Spring Boot2框架学习-基础入门

1. SpringBoot概念

1.1. 什么是SpringBoot

整合Spring技术栈的一站式框架，是简化Spring技术栈的快速开发框架，能快速创建生产级别的Spring应用

1.2. SpringBoot优点

• 可以创建独立的Spring应用
• 内嵌web服务器
• 自动starter（启动器）依赖，简化构建配置
• 提供生产级别的监控，检查以及外部化配置
• 无代码生成，无需编写xml
• 自动配置Spring以及第三方功能(如Spring整合Mybatis，Spring整合Spring MVC)

1.3. 微服务

是一种架构风格，一个应用拆分成一组小型服务，每个服务运行在自己的进程内也就是可独立部署和升级，服务之间使用轻量级的HTTP交互，服务围绕业务功能拆分；去中心化，不同服务可以使用不用的存储技术或者语言。

2. SpringBoot基础入门

2.1. maven设置

<mirrors>
      <mirror>
        <id>nexus-aliyunid>
        <mirrorOf>centralmirrorOf>
        <name>Nexus aliyunname>
        <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/publicurl>
      mirror>
  mirrors>
 
  <profiles>
         <profile>
              <id>jdk-1.8id>
              <activation>
                <activeByDefault>trueactiveByDefault>
                <jdk>1.8jdk>
              activation>
              <properties>
                <maven.compiler.source>1.8maven.compiler.source>
                <maven.compiler.target>1.8maven.compiler.target>
                <maven.compiler.compilerVersion>1.8maven.compiler.compilerVersion>
              properties>
         profile>
  profiles>

在maven -> conf -> settings.xml中增加上面两个配置，第一个为阿里的镜像，以后下载依赖的速度更快；第二个配置的是java的编译版本，设置为1.8

2.2. 入门案例

需求：浏览器发送Hello请求，响应Hello，Spring Boot2

2.2.1. 导入依赖

<parent>
        <groupId>org.springframework.bootgroupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parentartifactId>
        <version>2.3.4.RELEASEversion>
    parent>


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

    dependencies>

引入Spring boot2的父项目依赖，想要开发web，就必须引入web场景

2.2.2. 创建主程序

在java包下创建com.hz.boot包，在boot包下创建主程序类

/** 主程序类：所有启动的入口
 * 告诉Spring boot这是Spring boot应用
 */
@SpringBootApplication
public class MainApp {

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

2.2.3. 编写业务

在boot2包新建一个包为controller，创建具体的Controller类。只需要RestController注解即可替代以前在Spring MVC中的Controller和ResponseBody两个注解

//@Controller
//@ResponseBody
// Spring boot2新注解RestController包含了Controller注解和ResponseBody注解
@RestController
public class HelloController {

    @RequestMapping("/hello")
    public String Hello(){
        return "Hello, Spring Boot2";
    }
}

优点：不再需要配置SpringMVC.xml以及web.xml，甚至Tomcat都不需要配置，直接运行主程序的main方法，Spring boot2会帮助启动服务器，直接通过URL访问即可。另外，SpringBoot准备了一个统一的配置文件，可以在resources下创建一个application.properties

2.2.4. 测试和简化配置

直接运行main方法即主程序方法即可启动，只需要在application.properties中配置所需要的即可完成配置。

2.2.5. 简化部署

直接将项目打成jar包，直接在目标服务器执行即可

 <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.bootgroupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-pluginartifactId>
            plugin>
        plugins>
    build>

注意点：

• 取消掉cmd中的快速编辑模式
• 初始下载SpringBoot2的依赖比较慢，可以点击maven的刷新

3. Spring Boot的自动配置原理

3.1. 依赖管理

    <parent>
        <groupId>org.springframework.bootgroupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parentartifactId>
        <version>2.3.4.RELEASEversion>
    parent>

点进去依旧存在一个父项目：spring-boot-dependencies。在spring-boot-dependencies.pom中做了许多依赖的导入，甚至版本都进行了统一，几乎声明了所有开发中常用的版本号，无需手动写版本号。====

• 开发导入starter场景启动器：存在许多spring-boot-starter-*， *为某种场景。只需要引入starter，这个场景的所有常规需要的依赖都可以自动引入。见到的 *-spring-boot-starter： 第三方为我们提供的简化开发的场景启动器。所有的场景启动器最底层的依赖为：

<dependency>
  <groupId>org.springframework.bootgroupId>
  <artifactId>spring-boot-starterartifactId>
  <version>2.3.4.RELEASEversion>
  <scope>compilescope>
dependency>

• 无需关注版本号，自动版本仲裁：引入依赖默认都可以不写版本；引入非版本仲裁的jar，要写版本号
• 可以修改默认版本号

修改的方法：

• 查看spring-boot-dependencies里面规定当前依赖的版本所使用的key，如mysql.version, aspectj.version
• 在当前项目的pom文件中使用properties属性来自定义需要的版本

<properties>
<mysql-version>5.1.43mysql-version>
properties>

3.2. 自动配置

• 自动配置Tomcat

  1. 引入Tomcat依赖
     

  2. 配置Tomcat

• 自动配置Spring MVC

  1. 引入Spring MVC全套组件，starter-web场景中也配值了SpringMVC的导入
     
  2. 自动配制好SpringMVC常用功能（组件）：如，dispatcherServlet核心控制器，characterEncodingFilter字符编码过滤器，ViewResolver视图解析器和multipartResolver文件上传解析器等等
     

• 自动配置web常见功能，如：字符编码问题

• 默认的包结构：

  1. 主程序所在包以及下面的所有子包里面的组件都会被默认扫描出来，可以通过查看官方文档来看，Spring boot使用的是默认包扫描。无需以前的包扫描配置
     

  2. 想要改变扫描路径：在主程序中的@SpringBootApplication注解中加入scanBasePackages"com.example"将包扫描的范围变大；或者使用@ComponentScan注解指定扫描路径。

  @SpringBootApplication 该注解默认的扫描路径为主程序所在的包即com.example.boot2
  等同于
  @SpringBootConfiguration
  @EnableAutoConfiguration
  @ComponentScan("com.example.boot2")
  

• 按需加载所有自动配置项：

  1. 非常多的starter
  2. 引入了哪些场景，场景的自动配置才会开启
  3. SpringBoot所有的自动配置功能都在 spring-boot-autoconfigure 包里面

• 配置的默认值：在application.properties中的默认配置最终都是映射到某一个类上的，如：spring.servlet.multipart.max-file-size最终映射到MultpartProperties类上；配置文件的值最终会绑定到对应的类上，这个类会在容器中创建对象

3.3. 容器功能

3.1.1. Configuration注解进行组件添加

自定义配置类MyConfig，使用注解Configuration

@Configuration(proxyBeanMethods = true) // 告诉Spring这是一个配置类 == 配置文件
public class MyConfig {
    @Bean
    public User user_1(){
        User user = new User("大司马", 36);
        // User组件依赖Pet组件
        user.setPet(tomcat());
        return user;
    }

    @Bean("Tom")
    public Pet tomcat(){
        return new Pet("Tomcat");
    }
}

• 给容器添加组件，方法名作为组件的id ，返回类型即为组件类型 ，返回的值即为容器中的实例。也可以通过Bean注解指定组件的id
• 配置类中使用Bean注解给容器中注入组件，默认是单实例的
• 配置类本身也是一个组件
• 在Spring Boot2之后，Configuration注解引入一个新的属性proxyBeanMethods代理bean的方法(默认为true)

在主程序中进行测试：

@SpringBootApplication(scanBasePackages = "com.hz")
public class MainApp {

    public static void main(String[] args) {
        // 返回的是IOC容器
        ConfigurableApplicationContext run = SpringApplication.run(MainApp.class, args);
        // 查看容器中的组件
        String[] names = run.getBeanDefinitionNames();
        for(String name: names){
            System.out.println(name);
        }
        // 从容器中获取组件
        Pet tom_1 = run.getBean("Tom", Pet.class);
        Pet tom_2 = run.getBean("Tom", Pet.class);
        System.out.println("单实例：" + (tom_1 == tom_2));
		
        MyConfig bean = run.getBean(MyConfig.class);
        System.out.println(bean);
        User user1 = bean.user_1();
        User user2 = bean.user_1();
        System.out.println(user1 == user2);

        User user_1 = run.getBean("user_1", User.class);
        Pet tom = run.getBean("Tom", Pet.class);
        System.out.println("user组件依赖pet组件：" + (user_1.getPet() == tom));

    }
}

打印结果：

• 外部无论对配置类中的这个组件注册方法调用多少次，获取的都是之前注册在容器中的单实例。指定Configuration注解中的proxyBeanMethods为true则表示代理对象调用方法，自定义的config实例是基于SpringCGLIB方法进行代理的(通过继承来代理)。 Spring总会检查这个组件是否在容器中存在，如果有则不会新创建，保证是单实例的
• 当proxyBeanMethods=true时才会成立: 由于容器中已经存在pet组件,再次通过方法获取该组件依旧是同一个对象
  User组件依赖Pet组件，也就是主程序中的user组件依赖pet组件
• Full(proxyBeanMethods=true) Spring总会检查某个组件是否在容器中存在；
• Lite(proxyBeanMethods=false) 解决组件依赖，如果不依赖容器中注册的组件，可以使用Lite模式，不需要每次都让Spring来检查某个组件是否存在容器中，每次使用都是新的实例。

3.1.2. Bean、Controller、Service、Repository、Component

之前这些注解都能使用，只需要保证主程序能扫描到这些包所在的位置

3.1.3. ComponentScan、Import

@Import({User.class, DBHelper.class})
@Configuration(proxyBeanMethods = false) //告诉SpringBoot这是一个配置类 == 配置文件
public class MyConfig {
    ...
}

给容器中自动创建出这两个类型的组件、默认组件的名字就是全类名, 可以在主程序中测试容器中是否存在这两个组件

3.1.4. Conditional

条件装配：满足Conditional指定的条件则进行组件注入
ConditionalOnBean(name=“Tom”)作用在类上，如果容器中不存在Tom组件，则配置类以及配置类中的所有组件都不会进行注册

ConditionalOnMissingBean(naem=“Tom”)作用与之相反

@Configuration(proxyBeanMethods = false) //告诉SpringBoot这是一个配置类 == 配置文件
//@ConditionalOnBean(name = "tom")
@ConditionalOnMissingBean(name = "tom")
public class MyConfig {

    @Bean
    public User user01(){
        User zhangsan = new User("zhangsan", 18);
        //user组件依赖了Pet组件
        zhangsan.setPet(tomcatPet());
        return zhangsan;
    }

    @Bean("tom22")
    public Pet tomcatPet(){
        return new Pet("tomcat");
    }
}

public static void main(String[] args) {
        //1、返回我们IOC容器
        ConfigurableApplicationContext run = SpringApplication.run(MainApplication.class, args);

        //2、查看容器里面的组件
        String[] names = run.getBeanDefinitionNames();
        for (String name : names) {
            System.out.println(name);
        }

        boolean tom = run.containsBean("tom");
        System.out.println("容器中Tom组件："+tom);

        boolean user01 = run.containsBean("user01");
        System.out.println("容器中user01组件："+user01);

        boolean tom22 = run.containsBean("tom22");
        System.out.println("容器中tom22组件："+tom22);


    }

3.4. 原生配置文件引入

3.4.1. ImportResource注解

配置beans.xml文件：

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <bean id="Faker" class="com.hz.bean.User">
        <property name="username" value="大司马">property>
        <property name="age" value="18">property>
        <property name="pet" ref="Lion">property>
    bean>

    <bean id="Lion" class="com.hz.bean.Pet">
        <property name="name" value="lion">property>
    bean>
beans>

在配置类中使用注解ImportResource，并且指明beans.xml文件的类路径，即可完成注册。在主程序中进行测试：

        // 导入beans.xml的组件测试
        boolean bean1 = run.containsBean("Faker");
        boolean bean2 = run.containsBean("Lion");
        System.out.println("bean1："+ bean1);
        System.out.println("bean2："+ bean2);

3.4.2. 配置绑定

如何使用Java读取到properties文件中的内容，并且把它封装到JavaBean中，以供随时使用

定义一个实体类car：

public class Car {

    private String brand;
    private Double price;
	...

在application.prtperties中配置car的两个属性：

mycar.brand = AUDI
mycar.price = 500000.00

两种方式可以得到实现封装:

• 使用注解==@Component + @ConfigurationProperties==：在实体类car中@ConfigurationProperties注解中设置prefix为mycar，并且加上Component注解(只有在容器中的组件 才会拥有SpringBoot提供的强大功能)
• @EnableConfigurationProperties + @ConfigurationProperties: 在配置类中加上注解EnableConfigurationProperties 并且指定Car.class, 开启Car属性配置功能，将Car组件自动注册到容器中

编写CarController用来测试：

@RestController
public class CarController {

    @Autowired
    private Car car;

    @RequestMapping("/car")
    public Car car(){
        return car;
    }
}

启动服务器通过URL访问可以得到：

3.5. 自动配置原理入门

3.5.1. 引导加载自动配置类SpringBootApplication

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
		@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication{
    ...
}

• SpringBootConfiguration注解：继承了Configuration注解，表示当前是一个配置类
• ComponentScan注解：告诉Spring需要扫描的包
• EnableAutoConfiguration注解：该注解又继承了两个注解AutoConfigurationPackage和Import

@AutoConfigurationPackage
@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})
public @interface EnableAutoConfiguration {

AutoConfigurationPackage：自动配置包，指定了默认的包规则

@Import({Registrar.class})
public @interface AutoConfigurationPackage {

点击Register类中，并且在register方法处打断点调试，可以看到：

metadata为注解的一些元信息，包括注解作用在的类名：com.hz.boot.MainApp; 利用Register将指定的一个包下的所有组件导入进来(MainApp主程序 所在的包下)

Import(AutoConfigurationImportSelector.class)：
在AutoConfigurationImportSelector类的源码中，在getAutoConfigurationEntry方法中打断点进行调试，可以看到configurations有127个组件，该方法在容器中批量导入了一些组件；

调用List configurations = this.getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes)方法获取到所有需要导入容器中的配置；

在SpringFactoriesLoader类中利用工厂加载Map> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader)的方法得到所有组件；

这里的URL为META-INF/spring.factories位置来加载文件，默认扫描的是系统中所有META-INF/spring.factories位置的文件；
在spring-boot-autoconfigure-2.3.4.RELEASE.jar中有META-INF/spring.factories，如下：
文件里面写死了SpringBoot一启动就需要加载的配置类，总共127个

3.5.2. 按需开启自动配置项

虽然我们127个场景的所有自动配置启动的时候默认全部加载。但是xxxxAutoConfiguration
按照条件装配规则（@Conditional），最终会按需配置

在DispatcherServletAutoConfiguration类中，首先会进行判断：是SpringMVC原生web开发还是响应式web开发，是否注册了DispatcherServlet这个组件，由于在pom文件中已经导入了spring-boot-starter-web启动器，所以容器中一定存在这个组件，因此可以进行该类下的注册组件方法

@AutoConfigureOrder(-2147483648)
@Configuration(
    proxyBeanMethods = false
)
@ConditionalOnWebApplication(
    type = Type.SERVLET
)
@ConditionalOnClass({DispatcherServlet.class})
@AutoConfigureAfter({ServletWebServerFactoryAutoConfiguration.class})
public class DispatcherServletAutoConfiguration {

可以看到：底层已经创建了DispatcherServlet控制器对象，所以不再需要手动去配置

@Bean(
            name = {"dispatcherServlet"}
        )
        public DispatcherServlet dispatcherServlet(WebMvcProperties webMvcProperties) {
            DispatcherServlet dispatcherServlet = new DispatcherServlet();
            dispatcherServlet.setDispatchOptionsRequest(webMvcProperties.isDispatchOptionsRequest());
            dispatcherServlet.setDispatchTraceRequest(webMvcProperties.isDispatchTraceRequest());
            dispatcherServlet.setThrowExceptionIfNoHandlerFound(webMvcProperties.isThrowExceptionIfNoHandlerFound());
            dispatcherServlet.setPublishEvents(webMvcProperties.isPublishRequestHandledEvents());
            dispatcherServlet.setEnableLoggingRequestDetails(webMvcProperties.isLogRequestDetails());
            return dispatcherServlet;
        }

3.5.3. 修改默认配置

        @Bean
        @ConditionalOnBean({MultipartResolver.class})
        @ConditionalOnMissingBean(
            name = {"multipartResolver"}
        )
        public MultipartResolver multipartResolver(MultipartResolver resolver) {
            return resolver;
        }

如果容器中有MultipartResolver这个类型组件，但是组件名不是multipartResolver，给Bean注解传入对象参数，这个参数的值就会从容器中寻找。防止自定义的文件上传解析器的name不是底层所规范的，底层也会将这个文件解析器对象进行返回，由于在Bean注解中没有指定name，则默认返回的组件名即为方法名multipart

由于底层使用的是ConditionalOnMissingBean注解，如果用户没有配置该组件则Spring Boot会默认配置好该组件；反之用户配置了该组件则以用户配置优先

总结：

• SpringBoot先加载所有的自动配置类 xxxxxAutoConfiguration, 共127个
• 在每个自动配置类按照条件进行生效，默认都会绑定配置文件指定的值即从xxxxProperties里面拿，xxxProperties和总配置文件application.properties进行了绑定
• 生效的配置类就会给容器中装配很多组件，只要容器中有这些组件，相当于这些功能就有了；如果用户自己配置了某些组件则以用户配置的优先
• 定制化配置：1.用户直接使用@Bean来替换底层的组件名；2.用户可以查看组件获取的配置文件是什么值即可修改

xxxxAutoConfiguration --> 组件 --> xxxxProperties 里面获取需要修改的key --> application.properties设置对应的属性值

3.5.4. 实践

• 引入需要的场景依赖
• 查看自动配置了哪些类和组件
• 是否需要修改：判断引入场景的自动配置都生效了哪些；在application.properties中开启debug调试
• 参照文档修改配置项：xxxxProperties中绑定了配置文件中的哪些属性，如修改spring boot开启的banner涂

spring.banner.image.location=classpath:1.jpg

• 自定义加入或者替换组件：@Bean、@Component；自定义器xxxxCustomizer

3.5.5. Spring boot开发技巧

• Lombok: 简化javaBean（实体类）的开发

1. 导入lombok的依赖

           <dependency>
               <groupId>org.projectlombokgroupId>
               <artifactId>lombokartifactId>
           dependency>
   

2. 在File -> settings -> plugins下载lombok插件

3. 在实体类上使用注解：

   @Data表示该类的getter和setter方法；

   @ToString表示该类的toString方法；

   @AllArgsConstructor 表示生成该类的全参构造器；

   @NoAllArgsConstructor 表示生成该类的 无参构造器；

   @Slf4j简化日志开发

   @Data
   @ToString
   @Component
   @ConfigurationProperties(prefix = "mycar")
   public class Car {
   
       private String brand;
       private Double price;
       
   }
   

   @RestController
   @Slf4j
   public class HelloController {
   
       @RequestMapping("/hello")
       public String Hello(@RequestParam("username") String username){
           log.info("使用lombok的Slf4j注解直接进行日志信息的编写...");
           return "Hello, Spring Boot2 你好：" + username;
       }
   }
   

• dev-tools: 项目或者页面修改以后:Ctrl+F9即可重新加载(Restart)

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

• Spring Initializer: 项目初始化向导
  在new -> Project中选择Spring initializr；选择需要的开发场景，如下：
  生成的pom文件中自动导入需要的依赖并且自动创建项目结构：
  自动编写好主程序类: