xiaoxin的博客

springboot&spring原理篇章

Spring原理篇

1. Spring refresh 流程

要求

掌握 refresh 的 12 个步骤

Spring refresh 概述

refresh 是 AbstractApplicationContext 中的一个方法，负责初始化 ApplicationContext 容器，容器必须调用 refresh 才能正常工作。它的内部主要会调用 12 个方法，我们把它们称为 refresh 的 12 个步骤：

prepareRefresh
obtainFreshBeanFactory
prepareBeanFactory
postProcessBeanFactory
invokeBeanFactoryPostProcessors
registerBeanPostProcessors
initMessageSource
initApplicationEventMulticaster
onRefresh
registerListeners
finishBeanFactoryInitialization
finishRefresh

功能分类

1 为准备环境

2 3 4 5 6 为准备 BeanFactory

7 8 9 10 12 为准备 ApplicationContext

11 为初始化 BeanFactory 中非延迟单例 bean

1. prepareRefresh

这一步创建和准备了 Environment 对象，它作为 ApplicationContext 的一个成员变量
Environment 对象的作用之一是为后续 @Value，值注入时提供键值
Environment 分成三个主要部分
- systemProperties - 保存 java 环境键值
- systemEnvironment - 保存系统环境键值
- 自定义 PropertySource - 保存自定义键值，例如来自于 *.properties 文件的键值

2. obtainFreshBeanFactory

这一步获取（或创建） BeanFactory，它也是作为 ApplicationContext 的一个成员变量
BeanFactory 的作用是负责 bean 的创建、依赖注入和初始化，bean 的各项特征由 BeanDefinition 定义
- BeanDefinition 作为 bean 的设计蓝图，规定了 bean 的特征，如单例多例、依赖关系、初始销毁方法等
- BeanDefinition 的来源有多种多样，可以是通过 xml 获得、配置类获得、组件扫描获得，也可以是编程添加
所有的 BeanDefinition 会存入 BeanFactory 中的 beanDefinitionMap 集合

3. prepareBeanFactory

这一步会进一步完善 BeanFactory，为它的各项成员变量赋值
beanExpressionResolver 用来解析 SpEL，常见实现为 StandardBeanExpressionResolver
propertyEditorRegistrars 会注册类型转换器
- 它在这里使用了 ResourceEditorRegistrar 实现类
- 并应用 ApplicationContext 提供的 Environment 完成 ${ } 解析
registerResolvableDependency 来注册 beanFactory 以及 ApplicationContext，让它们也能用于依赖注入
beanPostProcessors 是 bean 后处理器集合，会工作在 bean 的生命周期各个阶段，此处会添加两个：
- ApplicationContextAwareProcessor 用来解析 Aware 接口
- ApplicationListenerDetector 用来识别容器中 ApplicationListener 类型的 bean

4. postProcessBeanFactory

这一步是空实现，留给子类扩展。
- 一般 Web 环境的 ApplicationContext 都要利用它注册新的 Scope，完善 Web 下的 BeanFactory
这里体现的是模板方法设计模式

5. invokeBeanFactoryPostProcessors

这一步会调用 beanFactory 后处理器
beanFactory 后处理器，充当 beanFactory 的扩展点，可以用来补充或修改 BeanDefinition
常见的 beanFactory 后处理器有
- ConfigurationClassPostProcessor – 解析 @Configuration、@Bean、@Import、@PropertySource 等
- PropertySourcesPlaceHolderConfigurer – 替换 BeanDefinition 中的 ${ }
- MapperScannerConfigurer – 补充 Mapper 接口对应的 BeanDefinition

6. registerBeanPostProcessors

这一步是继续从 beanFactory 中找出 bean 后处理器，添加至 beanPostProcessors 集合中
bean 后处理器，充当 bean 的扩展点，可以工作在 bean 的实例化、依赖注入、初始化阶段，常见的有：
- AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 功能有：解析 @Autowired，@Value 注解
- CommonAnnotationBeanPostProcessor 功能有：解析 @Resource，@PostConstruct，@PreDestroy
- AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 功能有：为符合切点的目标 bean 自动创建代理

7. initMessageSource

这一步是为 ApplicationContext 添加 messageSource 成员，实现国际化功能
去 beanFactory 内找名为 messageSource 的 bean，如果没有，则提供空的 MessageSource 实现

8. initApplicationContextEventMulticaster

这一步为 ApplicationContext 添加事件广播器成员，即 applicationContextEventMulticaster
它的作用是发布事件给监听器
去 beanFactory 找名为 applicationEventMulticaster 的 bean 作为事件广播器，若没有，会创建默认的事件广播器
之后就可以调用 ApplicationContext.publishEvent(事件对象) 来发布事件

9. onRefresh

这一步是空实现，留给子类扩展
- SpringBoot 中的子类在这里准备了 WebServer，即内嵌 web 容器
体现的是模板方法设计模式

10. registerListeners

这一步会从多种途径找到事件监听器，并添加至 applicationEventMulticaster
事件监听器顾名思义，用来接收事件广播器发布的事件，有如下来源
- 事先编程添加的
- 来自容器中的 bean
- 来自于 @EventListener 的解析
要实现事件监听器，只需要实现 ApplicationListener 接口，重写其中 onApplicationEvent(E e) 方法即可

11. finishBeanFactoryInitialization

这一步会将 beanFactory 的成员补充完毕，并初始化所有非延迟单例 bean
conversionService 也是一套转换机制，作为对 PropertyEditor 的补充
embeddedValueResolvers 即内嵌值解析器，用来解析 @Value 中的 ${ }，借用的是 Environment 的功能
singletonObjects 即单例池，缓存所有单例对象
- 对象的创建都分三个阶段，每一阶段都有不同的 bean 后处理器参与进来，扩展功能

12. finishRefresh

这一步会为 ApplicationContext 添加 lifecycleProcessor 成员，用来控制容器内需要生命周期管理的 bean
如果容器中有名称为 lifecycleProcessor 的 bean 就用它，否则创建默认的生命周期管理器
准备好生命周期管理器，就可以实现
- 调用 context 的 start，即可触发所有实现 LifeCycle 接口 bean 的 start
- 调用 context 的 stop，即可触发所有实现 LifeCycle 接口 bean 的 stop
发布 ContextRefreshed 事件，整个 refresh 执行完成

2. Spring bean 生命周期

要求

掌握 Spring bean 的生命周期

bean 生命周期概述

bean 的生命周期从调用 beanFactory 的 getBean 开始，到这个 bean 被销毁，可以总结为以下七个阶段：

处理名称，检查缓存
处理父子容器
处理 dependsOn
选择 scope 策略
创建 bean
类型转换处理
销毁 bean

注意

划分的阶段和名称并不重要，重要的是理解整个过程中做了哪些事情

1. 处理名称，检查缓存

这一步会处理别名，将别名解析为实际名称
对 FactoryBean 也会特殊处理，如果以 & 开头表示要获取 FactoryBean 本身，否则表示要获取其产品
这里针对单例对象会检查一级、二级、三级缓存
- singletonFactories 三级缓存，存放单例工厂对象
- earlySingletonObjects 二级缓存，存放单例工厂的产品对象
  - 如果发生循环依赖，产品是代理；无循环依赖，产品是原始对象
- singletonObjects 一级缓存，存放单例成品对象

2. 处理父子容器

如果当前容器根据名字找不到这个 bean，此时若父容器存在，则执行父容器的 getBean 流程
父子容器的 bean 名称可以重复

3. 处理 dependsOn

如果当前 bean 有通过 dependsOn 指定了非显式依赖的 bean，这一步会提前创建这些 dependsOn 的 bean
所谓非显式依赖，就是指两个 bean 之间不存在直接依赖关系，但需要控制它们的创建先后顺序

4. 选择 scope 策略

对于 singleton scope，首先到单例池去获取 bean，如果有则直接返回，没有再进入创建流程
对于 prototype scope，每次都会进入创建流程
对于自定义 scope，例如 request，首先到 request 域获取 bean，如果有则直接返回，没有再进入创建流程

5.1 创建 bean - 创建 bean 实例

要点	总结
有自定义 TargetSource 的情况	由 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 创建代理返回
Supplier 方式创建 bean 实例	为 Spring 5.0 新增功能，方便编程方式创建 bean 实例
FactoryMethod 方式创建 bean 实例	① 分成静态工厂与实例工厂；② 工厂方法若有参数，需要对工厂方法参数进行解析，利用 resolveDependency；③ 如果有多个工厂方法候选者，还要进一步按权重筛选
AutowiredAnnotationBeanPostProcessor	① 优先选择带 @Autowired 注解的构造；② 若有唯一的带参构造，也会入选
mbd.getPreferredConstructors	选择所有公共构造，这些构造之间按权重筛选
采用默认构造	如果上面的后处理器和 BeanDefiniation 都没找到构造，采用默认构造，即使是私有的

5.2 创建 bean - 依赖注入

要点	总结
AutowiredAnnotationBeanPostProcessor	识别 @Autowired 及 @Value 标注的成员，封装为 InjectionMetadata 进行依赖注入
CommonAnnotationBeanPostProcessor	识别 @Resource 标注的成员，封装为 InjectionMetadata 进行依赖注入
resolveDependency	用来查找要装配的值，可以识别：① Optional；② ObjectFactory 及 ObjectProvider；③ @Lazy 注解；④ @Value 注解（${ }, #{ }, 类型转换）；⑤ 集合类型（Collection，Map，数组等）；⑥ 泛型和 @Qualifier（用来区分类型歧义）；⑦ primary 及名字匹配（用来区分类型歧义）
AUTOWIRE_BY_NAME	根据成员名字找 bean 对象，修改 mbd 的 propertyValues，不会考虑简单类型的成员
AUTOWIRE_BY_TYPE	根据成员类型执行 resolveDependency 找到依赖注入的值，修改 mbd 的 propertyValues
applyPropertyValues	根据 mbd 的 propertyValues 进行依赖注入（即xml中 `

5.3 创建 bean - 初始化

要点	总结
内置 Aware 接口的装配	包括 BeanNameAware，BeanFactoryAware 等
扩展 Aware 接口的装配	由 ApplicationContextAwareProcessor 解析，执行时机在 postProcessBeforeInitialization
@PostConstruct	由 CommonAnnotationBeanPostProcessor 解析，执行时机在 postProcessBeforeInitialization
InitializingBean	通过接口回调执行初始化
initMethod	根据 BeanDefinition 得到的初始化方法执行初始化，即或 @Bean(initMethod)
创建 aop 代理	由 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 创建，执行时机在 postProcessAfterInitialization

5.4 创建 bean - 注册可销毁 bean

在这一步判断并登记可销毁 bean

判断依据
- 如果实现了 DisposableBean 或 AutoCloseable 接口，则为可销毁 bean
- 如果自定义了 destroyMethod，则为可销毁 bean
- 如果采用 @Bean 没有指定 destroyMethod，则采用自动推断方式获取销毁方法名（close，shutdown）
- 如果有 @PreDestroy 标注的方法
存储位置
- singleton scope 的可销毁 bean 会存储于 beanFactory 的成员当中
- 自定义 scope 的可销毁 bean 会存储于对应的域对象当中
- prototype scope 不会存储，需要自己找到此对象销毁
存储时都会封装为 DisposableBeanAdapter 类型对销毁方法的调用进行适配

6. 类型转换处理

如果 getBean 的 requiredType 参数与实际得到的对象类型不同，会尝试进行类型转换

7. 销毁 bean

销毁时机
- singleton bean 的销毁在 ApplicationContext.close 时，此时会找到所有 DisposableBean 的名字，逐一销毁
- 自定义 scope bean 的销毁在作用域对象生命周期结束时
- prototype bean 的销毁可以通过自己手动调用 AutowireCapableBeanFactory.destroyBean 方法执行销毁
同一 bean 中不同形式销毁方法的调用次序
- 优先后处理器销毁，即 @PreDestroy
- 其次 DisposableBean 接口销毁
- 最后 destroyMethod 销毁（包括自定义名称，推断名称，AutoCloseable 接口多选一）

3. Spring bean 循环依赖

要求

掌握单例 set 方式循环依赖的原理
掌握其它循环依赖的解决方法

循环依赖的产生

首先要明白，bean 的创建要遵循一定的步骤，必须是创建、注入、初始化三步，这些顺序不能乱

set 方法（包括成员变量）的循环依赖如图所示
- 可以在【a 创建】和【a set 注入 b】之间加入 b 的整个流程来解决
- 【b set 注入 a】时可以成功，因为之前 a 的实例已经创建完毕
- a 的顺序，及 b 的顺序都能得到保障

构造方法的循环依赖如图所示，显然无法用前面的方法解决

构造循环依赖的解决

思路1
- a 注入 b 的代理对象，这样能够保证 a 的流程走通
- 后续需要用到 b 的真实对象时，可以通过代理间接访问

思路2
- a 注入 b 的工厂对象，让 b 的实例创建被推迟，这样能够保证 a 的流程先走通
- 后续需要用到 b 的真实对象时，再通过 ObjectFactory 工厂间接访问

示例1：用 @Lazy 为构造方法参数生成代理

public class App60_1 {

    static class A {
        private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger("A");
        private B b;

        public A(@Lazy B b) {
            log.debug("A(B b) {}", b.getClass());
            this.b = b;
        }

        @PostConstruct
        public void init() {
            log.debug("init()");
        }
    }

    static class B {
        private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger("B");
        private A a;

        public B(A a) {
            log.debug("B({})", a);
            this.a = a;
        }

        @PostConstruct
        public void init() {
            log.debug("init()");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        GenericApplicationContext context = new GenericApplicationContext();
        context.registerBean("a", A.class);
        context.registerBean("b", B.class);
        AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(context.getDefaultListableBeanFactory());
        context.refresh();
        System.out.println();
    }
}

示例2：用 ObjectProvider 延迟依赖对象的创建

public class App60_2 {

    static class A {
        private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger("A");
        private ObjectProvider<B> b;

        public A(ObjectProvider<B> b) {
            log.debug("A({})", b);
            this.b = b;
        }

        @PostConstruct
        public void init() {
            log.debug("init()");
        }
    }

    static class B {
        private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger("B");
        private A a;

        public B(A a) {
            log.debug("B({})", a);
            this.a = a;
        }

        @PostConstruct
        public void init() {
            log.debug("init()");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        GenericApplicationContext context = new GenericApplicationContext();
        context.registerBean("a", A.class);
        context.registerBean("b", B.class);
        AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(context.getDefaultListableBeanFactory());
        context.refresh();

        System.out.println(context.getBean(A.class).b.getObject());
        System.out.println(context.getBean(B.class));
    }
}

示例3：用 @Scope 产生代理

public class App60_3 {

    public static void main(String[] args) {
        GenericApplicationContext context = new GenericApplicationContext();
        ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(context.getDefaultListableBeanFactory());
        scanner.scan("com.itheima.app60.sub");
        context.refresh();
        System.out.println();
    }
}

@Component
class A {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger("A");
    private B b;

    public A(B b) {
        log.debug("A(B b) {}", b.getClass());
        this.b = b;
    }

    @PostConstruct
    public void init() {
        log.debug("init()");
    }
}

@Scope(proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS)
@Component
class B {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger("B");
    private A a;

    public B(A a) {
        log.debug("B({})", a);
        this.a = a;
    }

    @PostConstruct
    public void init() {
        log.debug("init()");
    }
}

示例4：用 Provider 接口解决，原理上与 ObjectProvider 一样，Provider 接口是独立的 jar 包，需要加入依赖

<dependency>
    <groupId>javax.injectgroupId>
    <artifactId>javax.injectartifactId>
    <version>1version>
dependency>

public class App60_4 {

    static class A {
        private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger("A");
        private Provider<B> b;

        public A(Provider<B> b) {
            log.debug("A({}})", b);
            this.b = b;
        }

        @PostConstruct
        public void init() {
            log.debug("init()");
        }
    }

    static class B {
        private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger("B");
        private A a;

        public B(A a) {
            log.debug("B({}})", a);
            this.a = a;
        }

        @PostConstruct
        public void init() {
            log.debug("init()");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        GenericApplicationContext context = new GenericApplicationContext();
        context.registerBean("a", A.class);
        context.registerBean("b", B.class);
        AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(context.getDefaultListableBeanFactory());
        context.refresh();

        System.out.println(context.getBean(A.class).b.get());
        System.out.println(context.getBean(B.class));
    }
}

解决 set 循环依赖的原理

一级缓存

作用是保证单例对象仅被创建一次

第一次走 getBean("a") 流程后，最后会将成品 a 放入 singletonObjects 一级缓存
后续再走 getBean("a") 流程时，先从一级缓存中找，这时已经有成品 a，就无需再次创建

一级缓存与循环依赖

一级缓存无法解决循环依赖问题，分析如下

无论是获取 bean a 还是获取 bean b，走的方法都是同一个 getBean 方法，假设先走 getBean("a")
当 a 的实例对象创建，接下来执行 a.setB() 时，需要走 getBean("b") 流程，红色箭头 1
当 b 的实例对象创建，接下来执行 b.setA() 时，又回到了 getBean("a") 的流程，红色箭头 2
但此时 singletonObjects 一级缓存内没有成品的 a，陷入了死循环

二级缓存

解决思路如下：

再增加一个 singletonFactories 缓存
在依赖注入前，即 a.setB() 以及 b.setA() 将 a 及 b 的半成品对象（未完成依赖注入和初始化）放入此缓存
执行依赖注入时，先看看 singletonFactories 缓存中是否有半成品的对象，如果有拿来注入，顺利走完流程

对于上面的图

a = new A() 执行之后就会把这个半成品的 a 放入 singletonFactories 缓存，即 factories.put(a)
接下来执行 a.setB()，走入 getBean("b") 流程，红色箭头 3
这回再执行到 b.setA() 时，需要一个 a 对象，有没有呢？有！
factories.get() 在 singletonFactories 缓存中就可以找到，红色箭头 4 和 5
b 的流程能够顺利走完，将 b 成品放入 singletonObject 一级缓存，返回到 a 的依赖注入流程，红色箭头 6

二级缓存与创建代理

二级缓存无法正确处理循环依赖并且包含有代理创建的场景，分析如下

spring 默认要求，在 a.init 完成之后才能创建代理 pa = proxy(a)
由于 a 的代理创建时机靠后，在执行 factories.put(a) 向 singletonFactories 中放入的还是原始对象
接下来箭头 3、4、5 这几步 b 对象拿到和注入的都是原始对象

三级缓存

简单分析的话，只需要将代理的创建时机放在依赖注入之前即可，但 spring 仍然希望代理的创建时机在 init 之后，只有出现循环依赖时，才会将代理的创建时机提前。所以解决思路稍显复杂：

图中 factories.put(fa) 放入的既不是原始对象，也不是代理对象而是工厂对象 fa
当检查出发生循环依赖时，fa 的产品就是代理 pa，没有发生循环依赖，fa 的产品是原始对象 a
假设出现了循环依赖，拿到了 singletonFactories 中的工厂对象，通过在依赖注入前获得了 pa，红色箭头 5
这回 b.setA() 注入的就是代理对象，保证了正确性，红色箭头 7
还需要把 pa 存入新加的 earlySingletonObjects 缓存，红色箭头 6
a.init 完成后，无需二次创建代理，从哪儿找到 pa 呢？earlySingletonObjects 已经缓存，蓝色箭头 9

当成品对象产生，放入 singletonObject 后，singletonFactories 和 earlySingletonObjects 就中的对象就没有用处，清除即可

4. Spring 事务失效

要求

掌握事务失效的八种场景

1. 抛出检查异常导致事务不能正确回滚

@Service
public class Service1 {

    @Autowired
    private AccountMapper accountMapper;

    @Transactional
    public void transfer(int from, int to, int amount) throws FileNotFoundException {
        int fromBalance = accountMapper.findBalanceBy(from);
        if (fromBalance - amount >= 0) {
            accountMapper.update(from, -1 * amount);
            new FileInputStream("aaa");
            accountMapper.update(to, amount);
        }
    }
}

原因：Spring 默认只会回滚非检查异常
解法：配置 rollbackFor 属性
- @Transactional(rollbackFor = Exception.class)

2. 业务方法内自己 try-catch 异常导致事务不能正确回滚

@Service
public class Service2 {

    @Autowired
    private AccountMapper accountMapper;

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void transfer(int from, int to, int amount)  {
        try {
            int fromBalance = accountMapper.findBalanceBy(from);
            if (fromBalance - amount >= 0) {
                accountMapper.update(from, -1 * amount);
                new FileInputStream("aaa");
                accountMapper.update(to, amount);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

原因：事务通知只有捉到了目标抛出的异常，才能进行后续的回滚处理，如果目标自己处理掉异常，事务通知无法知悉
解法1：异常原样抛出
- 在 catch 块添加 throw new RuntimeException(e);
解法2：手动设置 TransactionStatus.setRollbackOnly()
- 在 catch 块添加 TransactionInterceptor.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();

3. aop 切面顺序导致导致事务不能正确回滚

@Service
public class Service3 {

    @Autowired
    private AccountMapper accountMapper;

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void transfer(int from, int to, int amount) throws FileNotFoundException {
        int fromBalance = accountMapper.findBalanceBy(from);
        if (fromBalance - amount >= 0) {
            accountMapper.update(from, -1 * amount);
            new FileInputStream("aaa");
            accountMapper.update(to, amount);
        }
    }
}

@Aspect
public class MyAspect {
    @Around("execution(* transfer(..))")
    public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
        LoggerUtils.get().debug("log:{}", pjp.getTarget());
        try {
            return pjp.proceed();
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

原因：事务切面优先级最低，但如果自定义的切面优先级和他一样，则还是自定义切面在内层，这时若自定义切面没有正确抛出异常…
解法1、2：同情况2 中的解法:1、2
解法3：调整切面顺序，在 MyAspect 上添加 @Order(Ordered.LOWEST_PRECEDENCE - 1) （不推荐）

4. 非 public 方法导致的事务失效

@Service
public class Service4 {

    @Autowired
    private AccountMapper accountMapper;

    @Transactional
    void transfer(int from, int to, int amount) throws FileNotFoundException {
        int fromBalance = accountMapper.findBalanceBy(from);
        if (fromBalance - amount >= 0) {
            accountMapper.update(from, -1 * amount);
            accountMapper.update(to, amount);
        }
    }
}

原因：Spring 为方法创建代理、添加事务通知、前提条件都是该方法是 public 的
解法1：改为 public 方法
解法2：添加 bean 配置如下（不推荐）

@Bean
public TransactionAttributeSource transactionAttributeSource() {
    return new AnnotationTransactionAttributeSource(false);
}

5. 父子容器导致的事务失效

package day04.tx.app.service;

// ...

@Service
public class Service5 {

    @Autowired
    private AccountMapper accountMapper;

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void transfer(int from, int to, int amount) throws FileNotFoundException {
        int fromBalance = accountMapper.findBalanceBy(from);
        if (fromBalance - amount >= 0) {
            accountMapper.update(from, -1 * amount);
            accountMapper.update(to, amount);
        }
    }
}

控制器类

package day04.tx.app.controller;

// ...

@Controller
public class AccountController {

    @Autowired
    public Service5 service;

    public void transfer(int from, int to, int amount) throws FileNotFoundException {
        service.transfer(from, to, amount);
    }
}

App 配置类

@Configuration
@ComponentScan("day04.tx.app.service")
@EnableTransactionManagement
// ...
public class AppConfig {
    // ... 有事务相关配置
}

Web 配置类

@Configuration
@ComponentScan("day04.tx.app")
// ...
public class WebConfig {
    // ... 无事务配置
}

现在配置了父子容器，WebConfig 对应子容器，AppConfig 对应父容器，发现事务依然失效

原因：子容器扫描范围过大，把未加事务配置的 service 扫描进来
解法1：各扫描各的，不要图简便
解法2：不要用父子容器，所有 bean 放在同一容器

6. 调用本类方法导致传播行为失效

@Service
public class Service6 {

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED, rollbackFor = Exception.class)
    public void foo() throws FileNotFoundException {
        LoggerUtils.get().debug("foo");
        bar();
    }

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW, rollbackFor = Exception.class)
    public void bar() throws FileNotFoundException {
        LoggerUtils.get().debug("bar");
    }
}

原因：本类方法调用不经过代理，因此无法增强
解法1：依赖注入自己（代理）来调用
解法2：通过 AopContext 拿到代理对象，来调用
解法3：通过 CTW，LTW 实现功能增强

解法1

@Service
public class Service6 {

	@Autowired
	private Service6 proxy; // 本质上是一种循环依赖

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED, rollbackFor = Exception.class)
    public void foo() throws FileNotFoundException {
        LoggerUtils.get().debug("foo");
		System.out.println(proxy.getClass());
		proxy.bar();
    }

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW, rollbackFor = Exception.class)
    public void bar() throws FileNotFoundException {
        LoggerUtils.get().debug("bar");
    }
}

解法2，还需要在 AppConfig 上添加 @EnableAspectJAutoProxy(exposeProxy = true)

@Service
public class Service6 {
    
    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED, rollbackFor = Exception.class)
    public void foo() throws FileNotFoundException {
        LoggerUtils.get().debug("foo");
        ((Service6) AopContext.currentProxy()).bar();
    }

    @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW, rollbackFor = Exception.class)
    public void bar() throws FileNotFoundException {
        LoggerUtils.get().debug("bar");
    }
}

7. @Transactional 没有保证原子行为

@Service
public class Service7 {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Service7.class);

    @Autowired
    private AccountMapper accountMapper;

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void transfer(int from, int to, int amount) {
        int fromBalance = accountMapper.findBalanceBy(from);
        logger.debug("更新前查询余额为: {}", fromBalance);
        if (fromBalance - amount >= 0) {
            accountMapper.update(from, -1 * amount);
            accountMapper.update(to, amount);
        }
    }

    public int findBalance(int accountNo) {
        return accountMapper.findBalanceBy(accountNo);
    }
}

上面的代码实际上是有 bug 的，假设 from 余额为 1000，两个线程都来转账 1000，可能会出现扣减为负数的情况

原因：事务的原子性仅涵盖 insert、update、delete、select … for update 语句，select 方法并不阻塞

如上图所示，红色线程和蓝色线程的查询都发生在扣减之前，都以为自己有足够的余额做扣减

8. @Transactional 方法导致的 synchronized 失效

针对上面的问题，能否在方法上加 synchronized 锁来解决呢？

@Service
public class Service7 {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Service7.class);

    @Autowired
    private AccountMapper accountMapper;

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public synchronized void transfer(int from, int to, int amount) {
        int fromBalance = accountMapper.findBalanceBy(from);
        logger.debug("更新前查询余额为: {}", fromBalance);
        if (fromBalance - amount >= 0) {
            accountMapper.update(from, -1 * amount);
            accountMapper.update(to, amount);
        }
    }

    public int findBalance(int accountNo) {
        return accountMapper.findBalanceBy(accountNo);
    }
}

答案是不行，原因如下：

synchronized 保证的仅是目标方法的原子性，环绕目标方法的还有 commit 等操作，它们并未处于 sync 块内
可以参考下图发现，蓝色线程的查询只要在红色线程提交之前执行，那么依然会查询到有 1000 足够余额来转账

解法1：synchronized 范围应扩大至代理方法调用
解法2：使用 select … for update 替换 select

5. Spring MVC 执行流程

要求

掌握 Spring MVC 的执行流程
了解 Spring MVC 的重要组件的作用

概要

我把整个流程分成三个阶段

准备阶段
匹配阶段
执行阶段

准备阶段

在 Web 容器第一次用到 DispatcherServlet 的时候，会创建其对象并执行 init 方法
init 方法内会创建 Spring Web 容器，并调用容器 refresh 方法
refresh 过程中会创建并初始化 SpringMVC 中的重要组件，例如 MultipartResolver，HandlerMapping，HandlerAdapter，HandlerExceptionResolver、ViewResolver 等
容器初始化后，会将上一步初始化好的重要组件，赋值给 DispatcherServlet 的成员变量，留待后用

匹配阶段

用户发送的请求统一到达前端控制器 DispatcherServlet
DispatcherServlet 遍历所有 HandlerMapping ，找到与路径匹配的处理器

① HandlerMapping 有多个，每个 HandlerMapping 会返回不同的处理器对象，谁先匹配，返回谁的处理器。其中能识别 @RequestMapping 的优先级最高

② 对应 @RequestMapping 的处理器是 HandlerMethod，它包含了控制器对象和控制器方法信息

③ 其中路径与处理器的映射关系在 HandlerMapping 初始化时就会建立好

将 HandlerMethod 连同匹配到的拦截器，生成调用链对象 HandlerExecutionChain 返回

遍历HandlerAdapter 处理器适配器，找到能处理 HandlerMethod 的适配器对象，开始调用

调用阶段

执行拦截器 preHandle

由 HandlerAdapter 调用 HandlerMethod

① 调用前处理不同类型的参数

② 调用后处理不同类型的返回值
第 2 步没有异常

① 返回 ModelAndView

② 执行拦截器 postHandle 方法

③ 解析视图，得到 View 对象，进行视图渲染

第 2 步有异常，进入 HandlerExceptionResolver 异常处理流程

最后都会执行拦截器的 afterCompletion 方法
如果控制器方法标注了 @ResponseBody 注解，则在第 2 步，就会生成 json 结果，并标记 ModelAndView 已处理，这样就不会执行第 3 步的视图渲染

6. Spring 注解

要求

掌握 Spring 常见注解

提示

注解的详细列表请参考：面试题-spring-注解.xmind

下面列出了视频中重点提及的注解，考虑到大部分注解同学们已经比较熟悉了，仅对个别的作简要说明

事务注解

@EnableTransactionManagement，会额外加载 4 个 bean
- BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor 事务切面类
- TransactionAttributeSource 用来解析事务属性
- TransactionInterceptor 事务拦截器
- TransactionalEventListenerFactory 事务监听器工厂
@Transactional

核心

@Order

切面

@EnableAspectJAutoProxy
- 会加载 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator，它是一个 bean 后处理器，用来创建代理
- 如果没有配置 @EnableAspectJAutoProxy，又需要用到代理（如事务）则会使用 InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator 这个 bean 后处理器

组件扫描与配置类

@Component
@Controller
@Service
@Repository
@ComponentScan
@Conditional
@Configuration
- 配置类其实相当于一个工厂, 标注 @Bean 注解的方法相当于工厂方法
- @Bean 不支持方法重载, 如果有多个重载方法, 仅有一个能入选为工厂方法
- @Configuration 默认会为标注的类生成代理, 其目的是保证 @Bean 方法相互调用时, 仍然能保证其单例特性
- @Configuration 中如果含有 BeanFactory 后处理器, 则实例工厂方法会导致 MyConfig 提前创建, 造成其依赖注入失败，解决方法是改用静态工厂方法或直接为 @Bean 的方法参数依赖注入, 针对 Mapper 扫描可以改用注解方式
@Bean
@Import
- 四种用法
  
  ① 引入单个 bean
  
  ② 引入一个配置类
  
  ③ 通过 Selector 引入多个类
  
  ④ 通过 beanDefinition 注册器
- 解析规则
  - 同一配置类中, @Import 先解析 @Bean 后解析
  - 同名定义, 默认后面解析的会覆盖前面解析的
  - 不允许覆盖的情况下, 如何能够让 MyConfig(主配置类) 的配置优先? (虽然覆盖方式能解决)
  - 采用 DeferredImportSelector，因为它最后工作, 可以简单认为先解析 @Bean, 再 Import
@Lazy
- 加在类上，表示此类延迟实例化、初始化
- 加在方法参数上，此参数会以代理方式注入
@PropertySource

依赖注入

@Autowired
@Qualifier
@Value

mvc mapping

@RequestMapping，可以派生多个注解如 @GetMapping 等

mvc rest

@RequestBody
@ResponseBody，组合 @Controller => @RestController
@ResponseStatus

mvc 统一处理

@ControllerAdvice，组合 @ResponseBody => @RestControllerAdvice
@ExceptionHandler

mvc 参数

@PathVariable

mvc ajax

@CrossOrigin

boot auto

@SpringBootApplication
@EnableAutoConfiguration
@SpringBootConfiguration

boot condition

@ConditionalOnClass，classpath 下存在某个 class 时，条件才成立
@ConditionalOnMissingBean，beanFactory 内不存在某个 bean 时，条件才成立
@ConditionalOnProperty，配置文件中存在某个 property（键、值）时，条件才成立

boot properties

@ConfigurationProperties，会将当前 bean 的属性与配置文件中的键值进行绑定
@EnableConfigurationProperties，会添加两个较为重要的 bean
- ConfigurationPropertiesBindingPostProcessor，bean 后处理器，在 bean 初始化前调用下面的 binder
- ConfigurationPropertiesBinder，真正执行绑定操作

7. SpringBoot 自动配置原理

要求

掌握 SpringBoot 自动配置原理

自动配置原理

@SpringBootConfiguration 是一个组合注解，由 @ComponentScan、@EnableAutoConfiguration 和 @SpringBootConfiguration 组成

@SpringBootConfiguration 与普通 @Configuration 相比，唯一区别是前者要求整个 app 中只出现一次
@ComponentScan
- excludeFilters - 用来在组件扫描时进行排除，也会排除自动配置类
@EnableAutoConfiguration 也是一个组合注解，由下面注解组成
- @AutoConfigurationPackage – 用来记住扫描的起始包
- @Import(AutoConfigurationImportSelector.class) 用来加载 META-INF/spring.factories 中的自动配置类

为什么不使用 @Import 直接引入自动配置类

有两个原因：

让主配置类和自动配置类变成了强耦合，主配置类不应该知道有哪些从属配置
直接用 @Import(自动配置类.class)，引入的配置解析优先级较高，自动配置类的解析应该在主配置没提供时作为默认配置

因此，采用了 @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)

由 AutoConfigurationImportSelector.class 去读取 META-INF/spring.factories 中的自动配置类，实现了弱耦合。
另外 AutoConfigurationImportSelector.class 实现了 DeferredImportSelector 接口，让自动配置的解析晚于主配置的解析

8. Spring 中的设计模式

要求

掌握 Spring 中常见的设计模式

1. Spring 中的 Singleton

请大家区分 singleton pattern 与 Spring 中的 singleton bean

根据单例模式的目的 Ensure a class only has one instance, and provide a global point of access to it
显然 Spring 中的 singleton bean 并非实现了单例模式，singleton bean 只能保证每个容器内，相同 id 的 bean 单实例
当然 Spring 中也用到了单例模式，例如
- org.springframework.transaction.TransactionDefinition#withDefaults
- org.springframework.aop.TruePointcut#INSTANCE
- org.springframework.aop.interceptor.ExposeInvocationInterceptor#ADVISOR
- org.springframework.core.annotation.AnnotationAwareOrderComparator#INSTANCE
- org.springframework.core.OrderComparator#INSTANCE

2. Spring 中的 Builder

定义 Separate the construction of a complex object from its representation so that the same construction process can create different representations

它的主要亮点有三处：

较为灵活的构建产品对象
在不执行最后 build 方法前，产品对象都不可用
构建过程采用链式调用，看起来比较爽

Spring 中体现 Builder 模式的地方：

org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionBuilder
org.springframework.web.util.UriComponentsBuilder
org.springframework.http.ResponseEntity.HeadersBuilder
org.springframework.http.ResponseEntity.BodyBuilder

3. Spring 中的 Factory Method

定义 Define an interface for creating an object, but let subclasses decide which class to instantiate. Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses

根据上面的定义，Spring 中的 ApplicationContext 与 BeanFactory 中的 getBean 都可以视为工厂方法，它隐藏了 bean （产品）的创建过程和具体实现

Spring 中其它工厂：

org.springframework.beans.factory.FactoryBean
@Bean 标注的静态方法及实例方法
ObjectFactory 及 ObjectProvider

前两种工厂主要封装第三方的 bean 的创建过程，后两种工厂可以推迟 bean 创建，解决循环依赖及单例注入多例等问题

4. Spring 中的 Adapter

定义 Convert the interface of a class into another interface clients expect. Adapter lets classes work together that couldn’t otherwise because of incompatible interfaces

典型的实现有两处：

org.springframework.web.servlet.HandlerAdapter – 因为控制器实现有各种各样，比如有
- 大家熟悉的 @RequestMapping 标注的控制器实现
- 传统的基于 Controller 接口（不是 @Controller注解啊）的实现
- 较新的基于 RouterFunction 接口的实现
- 它们的处理方法都不一样，为了统一调用，必须适配为 HandlerAdapter 接口
org.springframework.beans.factory.support.DisposableBeanAdapter – 因为销毁方法多种多样，因此都要适配为 DisposableBean 来统一调用销毁方法

5. Spring 中的 Composite

定义 Compose objects into tree structures to represent part-whole hierarchies. Composite lets clients treat individual objects and compositions of objects uniformly

典型实现有：

org.springframework.web.method.support.HandlerMethodArgumentResolverComposite
org.springframework.web.method.support.HandlerMethodReturnValueHandlerComposite
org.springframework.web.servlet.handler.HandlerExceptionResolverComposite
org.springframework.web.servlet.view.ViewResolverComposite

composite 对象的作用是，将分散的调用集中起来，统一调用入口，它的特征是，与具体干活的实现实现同一个接口，当调用 composite 对象的接口方法时，其实是委托具体干活的实现来完成

6. Spring 中的 Decorator

定义 Attach additional responsibilities to an object dynamically. Decorators provide a flexible alternative to subclassing for extending functionality

典型实现：

org.springframework.web.util.ContentCachingRequestWrapper

7. Spring 中的 Proxy

定义 Provide a surrogate or placeholder for another object to control access to it

装饰器模式注重的是功能增强，避免子类继承方式进行功能扩展，而代理模式更注重控制目标的访问

典型实现：

org.springframework.aop.framework.JdkDynamicAopProxy
org.springframework.aop.framework.ObjenesisCglibAopProxy

8. Spring 中的 Chain of Responsibility

定义 Avoid coupling the sender of a request to its receiver by giving more than one object a chance to handle the request. Chain the receiving objects and pass the request along the chain until an object handles it

典型实现：

org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor

9. Spring 中的 Observer

定义 Define a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state, all its dependents are notified and updated automatically

典型实现：

org.springframework.context.ApplicationListener
org.springframework.context.event.ApplicationEventMulticaster
org.springframework.context.ApplicationEvent

10. Spring 中的 Strategy

定义 Define a family of algorithms, encapsulate each one, and make them interchangeable. Strategy lets the algorithm vary independently from clients that use it

典型实现：

org.springframework.beans.factory.support.InstantiationStrategy
org.springframework.core.annotation.MergedAnnotations.SearchStrategy
org.springframework.boot.autoconfigure.condition.SearchStrategy

11. Spring 中的 Template Method

定义 Define the skeleton of an algorithm in an operation, deferring some steps to subclasses. Template Method lets subclasses redefine certain steps of an algorithm without changing the algorithm’s structure

典型实现：

大部分以 Template 命名的类，如 JdbcTemplate，TransactionTemplate
很多以 Abstract 命名的类，如 AbstractApplicationContext

Springboot原理

YL-1.自动配置工作流程

自动配置是springboot技术非常好用的核心因素，前面学习了这么多种技术的整合，每一个都离不开自动配置。不过在学习自动配置的时候，需要你对spring容器如何进行bean管理的过程非常熟悉才行，所以这里需要先复习一下有关spring技术中bean加载相关的知识。方式方法很多，逐一快速复习一下，查漏补缺。不过这里需要声明一点，这里列出的bean的加载方式仅仅应用于后面课程的学习，并不是所有的spring加载bean的方式。跟着我的步伐一种一种的复习，他们这些方案之间有千丝万缕的关系，顺着看完，你就懂自动配置是怎么回事了。

YL-1-1.bean的加载方式

关于bean的加载方式，spring提供了各种各样的形式。因为spring管理bean整体上来说就是由spring维护对象的生命周期，所以bean的加载可以从大的方面划分成2种形式。已知类并交给spring管理，和已知类名并交给spring管理。有什么区别？一个给.class，一个给类名字符串。内部其实都一样，都是通过spring的BeanDefinition对象初始化spring的bean。如果前面这句话看起来有障碍，可以去复习一下spring的相关知识。B站中有我尊敬的满一航老师录制的spring高级课程，链接地址如下，欢迎大家捧场，记得一键三连哦。

https://www.bilibili.com/video/BV1P44y1N7QG

方式一：配置文件+标签

最高端的食材往往只需要最简单的烹饪方法，搞错了，再来。最初级的bean的加载方式其实可以直击spring管控bean的核心思想，就是提供类名，然后spring就可以管理了。所以第一种方式就是给出bean的类名，至于内部嘛就是反射机制加载成class，然后，就没有然后了，拿到了class你就可以搞定一切了。如果这句话听不太懂，请这些小盆友转战java基础高级部分复习一下反射相关知识。

方式二：配置文件扫描+注解定义bean

由于方式一种需要将spring管控的bean全部写在xml文件中，对于程序员来说非常不友好，所以就有了第二种方式。哪一个类要受到spring管控加载成bean，就在这个类的上面加一个注解，还可以顺带起一个bean的名字（id）。这里可以使用的注解有@Component以及三个衍生注解@Service、@Controller、@Repository。

@Component("tom")
public class Cat {
}

@Service
public class Mouse {
}

当然，由于我们无法在第三方提供的技术源代码中去添加上述4个注解，因此当你需要加载第三方开发的bean的时候可以使用下列方式定义注解式的bean。@Bean定义在一个方法上方，当前方法的返回值就可以交给spring管控，记得这个方法所在的类一定要定义在@Component修饰的类中，有人会说不是@Configuration吗？建议把spring注解开发相关课程学习一下，就不会有这个疑问了。

@Component
public class DbConfig {
    @Bean
    public DruidDataSource dataSource(){
        DruidDataSource ds = new DruidDataSource();
        return ds;
    }
}

上面提供的仅仅是bean的声明，spring并没有感知到这些东西，像极了上课积极回答问题的你，手举的非常高，可惜老师都没有往你的方向看上一眼。想让spring感知到这些积极的小伙伴，必须设置spring去检查这些类，看他们是否贴标签，想当积极分子。可以通过下列xml配置设置spring去检查哪些包，发现定了对应注解，就将对应的类纳入spring管控范围，声明成bean。

方式二声明bean的方式是目前企业中较为常见的bean的声明方式，但是也有缺点。方式一中，通过一个配置文件，你可以查阅当前spring环境中定义了多少个或者说多少种bean，但是方式二没有任何一个地方可以查阅整体信息，只有当程序运行起来才能感知到加载了多少个bean。

方式三：注解方式声明配置类

方式二已经完美的简化了bean的声明，以后再也不用写茫茫多的配置信息了。仔细观察xml配置文件，会发现这个文件中只剩了扫描包这句话，于是就有人提出，使用java类替换掉这种固定格式的配置，所以下面这种格式就出现了。严格意义上讲不能算全新的方式，但是由于此种开发形式是企业级开发中的主流形式，所以单独独立出来做成一种方式。嗯……，怎么说呢？方式二和方式三其实差别还是挺大的，番外篇找个时间再聊吧。

定义一个类并使用@ComponentScan替代原始xml配置中的包扫描这个动作，其实功能基本相同。为什么说基本，还是有差别的。先卖个关子吧，番外篇再聊。

@ComponentScan({"com.itheima.bean","com.itheima.config"})
public class SpringConfig3 {
    @Bean
    public DogFactoryBean dog(){
        return new DogFactoryBean();
    }
}

使用FactroyBean接口

补充一个小知识，spring提供了一个接口FactoryBean，也可以用于声明bean，只不过实现了FactoryBean接口的类造出来的对象不是当前类的对象，而是FactoryBean接口泛型指定类型的对象。如下列，造出来的bean并不是DogFactoryBean，而是Dog。有什么用呢？可以在对象初始化前做一些事情，下例中的注释位置就是让你自己去扩展要做的其他事情的。

public class DogFactoryBean implements FactoryBean {
    @Override
    public Dog getObject() throws Exception {
        Dog d = new Dog();
        //.........
        return d;
    }
    @Override
    public Class getObjectType() {
        return Dog.class;
    }
    @Override
    public boolean isSingleton() {
        return true;
    }
}

有人说，注释中的代码写入Dog的构造方法不就行了吗？干嘛这么费劲转一圈，还写个类，还要实现接口，多麻烦啊。还真不一样，你可以理解为Dog是一个抽象后剥离的特别干净的模型，但是实际使用的时候必须进行一系列的初始化动作。只不过根据情况不同，初始化动作不同而已。如果写入Dog，或许初始化动作A当前并不能满足你的需要，这个时候你就要做一个DogB的方案了。然后，就没有然后了，你就要做两个Dog类。当时使用FactoryBean接口就可以完美解决这个问题。

通常实现了FactoryBean接口的类使用@Bean的形式进行加载，当然你也可以使用@Component去声明DogFactoryBean，只要被扫描加载到即可，但是这种格式加载总觉得怪怪的，指向性不是很明确。

@ComponentScan({"com.itheima.bean","com.itheima.config"})
public class SpringConfig3 {
    @Bean
    public DogFactoryBean dog(){
        return new DogFactoryBean();
    }
}

注解格式导入XML格式配置的bean

再补充一个小知识，由于早起开发的系统大部分都是采用xml的形式配置bean，现在的企业级开发基本上不用这种模式了。但是如果你特别幸运，需要基于之前的系统进行二次开发，这就尴尬了。新开发的用注解格式，之前开发的是xml格式。这个时候可不是让你选择用哪种模式的，而是两种要同时使用。spring提供了一个注解可以解决这个问题，@ImportResource，在配置类上直接写上要被融合的xml配置文件名即可，算的上一种兼容性解决方案，没啥实际意义。

@Configuration
@ImportResource("applicationContext1.xml")
public class SpringConfig32 {
}

proxyBeanMethods属性

前面的例子中用到了@Configuration这个注解，当我们使用AnnotationConfigApplicationContext加载配置类的时候，配置类可以不添加这个注解。但是这个注解有一个更加强大的功能，它可以保障配置类中使用方法创建的bean的唯一性。为@Configuration注解设置proxyBeanMethods属性值为true即可，由于此属性默认值为true，所以很少看见明确书写的，除非想放弃此功能。

@Configuration(proxyBeanMethods = true)
public class SpringConfig33 {
    @Bean
    public Cat cat(){
        return new Cat();
    }
}

下面通过容器再调用上面的cat方法时，得到的就是同一个对象了。注意，必须使用spring容器对象调用此方法才有保持bean唯一性的特性。此特性在很多底层源码中有应用，前面讲MQ时，也应用了此特性，只不过当前没有解释而已。这里算是填个坑吧。

public class App33 {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig33.class);
        String[] names = ctx.getBeanDefinitionNames();
        for (String name : names) {
            System.out.println(name);
        }
        System.out.println("-------------------------");
        SpringConfig33 springConfig33 = ctx.getBean("springConfig33", SpringConfig33.class);
        System.out.println(springConfig33.cat());
        System.out.println(springConfig33.cat());
        System.out.println(springConfig33.cat());
    }
}

方式四：使用@Import注解注入bean

使用扫描的方式加载bean是企业级开发中常见的bean的加载方式，但是由于扫描的时候不仅可以加载到你要的东西，还有可能加载到各种各样的乱七八糟的东西，万一没有控制好得不偿失了。

有人就会奇怪，会有什么问题呢？比如你扫描了com.itheima.service包，后来因为业务需要，又扫描了com.itheima.dao包，你发现com.itheima包下面只有service和dao这两个包，这就简单了，直接扫描com.itheima就行了。但是万万没想到，十天后你加入了一个外部依赖包，里面也有com.itheima包，这下就热闹了，该来的不该来的全来了。

所以我们需要一种精准制导的加载方式，使用@Import注解就可以解决你的问题。它可以加载所有的一切，只需要在注解的参数中写上加载的类对应的.class即可。有人就会觉得，还要自己手写，多麻烦，不如扫描好用。对呀，但是他可以指定加载啊，好的命名规范配合@ComponentScan可以解决很多问题，但是@Import注解拥有其重要的应用场景。有没有想过假如你要加载的bean没有使用@Component修饰呢？这下就无解了，而@Import就无需考虑这个问题。

@Import({Dog.class,DbConfig.class})
public class SpringConfig4 {
}

使用@Import注解注入配置类

除了加载bean，还可以使用@Import注解加载配置类。其实本质上是一样的，不解释太多了。

@Import(DogFactoryBean.class)
public class SpringConfig4 {
}

方式五：编程形式注册bean

前面介绍的加载bean的方式都是在容器启动阶段完成bean的加载，下面这种方式就比较特殊了，可以在容器初始化完成后手动加载bean。通过这种方式可以实现编程式控制bean的加载。

public class App5 {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
        //上下文容器对象已经初始化完毕后，手工加载bean
        ctx.register(Mouse.class);
    }
}

其实这种方式坑还是挺多的，比如容器中已经有了某种类型的bean，再加载会不会覆盖呢？这都是要思考和关注的问题。新手慎用。

public class App5 {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
        //上下文容器对象已经初始化完毕后，手工加载bean
        ctx.registerBean("tom", Cat.class,0);
        ctx.registerBean("tom", Cat.class,1);
        ctx.registerBean("tom", Cat.class,2);
        System.out.println(ctx.getBean(Cat.class));
    }
}

方式六：导入实现了ImportSelector接口的类

在方式五种，我们感受了bean的加载可以进行编程化的控制，添加if语句就可以实现bean的加载控制了。但是毕竟是在容器初始化后实现bean的加载控制，那是否可以在容器初始化过程中进行控制呢？答案是必须的。实现ImportSelector接口的类可以设置加载的bean的全路径类名，记得一点，只要能编程就能判定，能判定意味着可以控制程序的运行走向，进而控制一切。

现在又多了一种控制bean加载的方式，或者说是选择bean的方式。

public class MyImportSelector implements ImportSelector {
    @Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata metadata) {
        //各种条件的判定，判定完毕后，决定是否装载指定的bean
        boolean flag = metadata.hasAnnotation("org.springframework.context.annotation.Configuration");
        if(flag){
            return new String[]{"com.itheima.bean.Dog"};
        }
        return new String[]{"com.itheima.bean.Cat"};
    }
}

方式七：导入实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口的类

方式六中提供了给定类全路径类名控制bean加载的形式，如果对spring的bean的加载原理比较熟悉的小伙伴知道，其实bean的加载不是一个简简单单的对象，spring中定义了一个叫做BeanDefinition的东西，它才是控制bean初始化加载的核心。BeanDefinition接口中给出了若干种方法，可以控制bean的相关属性。说个最简单的，创建的对象是单例还是非单例，在BeanDefinition中定义了scope属性就可以控制这个。如果你感觉方式六没有给你开放出足够的对bean的控制操作，那么方式七你值得拥有。我们可以通过定义一个类，然后实现ImportBeanDefinitionRegistrar接口的方式定义bean，并且还可以让你对bean的初始化进行更加细粒度的控制，不过对于新手并不是很友好。忽然给你开放了若干个操作，还真不知道如何下手。

public class MyRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {
    @Override
    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
        BeanDefinition beanDefinition = 	
            BeanDefinitionBuilder.rootBeanDefinition(BookServiceImpl2.class).getBeanDefinition();
        registry.registerBeanDefinition("bookService",beanDefinition);
    }
}

方式八：导入实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口的类

上述七种方式都是在容器初始化过程中进行bean的加载或者声明，但是这里有一个bug。这么多种方式，它们之间如果有冲突怎么办？谁能有最终裁定权？这是个好问题，当某种类型的bean被接二连三的使用各种方式加载后，在你对所有加载方式的加载顺序没有完全理解清晰之前，你还真不知道最后谁说了算。即便你理清楚了，保不齐和你一起开发的猪队友又添加了一个bean，得嘞，这下就热闹了。

spring挥舞它仲裁者的大刀来了一个致命一击，都别哔哔了，我说了算，BeanDefinitionRegistryPostProcessor，看名字知道，BeanDefinition意思是bean定义，Registry注册的意思，Post后置，Processor处理器，全称bean定义后处理器，干啥的？在所有bean注册都折腾完后，它把最后一道关，说白了，它说了算，这下消停了，它是最后一个运行的。

public class MyPostProcessor implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor {
    @Override
    public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) throws BeansException {
        BeanDefinition beanDefinition = 
            BeanDefinitionBuilder.rootBeanDefinition(BookServiceImpl4.class).getBeanDefinition();
        registry.registerBeanDefinition("bookService",beanDefinition);
    }
}

总体上来说，上面介绍了各种各样的bean的注册加载初始化方式，脑子里建立个概念吧，方式很多，spring源码中大量运用各种方式。复习的内容就先说到这里。

总结

bean的定义由前期xml配置逐步演化成注解配置，本质是一样的，都是通过反射机制加载类名后创建对象，对象就是spring管控的bean
@Import注解可以指定加载某一个类作为spring管控的bean，如果被加载的类中还具有@Bean相关的定义，会被一同加载
spring开放出了若干种可编程控制的bean的初始化方式，通过分支语句由固定的加载bean转成了可以选择bean是否加载或者选择加载哪一种bean

YL-1-2.bean的加载控制

前面复习bean的加载时，提出了有关加载控制的方式，其中手工注册bean，ImportSelector接口，ImportBeanDefinitionRegistrar接口，BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口都可以控制bean的加载，这一节就来说说这些加载控制。

企业级开发中不可能在spring容器中进行bean的饱和式加载的。什么是饱和式加载，就是不管用不用，全部加载。比如jdk中有两万个类，那就加载两万个bean，显然是不合理的，因为你压根就不会使用其中大部分的bean。那合理的加载方式是什么？肯定是必要性加载，就是用什么加载什么。继续思考，加载哪些bean通常受什么影响呢？最容易想的就是你要用什么技术，就加载对应的bean。用什么技术意味着什么？就是加载对应技术的类。所以在spring容器中，通过判定是否加载了某个类来控制某些bean的加载是一种常见操作。下例给出了对应的代码实现，其实思想很简单，先判断一个类的全路径名是否能够成功加载，加载成功说明有这个类，那就干某项具体的工作，否则就干别的工作。

public class MyImportSelector implements ImportSelector {
    @Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
        try {
            Class clazz = Class.forName("com.itheima.bean.Mouse");
            if(clazz != null) {
                return new String[]{"com.itheima.bean.Cat"};
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
//            e.printStackTrace();
            return new String[0];
        }
        return null;
    }
}

通过上述的分析，可以看到此类操作将成为企业级开发中的常见操作，于是springboot将把这些常用操作给我们做了一次封装。这种逻辑判定你开发者就别搞了，我springboot信不过你这种新手开发者，我给你封装一下，做几个注解，你填参数吧，耶，happy。

下例使用@ConditionalOnClass注解实现了当虚拟机中加载了com.itheima.bean.Wolf类时加载对应的bean。比较一下上面的代码和下面的代码，有没有感觉很清爽。其实此类注解还有很多。

@Bean
@ConditionalOnClass(name = "com.itheima.bean.Wolf")
public Cat tom(){
    return new Cat();
}

@ConditionalOnMissingClass注解控制虚拟机中没有加载指定的类才加载对应的bean。

@Bean
@ConditionalOnMissingClass("com.itheima.bean.Dog")
public Cat tom(){
    return new Cat();
}

这种条件还可以做并且的逻辑关系，写2个就是2个条件都成立，写多个就是多个条件都成立。

@Bean
@ConditionalOnClass(name = "com.itheima.bean.Wolf")
@ConditionalOnMissingClass("com.itheima.bean.Mouse")
public Cat tom(){
    return new Cat();
}

除了判定是否加载类，还可以对当前容器类型做判定，下例是判定当前容器环境是否是web环境。

@Bean
@ConditionalOnWebApplication
public Cat tom(){
    return new Cat();
}

下面是判定容器环境是否是非web环境。

@Bean
@ConditionalOnNotWebApplication
public Cat tom(){
    return new Cat();
}

当然还可以判定是否加载了指定名称的bean，这种有什么用呢？太有用了。比如当前容器中已经提供了jdbcTemplate对应的bean，你还需要再加载一个全新的jdbcTemplate的bean吗？没有必要了嘛。spring说，如果你自己写的话，我就不帮你操这份心了，如果你没写，我再给你提供。自适应，自适应，明白？没有的话就提供给你，有的话就用你自己的，是不是很帅？

@Bean
@ConditionalOnBean(name="jerry")
public Cat tom(){
    return new Cat();
}

以下就是判定当前是否加载了mysql的驱动类，如果加载了，我就给你搞一个Druid的数据源对象出来，完美！

public class SpringConfig {
    @Bean
    @ConditionalOnClass(name="com.mysql.jdbc.Driver")
    public DruidDataSource dataSource(){
        return new DruidDataSource();
    }
}

其中springboot的bean加载控制注解还有很多，这里就不一一列举了，最常用的判定条件就是根据类是否加载来进行控制。

总结

springboot定义了若干种控制bean加载的条件设置注解，由spring固定加载bean变成了可以根据情况选择性的加载bean

YL-1-3.bean的依赖属性配置管理

bean的加载及加载控制已经搞完了，下面研究一下bean内部的事情。bean在运行的时候，实现对应的业务逻辑时有可能需要开发者提供一些设置值，有就是属性了。如果使用构造方法将参数固定，灵活性不足，这个时候就可以使用前期学习的bean的属性配置相关的知识进行灵活的配置了。先通过yml配置文件，设置bean运行需要使用的配置信息。

cartoon:
  cat:
    name: "图多盖洛"
    age: 5
  mouse:
    name: "泰菲"
    age: 1

然后定义一个封装属性的专用类，加载配置属性，读取对应前缀相关的属性值。

@ConfigurationProperties(prefix = "cartoon")
@Data
public class CartoonProperties {
    private Cat cat;
    private Mouse mouse;
}

最后在使用的位置注入对应的配置即可。

@EnableConfigurationProperties(CartoonProperties.class)
public class CartoonCatAndMouse{
    @Autowired
    private CartoonProperties cartoonProperties;
}

建议在业务类上使用@EnableConfigurationProperties声明bean，这样在不使用这个类的时候，也不会无故加载专用的属性配置类CartoonProperties，减少spring管控的资源数量。

总结

bean的运行如果需要外部设置值，建议将设置值封装成专用的属性类* * * * Properties
设置属性类加载指定前缀的配置信息
在需要使用属性类的位置通过注解@EnableConfigurationProperties加载bean，而不要直接在属性配置类上定义bean，减少资源加载的数量，因需加载而不要饱和式加载。

YL-1-4.自动配置原理（工作流程）

经过前面的知识复习，下面终于进入到了本章核心内容的学习，自动配置原理。原理谈不上，就是自动配置的工作流程。

啥叫自动配置呢？简单说就是springboot根据我们开发者的行为猜测你要做什么事情，然后把你要用的bean都给你准备好。听上去是不是很神奇？其实非常简单，前面复习的东西都已经讲完了。springboot咋做到的呢？就是看你导入了什么类，就知道你想干什么了。然后把你有可能要用的bean（注意是有可能）都给你加载好，你直接使用就行了，springboot把所需要的一切工作都做完了。

自动配置的意义就是加速开发效率，将开发者使用某种技术时需要使用的bean根据情况提前加载好，实现自动配置的效果。当然，开发者有可能需要提供必要的参数，比如你要用mysql技术，导入了mysql的坐标，springboot就知道了你要做数据库操作，一系列的数据库操作相关的bean都给你提前声明好，但是你要告诉springboot你到底用哪一个数据库，像什么IP地址啊，端口啊，你不告诉spirngboot，springboot就无法帮你把自动配置相关的工作做完。

而这种思想其实就是在日常的开发过程中根据开发者的习惯慢慢抽取得到了。整体过程分为2个阶段：

阶段一：准备阶段

springboot的开发人员先大量收集Spring开发者的编程习惯，整理开发过程每一个程序经常使用的技术列表，形成一个技术集A
收集常用技术(技术集A)的使用参数，不管你用什么常用设置，我用什么常用设置，统统收集起来整理一下，得到开发过程中每一个技术的常用设置，形成每一个技术对应的设置集B

阶段二：加载阶段
springboot初始化Spring容器基础环境，读取用户的配置信息，加载用户自定义的bean和导入的其他坐标，形成初始化环境
springboot将技术集A包含的所有技术在SpringBoot启动时默认全部加载，这时肯定加载的东西有一些是无效的，没有用的
springboot会对技术集A中每一个技术约定出启动这个技术对应的条件，并设置成按条件加载，由于开发者导入了一些bean和其他坐标，也就是与初始化环境，这个时候就可以根据这个初始化环境与springboot的技术集A进行比对了，哪个匹配上加载哪个
因为有些技术不做配置就无法工作，所以springboot开始对设置集B下手了。它统计出各个国家各个行业的开发者使用某个技术时最常用的设置是什么，然后把这些设置作为默认值直接设置好，并告诉开发者当前设置我已经给你搞了一套，你要用可以直接用，这样可以减少开发者配置参数的工作量
但是默认配置不一定能解决问题，于是springboot开放修改设置集B的接口，可以由开发者根据需要决定是否覆盖默认配置

以上这些仅仅是一个思想，落地到代码实现阶段就要好好思考一下怎么实现了。假定我们想自己实现自动配置的功能，都要做哪些工作呢？

首先指定一个技术X，我们打算让技术X具备自动配置的功能，这个技术X可以是任意功能，这个技术隶属于上面描述的技术集A

public class CartoonCatAndMouse{
}

然后找出技术X使用过程中的常用配置Y，这个配置隶属于上面表述的设置集B

cartoon:
  cat:
    name: "图多盖洛"
    age: 5
  mouse:
    name: "泰菲"
    age: 1

将常用配置Y设计出对应的yml配置书写格式，然后定义一个属性类封装对应的配置属性，这个过程其实就是上一节咱们做的bean的依赖属性管理，一模一样

@ConfigurationProperties(prefix = "cartoon")
@Data
public class CartoonProperties {
    private Cat cat;
    private Mouse mouse;
}

最后做一个配置类，当这个类加载的时候就可以初始化对应的功能bean，并且可以加载到对应的配置

@EnableConfigurationProperties(CartoonProperties.class)
public class CartoonCatAndMouse implements ApplicationContextAware {
    private CartoonProperties cartoonProperties;
}

当然，你也可以为当前自动配置类设置上激活条件，例如使用@CondtionOn* * * * 为其设置加载条件

@ConditionalOnClass(name="org.springframework.data.redis.core.RedisOperations")
@EnableConfigurationProperties(CartoonProperties.class)
public class CartoonCatAndMouse implements ApplicationContextAware {
    private CartoonProperties cartoonProperties;
}

做到这里都已经做完了，但是遇到了一个全新的问题，如何让springboot启动的时候去加载这个类呢？如果不加载的话，我们做的条件判定，做的属性加载这些全部都失效了。springboot为我们开放了一个配置入口，在配置目录中创建META-INF目录，并创建spring.factories文件，在其中添加设置，说明哪些类要启动自动配置就可以了。

# Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.itheima.bean.CartoonCatAndMouse

其实这个文件就做了一件事，通过这种配置的方式加载了指定的类。转了一圈，就是个普通的bean的加载，和最初使用xml格式加载bean几乎没有区别，格式变了而已。那自动配置的核心究竟是什么呢？自动配置其实是一个小的生态，可以按照如下思想理解：

自动配置从根本上来说就是一个bean的加载
通过bean加载条件的控制给开发者一种感觉，自动配置是自适应的，可以根据情况自己判定，但实际上就是最普通的分支语句的应用，这是蒙蔽我们双眼的第一层面纱
使用bean的时候，如果不设置属性，就有默认值，如果不想用默认值，就可以自己设置，也就是可以修改部分或者全部参数，感觉这个过程好屌，也是一种自适应的形式，其实还是需要使用分支语句来做判断的，这是蒙蔽我们双眼的第二层面纱
springboot技术提前将大量开发者有可能使用的技术提前做好了，条件也写好了，用的时候你导入了一个坐标，对应技术就可以使用了，其实就是提前帮我们把spring.factories文件写好了，这是蒙蔽我们双眼的第三层面纱

你在不知道自动配置这个知识的情况下，经过上面这一二三，你当然觉得自动配置是一种特别牛的技术，但是一窥究竟后发现，也就那么回事。而且现在springboot程序启动时，在后台偷偷的做了这么多次检测，这么多种情况判定，不用问了，效率一定是非常低的，毕竟它要检测100余种技术是否在你程序中使用。

以上内容是自动配置的工作流程。

总结

springboot启动时先加载spring.factories文件中的org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration配置项，将其中配置的所有的类都加载成bean
在加载bean的时候，bean对应的类定义上都设置有加载条件，因此有可能加载成功，也可能条件检测失败不加载bean
对于可以正常加载成bean的类，通常会通过@EnableConfigurationProperties注解初始化对应的配置属性类并加载对应的配置
配置属性类上通常会通过@ConfigurationProperties加载指定前缀的配置，当然这些配置通常都有默认值。如果没有默认值，就强制你必须配置后使用了

YL-1-5.变更自动配置

知道了自动配置的执行过程，下面就可以根据这个自动配置的流程做一些高级定制了。例如系统默认会加载100多种自动配置的技术，如果我们先手工干预此工程，禁用自动配置是否可行呢？答案一定是可以的。方式还挺多：

方式一：通过yaml配置设置排除指定的自动配置类

spring:
  autoconfigure:
    exclude:
      - org.springframework.boot.autoconfigure.task.TaskExecutionAutoConfiguration

方式二：通过注解参数排除自动配置类

@EnableAutoConfiguration(excludeName = "",exclude = {})

方式三：排除坐标（应用面较窄）

如果当前自动配置中包含有更多的自动配置功能，也就是一个套娃的效果。此时可以通过检测条件的控制来管理自动配置是否启动。例如web程序启动时会自动启动tomcat服务器，可以通过排除坐标的方式，让加载tomcat服务器的条件失效。不过需要提醒一点，你把tomcat排除掉，记得再加一种可以运行的服务器。


    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-web
        
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-starter-tomcat
            
        
    
    
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-jetty

总结

springboot的自动配置并不是必然运行的，可以通过配置的形式干预是否启用对应的自动配置功能

YL-2.自定义starter开发

自动配置学习完后，我们就可以基于自动配置的特性，开发springboot技术中最引以为傲的功能了，starter。其实通过前期学习，我们发现用什么技术直接导入对应的starter，然后就实现了springboot整合对应技术，再加上一些简单的配置，就可以直接使用了。这种设计方式对开发者非常友好，本章就通过一个案例的制作，开发自定义starter来实现自定义功能的快捷添加。

YL-2-1.案例：记录系统访客独立IP访问次数

本案例的功能是统计网站独立IP访问次数的功能，并将访问信息在后台持续输出。整体功能是在后台每10秒输出一次监控信息（格式：IP+访问次数），当用户访问网站时，对用户的访问行为进行统计。

例如：张三访问网站功能15次，IP地址：192.168.0.135，李四访问网站功能20次，IP地址：61.129.65.248。那么在网站后台就输出如下监控信息，此信息每10秒刷新一次。

         IP访问监控
+-----ip-address-----+--num--+
|     192.168.0.135  |   15  |
|     61.129.65.248  |   20  |
+--------------------+-------+

在进行具体制作之前，先对功能做具体的分析

数据记录在什么位置

最终记录的数据是一个字符串（IP地址）对应一个数字（访问次数），此处可以选择的数据存储模型可以使用java提供的map模型，也就是key-value的键值对模型，或者具有key-value键值对模型的存储技术，例如redis技术。本案例使用map作为实现方案，有兴趣的小伙伴可以使用redis作为解决方案。
统计功能运行位置，因为每次web请求都需要进行统计，因此使用拦截器会是比较好的方案，本案例使用拦截器来实现。不过在制作初期，先使用调用的形式进行测试，等功能完成了，再改成拦截器的实现方案。
为了提升统计数据展示的灵活度，为统计功能添加配置项。输出频度，输出的数据格式，统计数据的显示模式均可以通过配置实现调整。
- 输出频度，默认10秒
- 数据特征：累计数据 / 阶段数据，默认累计数据
- 输出格式：详细模式 / 极简模式

在下面的制作中，分成若干个步骤实现。先完成最基本的统计功能的制作，然后开发出统计报表，接下来把所有的配置都设置好，最后将拦截器功能实现，整体功能就做完了。

YL-2-2.IP计数业务功能开发（自定义starter）

本功能最终要实现的效果是在现有的项目中导入一个starter，对应的功能就添加上了，删除掉对应的starter，功能就消失了，要求功能要与原始项目完全解耦。因此需要开发一个独立的模块，制作对应功能。

步骤一：创建全新的模块，定义业务功能类

功能类的制作并不复杂，定义一个业务类，声明一个Map对象，用于记录ip访问次数，key是ip地址，value是访问次数

public class IpCountService {
    private Map ipCountMap = new HashMap();
}

有些小伙伴可能会有疑问，不设置成静态的，如何在每次请求时进行数据共享呢？记得，当前类加载成bean以后是一个单例对象，对象都是单例的，哪里存在多个对象共享变量的问题。

步骤二：制作统计功能

制作统计操作对应的方法，每次访问后对应ip的记录次数+1。需要分情况处理，如果当前没有对应ip的数据，新增一条数据，否则就修改对应key的值+1即可

public class IpCountService {
    private Map ipCountMap = new HashMap();
    public void count(){
        //每次调用当前操作，就记录当前访问的IP，然后累加访问次数
        //1.获取当前操作的IP地址
        String ip = null;
        //2.根据IP地址从Map取值，并递增
        Integer count = ipCountMap.get(ip);
        if(count == null){
            ipCountMap.put(ip,1);
        }else{
            ipCountMap.put(ip,count + 1);
        }
    }
}

因为当前功能最终导入到其他项目中进行，而导入当前功能的项目是一个web项目，可以从容器中直接获取请求对象，因此获取IP地址的操作可以通过自动装配得到请求对象，然后获取对应的访问IP地址。

public class IpCountService {
    private Map ipCountMap = new HashMap();
    @Autowired
    //当前的request对象的注入工作由使用当前starter的工程提供自动装配
    private HttpServletRequest httpServletRequest;
    public void count(){
        //每次调用当前操作，就记录当前访问的IP，然后累加访问次数
        //1.获取当前操作的IP地址
        String ip = httpServletRequest.getRemoteAddr();
        //2.根据IP地址从Map取值，并递增
        Integer count = ipCountMap.get(ip);
        if(count == null){
            ipCountMap.put(ip,1);
        }else{
            ipCountMap.put(ip,count + 1);
        }
    }
}

步骤三：定义自动配置类

我们需要做到的效果是导入当前模块即开启此功能，因此使用自动配置实现功能的自动装载，需要开发自动配置类在启动项目时加载当前功能。

public class IpAutoConfiguration {
    @Bean
    public IpCountService ipCountService(){
        return new IpCountService();
    }
}

自动配置类需要在spring.factories文件中做配置方可自动运行。

# Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=cn.itcast.autoconfig.IpAutoConfiguration

步骤四：在原始项目中模拟调用，测试功能

原始调用项目中导入当前开发的starter


    cn.itcast
    ip_spring_boot_starter
    0.0.1-SNAPSHOT

推荐选择调用方便的功能做测试，推荐使用分页操作，当然也可以换其他功能位置进行测试。

@RestController
@RequestMapping("/books")
public class BookController {
    @Autowired
    private IpCountService ipCountService;
    @GetMapping("{currentPage}/{pageSize}")
    public R getPage(@PathVariable int currentPage,@PathVariable int pageSize,Book book){
        ipCountService.count();
        IPage page = bookService.getPage(currentPage, pageSize,book);
        if( currentPage > page.getPages()){
            page = bookService.getPage((int)page.getPages(), pageSize,book);
        }
        return new R(true, page);
    }
}

温馨提示

由于当前制作的功能需要在对应的调用位置进行坐标导入，因此必须保障仓库中具有当前开发的功能，所以每次原始代码修改后，需要重新编译并安装到仓库中。为防止问题出现，建议每次安装之前先clean然后install，保障资源进行了更新。切记切记！！

当前效果

每次调用分页操作后，可以在控制台输出当前访问的IP地址，此功能可以在count操作中添加日志或者输出语句进行测试。

YL-2-3.定时任务报表开发

当前已经实现了在业务功能类中记录访问数据，但是还没有输出监控的信息到控制台。由于监控信息需要每10秒输出1次，因此需要使用定时器功能。可以选取第三方技术Quartz实现，也可以选择Spring内置的task来完成此功能，此处选用Spring的task作为实现方案。

步骤一：开启定时任务功能

定时任务功能开启需要在当前功能的总配置中设置，结合现有业务设定，比较合理的位置是设置在自动配置类上。加载自动配置类即启用定时任务功能。

@EnableScheduling
public class IpAutoConfiguration {
    @Bean
    public IpCountService ipCountService(){
        return new IpCountService();
    }
}

步骤二：制作显示统计数据功能

定义显示统计功能的操作print()，并设置定时任务，当前设置每5秒运行一次统计数据。

public class IpCountService {
    private Map ipCountMap = new HashMap();
    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void print(){
        System.out.println("         IP访问监控");
        System.out.println("+-----ip-address-----+--num--+");
        for (Map.Entry entry : ipCountMap.entrySet()) {
            String key = entry.getKey();
            Integer value = entry.getValue();
            System.out.println(String.format("|%18s  |%5d  |",key,value));
        }
        System.out.println("+--------------------+-------+");
      }
}

其中关于统计报表的显示信息拼接可以使用各种形式进行，此处使用String类中的格式化字符串操作进行，学习者可以根据自己的喜好调整实现方案。

温馨提示

每次运行效果之前先clean然后install，切记切记！！

当前效果

每次调用分页操作后，可以在控制台看到统计数据，到此基础功能已经开发完毕。

YL-2-4.使用属性配置设置功能参数

由于当前报表显示的信息格式固定，为提高报表信息显示的灵活性，需要通过yml文件设置参数，控制报表的显示格式。

步骤一：定义参数格式

设置3个属性，分别用来控制显示周期（cycle），阶段数据是否清空（cycleReset），数据显示格式（model）

tools:
  ip:
    cycle: 10
    cycleReset: false
    model: "detail"

步骤二：定义封装参数的属性类，读取配置参数

为防止项目组定义的参数种类过多，产生冲突，通常设置属性前缀会至少使用两级属性作为前缀进行区分。

日志输出模式是在若干个类别选项中选择某一项，对于此种分类性数据建议制作枚举定义分类数据，当然使用字符串也可以。

@ConfigurationProperties(prefix = "tools.ip")
public class IpProperties {
    /**
     * 日志显示周期
     */
    private Long cycle = 5L;
    /**
     * 是否周期内重置数据
     */
    private Boolean cycleReset = false;
    /**
     * 日志输出模式  detail：详细模式  simple：极简模式
     */
    private String model = LogModel.DETAIL.value;
    public enum LogModel{
        DETAIL("detail"),
        SIMPLE("simple");
        private String value;
        LogModel(String value) {
            this.value = value;
        }
        public String getValue() {
            return value;
        }
    }
}

步骤三：加载属性类

@EnableScheduling
@EnableConfigurationProperties(IpProperties.class)
public class IpAutoConfiguration {
    @Bean
    public IpCountService ipCountService(){
        return new IpCountService();
    }
}

步骤四：应用配置属性

在应用配置属性的功能类中，使用自动装配加载对应的配置bean，然后使用配置信息做分支处理。

注意：清除数据的功能一定要在输出后运行，否则每次查阅的数据均为空白数据。

public class IpCountService {
    private Map ipCountMap = new HashMap();
    @Autowired
    private IpProperties ipProperties;
    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    public void print(){
        if(ipProperties.getModel().equals(IpProperties.LogModel.DETAIL.getValue())){
            System.out.println("         IP访问监控");
            System.out.println("+-----ip-address-----+--num--+");
            for (Map.Entry entry : ipCountMap.entrySet()) {
                String key = entry.getKey();
                Integer value = entry.getValue();
                System.out.println(String.format("|%18s  |%5d  |",key,value));
            }
            System.out.println("+--------------------+-------+");
        }else if(ipProperties.getModel().equals(IpProperties.LogModel.SIMPLE.getValue())){
            System.out.println("     IP访问监控");
            System.out.println("+-----ip-address-----+");
            for (String key: ipCountMap.keySet()) {
                System.out.println(String.format("|%18s  |",key));
            }
            System.out.println("+--------------------+");
        }
        //阶段内统计数据归零
        if(ipProperties.getCycleReset()){
            ipCountMap.clear();
        }
    }
}

温馨提示

每次运行效果之前先clean然后install，切记切记！！

当前效果

在web程序端可以通过控制yml文件中的配置参数对统计信息进行格式控制。但是数据显示周期还未进行控制。

YL-2-5.使用属性配置设置定时器参数

在使用属性配置中的显示周期数据时，遇到了一些问题。由于无法在@Scheduled注解上直接使用配置数据，改用曲线救国的方针，放弃使用@EnableConfigurationProperties注解对应的功能，改成最原始的bean定义格式。

步骤一：@Scheduled注解使用#{}读取bean属性值

此处读取bean名称为ipProperties的bean的cycle属性值

@Scheduled(cron = "0/#{ipProperties.cycle} * * * * ?")
public void print(){
}

步骤二：属性类定义bean并指定bean的访问名称

如果此处不设置bean的访问名称，spring会使用自己的命名生成器生成bean的长名称，无法实现属性的读取

@Component("ipProperties")
@ConfigurationProperties(prefix = "tools.ip")
public class IpProperties {
}

步骤三：弃用@EnableConfigurationProperties注解对应的功能，改为导入bean的形式加载配置属性类

@EnableScheduling
//@EnableConfigurationProperties(IpProperties.class)
@Import(IpProperties.class)
public class IpAutoConfiguration {
    @Bean
    public IpCountService ipCountService(){
        return new IpCountService();
    }
}

温馨提示

每次运行效果之前先clean然后install，切记切记！！

当前效果

在web程序端可以通过控制yml文件中的配置参数对统计信息的显示周期进行控制

YL-2-6.拦截器开发

基础功能基本上已经完成了制作，下面进行拦截器的开发。开发时先在web工程中制作，然后将所有功能挪入starter模块中

步骤一：开发拦截器

使用自动装配加载统计功能的业务类，并在拦截器中调用对应功能

public class IpCountInterceptor implements HandlerInterceptor {
    @Autowired
    private IpCountService ipCountService;
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, 
                             HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        ipCountService.count();
        return true;
    }
}

步骤二：配置拦截器

配置mvc拦截器，设置拦截对应的请求路径。此处拦截所有请求，用户可以根据使用需要设置要拦截的请求。甚至可以在此处加载IpCountProperties中的属性，通过配置设置拦截器拦截的请求。

@Configuration
public class SpringMvcConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(ipCountInterceptor()).addPathPatterns("/**");
    }
    @Bean
    public IpCountInterceptor ipCountInterceptor(){
        return new IpCountInterceptor();
    }
}

温馨提示

每次运行效果之前先clean然后install，切记切记！！

当前效果

在web程序端导入对应的starter后功能开启，去掉坐标后功能消失，实现自定义starter的效果。

到此当前案例全部完成，自定义stater的开发其实在第一轮开发中就已经完成了，就是创建独立模块导出独立功能，需要使用的位置导入对应的starter即可。如果是在企业中开发，记得不仅需要将开发完成的starter模块install到自己的本地仓库中，开发完毕后还要deploy到私服上，否则别人就无法使用了。

YL-2-7.功能性完善——开启yml提示功能

我们在使用springboot的配置属性时，都可以看到提示，尤其是导入了对应的starter后，也会有对应的提示信息出现。但是现在我们的starter没有对应的提示功能，这种设定就非常的不友好，本节解决自定义starter功能如何开启配置提示的问题。

springboot提供有专用的工具实现此功能，仅需要导入下列坐标。

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

程序编译后，在META-INF目录中会生成对应的提示文件，然后拷贝生成出的文件到自己开发的META-INF目录中，并对其进行编辑。打开生成的文件，可以看到如下信息。其中groups属性定义了当前配置的提示信息总体描述，当前配置属于哪一个属性封装类，properties属性描述了当前配置中每一个属性的具体设置，包含名称、类型、描述、默认值等信息。hints属性默认是空白的，没有进行设置。hints属性可以参考springboot源码中的制作，设置当前属性封装类专用的提示信息，下例中为日志输出模式属性model设置了两种可选提示信息。

{
  "groups": [
    {
      "name": "tools.ip",
      "type": "cn.itcast.properties.IpProperties",
      "sourceType": "cn.itcast.properties.IpProperties"
    }
  ],
  "properties": [
    {
      "name": "tools.ip.cycle",
      "type": "java.lang.Long",
      "description": "日志显示周期",
      "sourceType": "cn.itcast.properties.IpProperties",
      "defaultValue": 5
    },
    {
      "name": "tools.ip.cycle-reset",
      "type": "java.lang.Boolean",
      "description": "是否周期内重置数据",
      "sourceType": "cn.itcast.properties.IpProperties",
      "defaultValue": false
    },
    {
      "name": "tools.ip.model",
      "type": "java.lang.String",
      "description": "日志输出模式  detail：详细模式  simple：极简模式",
      "sourceType": "cn.itcast.properties.IpProperties"
    }
  ],
  "hints": [
    {
      "name": "tools.ip.model",
      "values": [
        {
          "value": "detail",
          "description": "详细模式."
        },
        {
          "value": "simple",
          "description": "极简模式."
        }
      ]
    }
  ]
}

总结

自定义starter其实就是做一个独立的功能模块，核心技术是利用自动配置的效果在加载模块后加载对应的功能
通常会为自定义starter的自动配置功能添加足够的条件控制，而不会做成100%加载对功能的效果
本例中使用map保存数据，如果换用redis方案，在starter开发模块中就要导入redis对应的starter
对于配置属性务必开启提示功能，否则使用者无法感知配置应该如何书写

YL-3.SpringBoot程序启动流程解析

原理篇学习到这里即将结束，最后一章说一下springboot程序的启动流程。对于springboot技术来说，它用于加速spring程序的开发，核心本质还是spring程序的运行，所以于其说是springboot程序的启动流程，不如说是springboot对spring程序的启动流程做了哪些更改。

其实不管是springboot程序还是spring程序，启动过程本质上都是在做容器的初始化，并将对应的bean初始化出来放入容器。在spring环境中，每个bean的初始化都要开发者自己添加设置，但是切换成springboot程序后，自动配置功能的添加帮助开发者提前预设了很多bean的初始化过程，加上各种各样的参数设置，使得整体初始化过程显得略微复杂，但是核心本质还是在做一件事，初始化容器。作为开发者只要搞清楚springboot提供了哪些参数设置的环节，同时初始化容器的过程中都做了哪些事情就行了。

springboot初始化的参数根据参数的提供方，划分成如下3个大类，每个大类的参数又被封装了各种各样的对象，具体如下：

环境属性（Environment）
系统配置（spring.factories）
参数（Arguments、application.properties）

以下通过代码流向介绍了springboot程序启动时每一环节做的具体事情。

Springboot30StartupApplication【10】->SpringApplication.run(Springboot30StartupApplication.class, args);
    SpringApplication【1332】->return run(new Class[] { primarySource }, args);
        SpringApplication【1343】->return new SpringApplication(primarySources).run(args);
            SpringApplication【1343】->SpringApplication(primarySources)
            # 加载各种配置信息，初始化各种配置对象
                SpringApplication【266】->this(null, primarySources);
                    SpringApplication【280】->public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class... primarySources)
                        SpringApplication【281】->this.resourceLoader = resourceLoader;
                        # 初始化资源加载器
                        SpringApplication【283】->this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
                        # 初始化配置类的类名信息（格式转换）
                        SpringApplication【284】->this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
                        # 确认当前容器加载的类型
                        SpringApplication【285】->this.bootstrapRegistryInitializers = getBootstrapRegistryInitializersFromSpringFactories();
                        # 获取系统配置引导信息
                        SpringApplication【286】->setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
                        # 获取ApplicationContextInitializer.class对应的实例
                        SpringApplication【287】->setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
                        # 初始化监听器，对初始化过程及运行过程进行干预
                        SpringApplication【288】->this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
                        # 初始化了引导类类名信息，备用
            SpringApplication【1343】->new SpringApplication(primarySources).run(args)
            # 初始化容器，得到ApplicationContext对象
                SpringApplication【323】->StopWatch stopWatch = new StopWatch();
                # 设置计时器
                SpringApplication【324】->stopWatch.start();
                # 计时开始
                SpringApplication【325】->DefaultBootstrapContext bootstrapContext = createBootstrapContext();
                # 系统引导信息对应的上下文对象
                SpringApplication【327】->configureHeadlessProperty();
                # 模拟输入输出信号，避免出现因缺少外设导致的信号传输失败，进而引发错误（模拟显示器，键盘，鼠标...）
                    java.awt.headless=true
                SpringApplication【328】->SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
                # 获取当前注册的所有监听器
                SpringApplication【329】->listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);
                # 监听器执行了对应的操作步骤
                SpringApplication【331】->ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
                # 获取参数
                SpringApplication【333】->ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);
                # 将前期读取的数据加载成了一个环境对象，用来描述信息
                SpringApplication【333】->configureIgnoreBeanInfo(environment);
                # 做了一个配置，备用
                SpringApplication【334】->Banner printedBanner = printBanner(environment);
                # 初始化logo
                SpringApplication【335】->context = createApplicationContext();
                # 创建容器对象，根据前期配置的容器类型进行判定并创建
                SpringApplication【363】->context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);
                # 设置启动模式
                SpringApplication【337】->prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
                # 对容器进行设置，参数来源于前期的设定
                SpringApplication【338】->refreshContext(context);
                # 刷新容器环境
                SpringApplication【339】->afterRefresh(context, applicationArguments);
                # 刷新完毕后做后处理
                SpringApplication【340】->stopWatch.stop();
                # 计时结束
                SpringApplication【341】->if (this.logStartupInfo) {
                # 判定是否记录启动时间的日志
                SpringApplication【342】->    new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass).logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
                # 创建日志对应的对象，输出日志信息，包含启动时间
                SpringApplication【344】->listeners.started(context);
                # 监听器执行了对应的操作步骤
                SpringApplication【345】->callRunners(context, applicationArguments);
                # 调用运行器
                SpringApplication【353】->listeners.running(context);
                # 监听器执行了对应的操作步骤

上述过程描述了springboot程序启动过程中做的所有的事情，这个时候好奇宝宝们就会提出一个问题。如果想干预springboot的启动过程，比如自定义一个数据库环境检测的程序，该如何将这个过程加入springboot的启动流程呢？

遇到这样的问题，大部分技术是这样设计的，设计若干个标准接口，对应程序中的所有标准过程。当你想干预某个过程时，实现接口就行了。例如spring技术中bean的生命周期管理就是采用标准接口进行的。

public class Abc implements InitializingBean, DisposableBean {
    public void destroy() throws Exception {
        //销毁操作
    }
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        //初始化操作
    }
}

springboot启动过程由于存在着大量的过程阶段，如果设计接口就要设计十余个标准接口，这样对开发者不友好，同时整体过程管理分散，十余个过程各自为政，管理难度大，过程过于松散。那springboot如何解决这个问题呢？它采用了一种最原始的设计模式来解决这个问题，这就是监听器模式，使用监听器来解决这个问题。

springboot将自身的启动过程比喻成一个大的事件，该事件是由若干个小的事件组成的。例如：

org.springframework.boot.context.event.ApplicationStartingEvent
- 应用启动事件，在应用运行但未进行任何处理时，将发送 ApplicationStartingEvent
org.springframework.boot.context.event.ApplicationEnvironmentPreparedEvent
- 环境准备事件，当Environment被使用，且上下文创建之前，将发送 ApplicationEnvironmentPreparedEvent
org.springframework.boot.context.event.ApplicationContextInitializedEvent
- 上下文初始化事件
org.springframework.boot.context.event.ApplicationPreparedEvent
- 应用准备事件，在开始刷新之前，bean定义被加载之后发送 ApplicationPreparedEvent
org.springframework.context.event.ContextRefreshedEvent
- 上下文刷新事件
org.springframework.boot.context.event.ApplicationStartedEvent
- 应用启动完成事件，在上下文刷新之后且所有的应用和命令行运行器被调用之前发送 ApplicationStartedEvent
org.springframework.boot.context.event.ApplicationReadyEvent
- 应用准备就绪事件，在应用程序和命令行运行器被调用之后，将发出 ApplicationReadyEvent，用于通知应用已经准备处理请求
org.springframework.context.event.ContextClosedEvent（上下文关闭事件，对应容器关闭）

上述列出的仅仅是部分事件，当应用启动后走到某一个过程点时，监听器监听到某个事件触发，就会执行对应的事件。除了系统内置的事件处理，用户还可以根据需要自定义开发当前事件触发时要做的其他动作。

//设定监听器，在应用启动开始事件时进行功能追加
public class MyListener implements ApplicationListener {
    public void onApplicationEvent(ApplicationStartingEvent event) {
		//自定义事件处理逻辑
    }
}

按照上述方案处理，用户就可以干预springboot启动过程的所有工作节点，设置自己的业务系统中独有的功能点。

总结

springboot启动流程是先初始化容器需要的各种配置，并加载成各种对象，初始化容器时读取这些对象，创建容器
整体流程采用事件监听的机制进行过程控制，开发者可以根据需要自行扩展，添加对应的监听器绑定具体事件，就可以在事件触发位置执行开发者的业务代码

springboot&spring原理篇章

Spring原理篇

1. Spring refresh 流程

2. Spring bean 生命周期

3. Spring bean 循环依赖

解决 set 循环依赖的原理

4. Spring 事务失效

5. Spring MVC 执行流程

6. Spring 注解

7. SpringBoot 自动配置原理

8. Spring 中的设计模式

Springboot原理

YL-1.自动配置工作流程

YL-1-1.bean的加载方式

方式一：配置文件+标签

方式二：配置文件扫描+注解定义bean

方式三：注解方式声明配置类

使用FactroyBean接口

注解格式导入XML格式配置的bean

proxyBeanMethods属性

方式四：使用@Import注解注入bean

使用@Import注解注入配置类

方式五：编程形式注册bean

方式六：导入实现了ImportSelector接口的类

方式七：导入实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口的类

方式八：导入实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口的类

YL-1-2.bean的加载控制

YL-1-3.bean的依赖属性配置管理

YL-1-4.自动配置原理（工作流程）

YL-1-5.变更自动配置

YL-2.自定义starter开发

YL-2-1.案例：记录系统访客独立IP访问次数

YL-2-2.IP计数业务功能开发（自定义starter）

YL-2-3.定时任务报表开发

YL-2-4.使用属性配置设置功能参数

YL-2-5.使用属性配置设置定时器参数

YL-2-6.拦截器开发

YL-2-7.功能性完善——开启yml提示功能

YL-3.SpringBoot程序启动流程解析

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