SpringBoot高级原理
SpringBoot高级原理
今日内容：
- 理解SpringBoot自动化配置源码
- 理解SpringBoot健康监控
1 SpringBoot自动化配置原理
01-SpringBoot2高级-starter依赖管理机制
目的：通过依赖能了解SpringBoot管理了哪些starter
讲解：
-
通过依赖
spring-boot-dependencies搜索starter-发现非常多的官方starter，并且已经帮助我们管理好了版本。 -
项目中使用直接引入对应的
starter即可，这个场景下需要的依赖就会自动导入到项目中，简化了繁琐的依赖。如果需要修改版本可以有两种方式：
- 重写maven属性
- 使用Maven依赖管理的就近原则
-
引入
starter不仅仅是帮助我们管理了依赖，还帮我做了很多的默认的配置信息，简化了大量的配置，使用更加的简单。 -
所有的场景启动器的底层都依赖
spring-boot-starter<dependency> <groupId>org.springframework.bootgroupId> <artifactId>spring-boot-starterartifactId> <version>2.3.10.RELEASEversion> <scope>compilescope> dependency>
小结：
- 引入官方starter依赖默认都可以不写版本
- 如果配置满足您当前开发需要，则默认配置即可
02-SpringBoot2高级-自动化配置初体验
目的：以web MVC自动化配置原理为例讲解，能够理解web MVC自动化配置加入了哪些依赖，做了哪些默认配置。
讲解：
回忆一下：SpringMVC学习时候，我们在 SSM整合时;
添加spring及spring web mvc相关依赖
springmvc配置类：
1、扫描controller层
2、静态资源控制
3、…
servlet容器配置类：
1、扫描springmvc配置类
2、扫描spring配置类
3、设置哪些请求交给springmvc处理
4、POST请求乱码过滤器
部署还需要单独的tomcat
也就是说：我们现在需要在开发业务代码前，就必须要准备好这些环境，否则无法完成业务代码，这就是我们现在的问题。
让这些问题成为过去，现在我们就探索一下SpringBoot是如何帮助我们完成强大而又简单自动化配置的。
引入 web 开发场景启动器依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>
dependency>
帮助我们做了以下自动化配置：
-
依赖版本和依赖什么jar都不需要开发者关注
-
自动化配置
- 自动配好SpringMVC
- 引入SpringMVC全套组件
- 自动配好SpringMVC常用组件（三大组件，文件上传等）
- 自动配好Web常见功能，如：字符编码问题，静态资源管理
- 自动配好SpringMVC
-
自动配好Tomcat
小结：
- 有了SpringBoot以后，让开发人员重点关注业务本身，而不是环境上，提升了开发效率。
03-SpringBoot2高级-底层原理-@Configuration配置注解
目的：掌握@Configuration注解的作用及新特性
讲解：
1、@Configuration注解的作用是替代原始 spring配置文件 功能
演示：
1）编写配置类
package com.itheima.sh.config;
import com.itheima.sh.pojo.User;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
/**
* 1、@Configuration 替代 spring配置文件（配置bean）
* 2、组件源码中包含 @Component 注解，当前类也会注册到 IOC 容器，默认类名小写
* 3、默认都是单例的
*/
@Configuration
public class MyConfig {
@Bean // 默认方法名称作为容器中的name
public User getUser() {
return new User();
}
}
2）在引导类编写代码测试：
@SpringBootApplication
@MapperScan(basePackages = "com.itheima.sh.mapper")
public class DataApplication {
public static void main(String[] args) {
ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(DataApplication.class, args);
// 根据name获取容器中的bean
User user1 = applicationContext.getBean("getUser", User.class);
User user2 = applicationContext.getBean("getUser", User.class);
System.out.println(user1 == user2);
MyConfig myConfig1 = applicationContext.getBean("myConfig", MyConfig.class);
MyConfig myConfig2 = applicationContext.getBean("myConfig", MyConfig.class);
System.out.println(myConfig1 == myConfig2);
// 注意：如果 MYConfig配置类没有按照规范编写，则容器中bean 的name为 类名
}
}
SpringBoot 提供一个注解和当前注解功能一样：@SpringBootConfiguration
2、proxyBeanMethods：代理bean的方法属性（since spring 5.2以后）
功能：
-
proxyBeanMethods = true：Full模式，保证每个@Bean方法被调用多少次返回的组件都是单实例的
-
proxyBeanMethods = false：Lite模式，每个@Bean方法被调用多少次返回的组件都是新创建的
演示：
- 默认 proxyBeanMethods=true，springBoot会检查这个组件是否在容器中有,有则直接引用
// 默认 proxyBeanMethods=true springBoot会检查这个组件是否在容器中有,有则直接引用
User user3 = myConfig1.getUser();
System.out.println(user1 == user3); // true
- 修改 proxyBeanMethods=false，则每调用一次Spring就会创建一个新的Bean对象
在执行结果则为 false， 证明两次获取的bean不是同一个bean。
小结：
-
组件依赖必须使用Full模式默认。
-
Full模式每次都会检查bean，效率较Lite模式慢
04-SpringBoot2高级-底层原理-@Import注解使用1
目的：能够理解@Import注解作用及4种使用方式
讲解：
作用：使用@Import导入的类会被Spring加载到IOC容器中
@Import提供4种用法：
- 导入Bean
- 导入配置类
- 导入 ImportSelector 实现类。一般用于加载配置文件中的类
- 导入 ImportBeanDefinitionRegistrar 实现类
实现：
1、导入Bean
package com.itheima.sh;
import com.itheima.sh.pojo.User;
import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Import;
import java.util.Map;
@SpringBootApplication
@Import(User.class)
//会自动执行当前类的构造方法创建对象，存到IOC容器, bean名称为：类的全路径
public class DataApplication {
public static void main(String[] args) {
ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(DataApplication.class, args);
Map<String, User> map = applicationContext.getBeansOfType(User.class);
System.out.println(map);
User user1 = applicationContext.getBean("com.itheima.sh.pojo.User", User.class);
System.out.println(user1);
}
}
2、导入配置类
package com.itheima.sh;
import com.itheima.sh.config.MyConfig;
import com.itheima.sh.pojo.User;
import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Import;
import java.util.Map;
@SpringBootApplication
@MapperScan(basePackages = "com.itheima.sh.mapper")
//@Import(User.class)
//1、会自动执行当前类的构造方法创建对象，存到IOC容器, bean名称为：类的全路径
@Import(MyConfig.class)
//2、创建MyConfig bean，并且类中有 带有@Bean注解方法，创建对象存到IOC容器，bean名称为：默认方法名称
public class DataApplication {
public static void main(String[] args) {
ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(DataApplication.class, args);
//{getUser=com.itheima.sh.pojo.User@1b4a3a1}
Map<String, User> map = applicationContext.getBeansOfType(User.class);
System.out.println(map);
User user1 = applicationContext.getBean("getUser", User.class);
System.out.println(user1);
Map<String, MyConfig> config = applicationContext.getBeansOfType(MyConfig.class);
//{com.itheima.sh.config.MyConfig=com.itheima.sh.config.MyConfig@7e848aea}
System.out.println(config);
}
}
05-SpringBoot2高级-底层原理-@Import注解使用2
目的：讲解@Import注解使用另外两种使用方式
步骤：
- 导入 ImportSelector 实现类。一般用于加载配置文件中的类
- 导入 ImportBeanDefinitionRegistrar 实现类
实现：
导入 ImportSelector 实现类。一般用于加载配置文件中的类
1、编写 ImportSelector 实现类，MyImportSelector
2、引导类导入
package com.itheima.sh;
import com.itheima.sh.config.MyImportSelector;
import com.itheima.sh.pojo.User;
import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Import;
import java.util.Map;
@SpringBootApplication
@MapperScan(basePackages = "com.itheima.sh.mapper")
//@Import(User.class)
//1、会自动执行当前类的构造方法创建对象，存到IOC容器, bean名称为：类的全路径
//@Import(MyConfig.class)
//2、创建MyConfig bean，并且类中有 带有@Bean注解方法，创建对象存到IOC容器，bean名称为：默认方法名称
@Import(MyImportSelector.class)
//3、创建MyConfig bean 名称为：类名全路径，创建带有@Bean注解方法实例，名称为：方法名称
public class DataApplication {
public static void main(String[] args) {
ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(DataApplication.class, args);
Map<String, MyConfig> map = applicationContext.getBeansOfType(MyConfig.class);
//{com.itheima.sh.config.MyConfig=com.itheima.sh.config.MyConfig@44384b4a}
System.out.println(map);
Map<String, User> userMap = applicationContext.getBeansOfType(User.class);
//{getUser=com.itheima.sh.pojo.User@5cc3e49b}
System.out.println(userMap);
}
}
导入 ImportBeanDefinitionRegistrar 实现类
1、编写 ImportBeanDefinitionRegistrar 实现类，MyImportBeanDefinitionRegistrar
package com.itheima.sh.config;
import com.itheima.sh.pojo.User;
import org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanDefinition;
import org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionBuilder;
import org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistry;
import org.springframework.context.annotation.ImportBeanDefinitionRegistrar;
import org.springframework.core.type.AnnotationMetadata;
public class MyImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {
/**
* @param importingClassMetadata 导入类的元注解信息
* @param registry Bean注册表
*/
@Override
public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder
.rootBeanDefinition(User.class).getBeanDefinition();
registry.registerBeanDefinition("user", beanDefinition);
}
}
2、引导类测试
package com.itheima.sh;
import com.itheima.sh.config.MyImportBeanDefinitionRegistrar;
import com.itheima.sh.pojo.User;
import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Import;
import java.util.Map;
@SpringBootApplication
@MapperScan(basePackages = "com.itheima.sh.mapper")
//@Import(User.class)
//1、会自动执行当前类的构造方法创建对象，存到IOC容器, bean名称为：类的全路径
//@Import(MyConfig.class)
//2、创建MyConfig bean，并且类中有 带有@Bean注解方法，创建对象存到IOC容器，bean名称为：默认方法名称
//@Import(MyImportSelector.class)
//3、创建MyConfig bean 名称为：类名全路径，创建带有@Bean注解方法实例，名称为：方法名称
@Import(MyImportBeanDefinitionRegistrar.class)
//4、创建Bean，名称：在registerBeanDefinition中定义
public class DataApplication {
public static void main(String[] args) {
ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(DataApplication.class, args);
Map<String, User> userMap = applicationContext.getBeansOfType(User.class);
//{user=com.itheima.sh.pojo.User@23c7cb18}
System.out.println(userMap);
}
}
小结：
- 讲解当前小节的目的主要是为源码准备
- 还有我们也可以知道创建Bean对象，还可以使用
@Import四种方式
06-SpringBoot2高级-底层原理-@Conditional衍生条件装配
目的：理解@Conditional衍生条件装配的作用
讲解：
作用：条件装配，满足Conditional指定的条件，则进行组件注入，初始化Bean对象到IOC容器
。
演示：
在RedisConfig类中添加注释：
方法中定义：
类上定义：
注意：也可以添加到 类上， 满足条件则类及类中的对象生效。
小结：
- @ConditionalOnXXX 注解存在的意义是：满足条件当前类或者Bean才有效，按需导入。
07-SpringBoot2高级-底层原理-@ConfigurationProperties配置绑定
目的：
回顾 @ConfigurationProperties配置绑定 存在的目的是：获取配置属性或者是配置文件指定前缀的属性信息，并且初始化Bean对象到 IOC 容器。
由此我们可以想：将来的配置我们可以放在配置文件中，通过这个注解来读取并封装成对象
08-SpringBoot2高级-自动化配置原理-@SpringBootApplication入口分析
目的：能够理解SpringBoot自动化配置流程中@SpringBootApplication是一个组合注解，及每一个注解的作用能够知道作用。
讲解：
1、SpringBoot是一个组合注解
2、@SpringBootConfiguration注解作用
-
@SpringBootConfiguration是对@Configuration注解的包装，proxyBeanMethods 默认配置 true， full模式（单例Bean）
-
标识是一个配置类，所以 引导类也是配置类
3、@ComponentScan注解作用
- 组件扫描，默认扫描的规则 引导类所在的包及其子包所有带注解的类
问题：
- 在引导类中配置 @Bean 注解可以吗？
- 为什么Controller、service类添加完注解后，不需要添加扫描包？
09-SpringBoot2高级-自动化配置原理-@EnableAutoConfiguration自动配置注解
目的：理解@EnableAutoConfiguration自动化配置核心实现注解
讲解：
1、@EnableAutoConfiguration是一个组合注解
2、@AutoConfigurationPackage注解作用
作用：利用Registrar给容器中导入一系列组件
点击 Registrar 进入到源码的 register 方法，添加 断点，测试
通过 debug 程序发现，默认情况下 将引导类的所有包及其子包的组件导入进来
3、@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)注解作用
作用：是利用selectImports方法中的 getAutoConfigurationEntry 方法给容器中批量导入相关组件
调用流程分析：
-
调用
AutoConfigurationImportSelector类中的selectImports方法 -
调用
List获取到所有需要导入到容器中的配置类configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes) -
利用工厂加载
Map得到所有的组件 -
从META-INF/spring.factories位置来加载一个文件。
默认扫描我们当前系统里面所有META-INF/spring.factories位置的文件
spring-boot-autoconfigure-2.3.4.RELEASE.jar包里面也有META-INF/spring.factories
通过这个配置文件加载的自动配置：当前版本（2.3.10）是有127个默认的自动化配置
小结：
- 自动化配置默认加载的配置文件在哪？
10-SpringBoot2高级-自动化配置原理-按条件开启自动配置类和配置项
目的：
- 能够理解所有的自动化配置虽然会全部加载，底层有大量的@ConditionalOnXXX，有很多自动配置类并不能完全开启。
- 如果配置生效了，则会加载默认的属性配置类，实现默认的对应场景的自动化配置
讲解：
1、以上通过 META-INF/spring.factories 配置文件找到所有的自动化配置类，但 是不是全部的生效的呢？很显然是不可能全部都生效的。
2、以 JdbcTemplateAutoConfiguration 为例讲解， 进入到 JdbcTemplateAutoConfiguration 自动化配置类。
//配置类，Lite模式
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
//存在 DataSource、JdbcTemplate 类时再加载当前类
@ConditionalOnClass({DataSource.class, JdbcTemplate.class })
//容器中只有一个指定的Bean，或者这个Bean是首选Bean 加载当前类
@ConditionalOnSingleCandidate(DataSource.class)
//在配置类 DataSourceAutoConfiguration 之后执行
@AutoConfigureAfter(DataSourceAutoConfiguration.class)
//如果条件满足：开始加载自动化配置的属性值 JdbcProperties
@EnableConfigurationProperties(JdbcProperties.class)
@Import({JdbcTemplateConfiguration.class, NamedParameterJdbcTemplateConfiguration.class })
public class JdbcTemplateAutoConfiguration {
}
3、JdbcProperties，用于加载默认的配置，如果配置文件配置了该属性，则配置文件就生效。
4、通过@Import导入JdbcTemplateConfiguration
//配置类，Lite模式
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
//没有JdbcOperations类型的bean时加载当前类，而 JdbcTemplate 是 JdbcOperations 接口实现类
@ConditionalOnMissingBean(JdbcOperations.class)
class JdbcTemplateConfiguration {
@Bean
@Primary
JdbcTemplate jdbcTemplate(DataSource dataSource, JdbcProperties properties) {
JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
JdbcProperties.Template template = properties.getTemplate();
jdbcTemplate.setFetchSize(template.getFetchSize());
jdbcTemplate.setMaxRows(template.getMaxRows());
if (template.getQueryTimeout() != null) {
jdbcTemplate.setQueryTimeout((int) template.getQueryTimeout().getSeconds());
}
return jdbcTemplate;
}
}
验证：我们可以在我们自己的项目里面创建一个 JdbcTemplate Bean，看容器创建的Bean执行的是哪一个方法。
@Configuration
public class MyConfig {
@Bean
public JdbcTemplate jdbcTemplate(DataSource dataSource){
JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
System.out.println("自定义 JdbcTemplate");
return jdbcTemplate;
}
}
结果：保证容器中只有一个 Bean 实例
问题：
- 这些不用的 starter 的依赖，能不能导入到我们工程里面？ 为什么？
11-SpringBoot2高级-自动化配置原理-debug全流程
目的：能够理解整个SpringBoot启动的完成自动化配置及属性加载的全过程
12-SpringBoot2高级-自动化配置原理-总结
SpringBoot自动化配置流程总结：
- 程序启动找到自动化配置包下
META-INF/spring.factories的EnableAutoConfiguration - SpringBoot先加载所有的自动配置类 xxxxxAutoConfiguration
- 每个自动配置类按照条件进行生效。
- 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
- 定制化配置
- 用户直接自己@Bean替换底层的组件
- 用户去看这个组件是获取的配置文件什么值就去修改。
开发人员使用步骤总结：
-
引入场景依赖
-
查看自动配置了哪些（选做）
- 自己分析，引入场景对应的自动配置一般都生效了
- 配置文件中debug=true开启自动配置报告。Negative（不生效）\Positive（生效）
-
自己分析是否需要修改
-
参照文档修改配置项，xxxxProperties绑定了配置文件的哪些。
- 自定义加入或者替换组件，@Bean、@Component等
2 SpringBoot健康监控
13-SpringBoot2高级-监控-健康监控服务
目的：能够理解健康监控actuator的作用
讲解：
每一个微服务在云上部署以后，我们都需要对其进行监控、追踪、审计、控制等。SpringBoot就抽取了Actuator场景，使得我们每个微服务快速引用即可获得生产级别的应用监控、审计等功能。
实现：
1、引入依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuatorartifactId>
dependency>
2、启动项目，访问 http://localhost:80/actuator
3、暴露所有监控信息为HTTP
management:
endpoints:
enabled-by-default: true #暴露所有端点信息
web:
exposure:
include: '*' #以web方式暴露
endpoint:
health:
enabled: true # 开启健康检查详细信息
show-details: always
访问 http://localhost:80/actuator 会发现内容多了，里面的地址分别都可以访问，记录的是对应的健康监测的信息。
14-SpringBoot2高级-监控-Admin可视化
目的：能够搭建 可视化监控平台
讲解：
SpringBoot Admin 有两个角色，客户端(Client)和服务端(Server)。
Spring Boot Admin为注册的应用程序提供以下功能：
- 显示健康状况
- 显示详细信息，例如
- JVM和内存指标
- micrometer.io指标
- 数据源指标
- 缓存指标
- 显示内部信息
- 关注并下载日志文件
- 查看JVM系统和环境属性
- 查看Spring Boot配置属性
- 支持Spring Cloud的可发布/ env-和// refresh-endpoint
- 轻松的日志级别管理
- 与JMX-beans交互
- 查看线程转储
- 查看http-traces
- 查看审核事件
- 查看http端点
- 查看预定的任务
- 查看和删除活动会话（使用spring-session）
- 查看Flyway / Liquibase数据库迁移
- 下载heapdump
- 状态更改通知（通过电子邮件，Slack，Hipchat等）
- 状态更改的事件日志（非持久性）
快速入门：https://codecentric.github.io/spring-boot-admin/2.3.1/#getting-started
实现：
以下为创建服务端和客户端工程步骤：
搭建Server端：
1、创建 admin_server 模块，引入依赖
<parent>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parentartifactId>
<version>2.3.10.RELEASEversion>
<relativePath/>
parent>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>de.codecentricgroupId>
<artifactId>spring-boot-admin-starter-serverartifactId>
<version>2.3.1version>
dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>
dependency>
dependencies>
2、开启注解支持
package com.itheima.sh;
import de.codecentric.boot.admin.server.config.EnableAdminServer;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
@EnableAdminServer
public class AdminApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(AdminApplication.class, args);
}
}
注意端口修改为：9999
搭建Client端：
1、在任意服务里面引入依赖
<dependency>
<groupId>de.codecentricgroupId>
<artifactId>spring-boot-admin-starter-clientartifactId>
<version>2.3.1version>
dependency>
2、配置文件
# 执行admin.server地址
spring:
boot:
admin:
client:
url: http://localhost:9999 # admin 服务地址
instance:
prefer-ip: true # 显示IP
application:
name: boot_data # 项目名称
management:
endpoints:
enabled-by-default: true #暴露所有端点信息
web:
exposure:
include: '*' #以web方式暴露
endpoint:
health:
enabled: true # 开启健康检查详细信息
show-details: always
3、启动服务，访问admin Server http://localhost:9999/
3 扩展lombok
1、pom依赖：
<dependency>
<groupId>org.projectlombokgroupId>
<artifactId>lombokartifactId>
dependency>
2、实体类
@Data // set/get/tostring ....
@AllArgsConstructor // 全参
@NoArgsConstructor // 无参构造
@ToString // tostring
@Accessors(chain = true) // 链式调用
@Builder // 构建者模式创建对象
@Slf4j // 日志注解支持
public class User {
private Long id;
private String userName;
private Integer sex;
private LocalDate birthday;
private Date created;
private Date modified;
}
3、测试
// User user = new User();
//user = user.setId(1L).setSex(1);
User user1 = User
.builder()
.id(1L)
.sex(1)
.created(new Date())
.build();
System.out.println("user1: "+user1);