5"));
modelMonitor.setLogit(21.144779999999997);
modelMonitor.setDerivedVariables("{\"debit_account_balance_code\":1.0,\"credit_consume_count\":1.0,\"debit_start_age\":1.0,\"debit_consume_sum_code\":1.0,\"age\":1.0}");
modelMonitor.setScore("300");
modelMonitor.setSrcData("{\"data\":{\"debit_account_balance_code\":40,\"credit_consume_count\":1,\"debit_start_age\":1,\"debit_consume_sum_code\":2,\"age\":38},\"modelProductId\":5}");
int n = modelMonitorMapper.insert(modelMonitor);
assertThat(n).as("检查数据是否成功插入").isEqualTo(0);
}
}
5、Springboot自定义starter
如何理解starter
- 使用Spring+SpringMVC框架进行开发时，如果需要引入MyBatis框架，那么需要在xml中定义需要的bean对象，这个过程很明显是很麻烦的，如果需要引入额外的组件，那么也需要进行复杂的配置，因此在SpringBoot中引入了starter
- starter是一个jar包，写一个@Configuration 配置类，将这些bean定义在其中，然后再starter包的META_INF/spring.factories 中写入配置类，那么SpringBoot程序在启动时就会按照约定来加载该配置类
- 开发人员只需要将相应的starter包依赖进应用中，进行相关的属性配置，就可以进行代码开发，而不需要单独进行bean对象的配置。
开发技巧：
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1、模板引擎页面修改后要实时生效则禁用模板引擎的缓存，页面修改完成Ctrl+f9，重新编译
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2、F5重新提交的问题：拦截器进行登录检查
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3、jdk1.8.0_131/maven3.3.9/idea2017.2.2/springboot1.5.19 springboot不支持jsp，默认使用模板引擎（freemarker/thymeleaf），得注意版本间适配的问题，以免发生错误
Springboot Rest风格的注解：原来@RequestMapping；现在：@PostMapping增加/@GetMapping查询/@PutMapping修改/@DeleteMapping删除；spring4.2之后：使用@RestController代替@ResponseBody+@Controller
可以启动springMVC的自动配置@EnableWebMvc，对于浏览器返回modelAndview，对于客户端，返回json数据
springboot配置嵌入式servlet容器（tomcat/jetty长连接/Undertow不支持jsp）：嵌入式的tomcat只能执行jar项目，由IOC容器带动嵌入式tomcat，若是使用外置tomcat，则可以运行war项目，此时，pom.xml文件server-tomcat的scope设置为provided
Docker容器技术，用于管理框架的自动配置，不需要重复配置
Springboot整合jdbc/mybatis/spribgdataJPA：jdbc的连接池tomcat.jdbc.pool.DataSource ,数据源使用Druid连接池更常见（可以查看SQL监控，web应用统计，jdbc执行数时间）；mybatis配置ConfigurationCustomizer
开启驼峰命名法，使用MapperScan注解批量扫描Mapper接口
6、Springboot与Redis缓存
Springboot自身的缓存在ConcurrentMap<>中，在实际开发中我们使用缓存中间件
几个重要的概念
- Cache：缓存接口，定义缓存操作，实现类有redisCache、EhCacheCache、ConcurrentMapCache等
- CacheManager：缓存管理器，管理各种缓存组件（cache）
- @Cacheable：主要针对方法配置，能够根据方法的请求对其结果进行缓存
- @CacheEvict：清空缓存
- @CachePut：保证方法被调用，又希望结果被缓存
- @EnableCaching：开启基于注解的缓存
- keyGenerator：缓存数据时key生成策略
- serialize：缓存数据时value序列化策略
@Cacheable/@CachePut的区别：前者先调缓存，后者先更新方法，在把结果存在缓存中，两者可以结合使用（@caching），注意：要保证取缓存的key和存缓存的key是一致的
几个属性：
- cacheNames/value：指定缓存组件的名字；
- key：缓存数据使用的key，可以用它来指定，默认是使用方法参数的值 1-方法的返回值编写SpEL， #id 参数id的值
- keyGenerater：key的生成器，可以自己指定key的生成器的组件id
- key/keyGenerator：二选一使用
- cacheManager：指定符合条件的情况下才缓存； condition=“#id>0”
- unless：否定缓存，当unless指定的条件为true，方法的返回值就不会被缓存，可以获取到结果进行判断
- sync：是否使用异步模式
redis数据类型 去看数据库部分
springboot redis保存数据：1、以jdk底层序列化方式 默认 2、json格式的序列化器，底层是jackson2的jar包
7 Springboot与消息中间件
kafka/activeMQ/RabbitMQ 以rabbitMQ为例，端口号5672（客户端访问）/15672（访问管理页面） 引入的依赖项springboot-starter-activemq
MQ的作用：异步处理/应用解耦/流量削峰（秒杀）
JMS：java消息服务 ActiveMQ（队列类型有queue/topic）AMQP：高级消息队列协议 rabbitMQ（交换器类型有direct/fanout/topic）
- 我们公司整合的是阿里云提供的RocketMQ
8 Springboot与任务 20210307补
异步任务 @Async注解 开启@EnableAsync
定时任务 @EnableScheduling @Scheduled
邮件任务 pop3 smtp
同类产品 quartz
接入ElasticJob
1、引入配置
<dependency>
<groupId>cn.gov.zcy.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-elasticjobartifactId>
<version>3.0.2-RELEASEversion>
dependency>
2、配置中心配置项
- spring-boot-starter-elasticjob 支持多个定时任务的配置，如上所示，显而易见elasticjobs 是一个数组。
- namespace 请使用默认值，不需要动
- jobName 给你的定时任务请个英文名吧
- cron cron表达式，不必详说
- shardingCount 分片数量
- jobType ，job类型，0- 简单任务，1-数据流任务（熟悉tbshecuPle就不陌生了），2-脚本任务
- itemParams, 任务项，自定义项
- classFullName，自定义的类，完全限定名
- streamingProcess 使用默认值，数据流任务使用
- scriptCmdLine 脚本任务使用
- dataSource 很简单不必详说
- needLog: false 这一项一定要设为false，实际中发现开启了数据库日志功能后，对数据库造成的压力很大，而且记录的数据基本没有什么价值 以上的配置中如：zk、数据源请使用项目中通用的配置即可
elasticjobs:
-
zk: ${zookeeper.cluster}
namespace: zcy-elastic-job-${zcy.env.label}
jobName: test-case-1
cron: 0/2 * * * * ?
shardingCount: 4
jobType: 0
itemParams: 0=Beijing,1=Shanghai,2=Guangzhou
classFullName: com.MySimpleJob
streamingProcess: false
needLog: false
overwrite: true
scriptCmdLine:
3、 代码编写
- 如果是简单任务，请实现 com.dangdang.ddframe.job.api.simple.SimpleJob 接口
- 如果使用数据流任务，请实现 com.dangdang.ddframe.job.api.dataflow.DataflowJob 接口
- 如果是脚本任务，请实现 com.dangdang.ddframe.job.api.script.ScriptJob
4、问题排查
4.1、遇到错误：
org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name ‘cn.gov.zcy.elasticjob.config.ElasticJobConfig’: Invocation of init method failed; nested exception is java.lang.NoClassDefFoundError: org/apache/curator/connection/ConnectionHandlingPolicy
解决办法：
- 检查直接依赖、间接依赖，将curator-framework、curator-client、curator-recipes 三个jar版本都改为 2.10.0 即可
4.2、在job任务接口实现类中，如果需要获取spring context，可以使用工具类
- SpringContext.getBean(“xxxxx”)
4.3、启动报错：
Caused by: java.lang.NoSuchMethodError: com.google.gson.stream.JsonWriter.jsonValue(Ljava/lang/String;)Lcom/google/gson/stream/
解决方法：
- 将gson 升级到2. 6.1
4.4、问题反馈
- 如果本地启动时，没有找到apollo中配置的ElasticJob配置项，程序启动会报错
5、ElasticJob 原理分析
9、Springboot与ElasticSearch
elasticsearch初始会使用2G的堆空间，可通过docker run -e ES_java-_OPTS="-Xms 256m -Xmx 256m" -d -p 9200:9200 -p 9300:9300 --name ES01 镜像名 来启动
版本适配的问题：可以升级springboot版本1.5.19（不推荐），可以降ES的版本（使用2.4.6版本）
10 Springboot与安全
shiro或security 注解@EnableWebSecurity 引入依赖：spring-boot-starter-security ，配置类必须扩展WebSecurityConfigurerAdapter并覆盖其方法。
1、Spring security与apache shiro的对比？
11、Springboot与分布式
在分布式系统中国，国内常用zookeeper+dubbo组合(我们公司的分布式框架组合)，而springboot推荐使用全栈的Spring（springboot+springcloud）
12、Springboot与热部署
在开发中修改了一个java文件后想看到效果不得不重启应用，希望能在不重启应用的情况下，程序可以自动部署（该模块在生产环境中被禁用）
Spring Loaded/JRebel/springboot Devtools
13、Springboot与监控管理Actuator
作用：帮助我们访问生产环境中正在运行的应用程序的当前状态，监视器模块公开了一组可直接作为HTTP URL访问的REST端点来检查状态 .beans 容器中所有bean的信息；autconfig所有自动配置信息 auditevents审计信息 configprops 所有配置属性 dump线程状态信息 env当前环境信息 health应用健康状态; info当前应用信息 metrics应用的各项指标 mappings应用@RequestMapping映射路径 shutdown关闭当前应用 trace追踪信息
14、Springboot与Spring比较？
1、依赖注入 Spring：构造器注入xml文件 springboot：@Bean(value)+java配置
2、包扫描 spring：< context:component-scan> springboot：@ComponentScan(value)
15、Springboot配置加载优先级？
1. 加载位置与顺序
SpringBoot启动会扫描以下位置的application.properties/yml文件作为spring boot的默认配置文件：
file:./config/ file: 指当前项目根目录
file:./
classpath:/config/ classpath: 指当前项目的resources目录
classpath:/
以上是按照优先级从高到低的顺序，所有位置的文件都会被加载，高优先级配置内容会覆盖低优先级配置的内容，并形成互补配置；当然，我们也可以通过spring.config.location来改变默认配置
- 注意：maven打包是不能把src外面的两个application.properties文件打到jar包里的