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SpringBoot學習文檔

本文轉載自   查看原文   2020-11-28 11:30   559    技術框架

SpringBoot學習筆記

一、概述

1.1 Spring優缺點分析

Spring優點

Spring是Javaee的輕量級代替品，無需開發重量級的Enterprise JavaBean（EJB）對象，Spring為企業級Java開發提供了一種相對簡單的方法，通過依賴注入和面向切面編程，用簡單的Java對象（POJO）實現了EJB的功能。

Spring的缺點

雖然Spring是輕量級的，但是Spring的配置卻是重量級的，一開始，SPring用xml配置，Spring2.5引入了基於注解的組件掃描，這消除了大量針對應用程序自身組件的顯式xml配置，Spring3.0引入了基於Java的配置，這是一種類型安全的可重構配置方式，可以代替xml。所有這些配置代表了開發時的損耗。

除此之外，項目的依賴管理也十分耗時耗力，在環境搭建時，需要分析導入那些庫的坐標，而且還需要分析導入與所有依賴關系其他哭的坐標，一旦選錯了依賴的版本，不兼容問題也十分嚴重。

1.2 SpringBoot的概述

SpringBoot解決Spring的缺點

springboot對上述缺點進行改善和優化，基於約定優於配置的思想，可以讓開發人員不必在配置與邏輯業務之間進行思維的切換，大大提高了開發的效率，一定程度縮短了項目周期。

SpringBoot的特點

  • 為基於Spring開發提供更快的入門體驗
  • 開箱即用，無需xml配置，可以通過默認值開滿足特定的需求。
  • 提供了一些大型項目中常見的非功能性的特性，如嵌入式服務器、安全、指標、健康檢測、外部配置等。
  • SpringBoot不是對Spring功能上的增強，而是提供了一種快速使用Spring的方式

SpringBoot的核心功能

  • 起步依賴

    起步依賴本質上是一個Maven項目對象模型（POM），定義了對其他庫的傳遞依賴，這些東西加在一起及支持某項功能。

  • 自動配置

    springboot的自動配置是一個運行時（應用程序啟動時）的過程

1.3 SpringBoot快速入門

  1. 創建maven工程

    普通java工程即可

  2. 添加SpringBoot的起步依賴

    springboot要求項目要繼承springboor的起步以來spring-boot-starter-parent

    <parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.0.1.RELEASE</version>
</parent>

    springboot要集成springmvc的controller，所以項目要導入web的啟動依賴

    <dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

  3. 編寫SpringBoot的引導類

    通過springboot提供的引導類起步SpringBoot才可以進行訪問

    package com.yhr.testspringboot;

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

@SpringBootApplication
public class MySpringBootApp {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MySpringBootApp.class);
    }
}

  4. 編寫controller

    在引導類MySpringBootApp同級包或者子級包中創建QuickStartController

    package com.yhr.testspringboot.controller;

import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

@Controller
public class QuickStartController {
    
    @RequestMapping("/quick")
    @ResponseBody
    public String quick(){
        return "SpringBoot 訪問成功";
    }
}

  5. 測試

    啟動SpringBoot起步類的主方法，控制台日志打印如下，tomcat已經啟動，打開瀏覽器訪問localhost:8080/quick

    2020-11-26 10:10:50.903 INFO 4060 --- [ main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer : Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
    2020-11-26 10:10:50.919 INFO 4060 --- [ main] com.yhr.testspringboot.MySpringBootApp : Started MySpringBootApp in 3.077 seconds (JVM running for 3.587)

    顯示springboot訪問成功

1.4 SpringBoot快速入門解析

SpringBoot代碼解析

  • @SpringBootApplication：標注SpringBoot的啟動類，具備多種功能
  • SpringApplication.run(MySpringBootApp.class)代表運行SpringBoot的啟動類，參數為SpringBoot啟動類的字節碼對象

SpringBoot工程熱部署

在開發中反復修改類、頁面等資源，每次修改需要重新啟動才生效，這樣每次都需要重新啟動很麻煩，浪費大量部署的時間，在pom.xml中添加如下配置可以實現在修改代碼后不重啟就能生效，我們稱之為熱部署。

<!--熱部署配置-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
</dependency>

IDEA進行SpringBoot熱部署失敗的原因：

根本原因是因為IDEA默認情況下不會自動編譯，需要對IDEA進行自動編譯的設置。

  1. 點擊Settings中Build下的Compiler，在右側選中Make project automatically
  2. 退出Settings，按下Shift+Ctrl+Alt+/，選中Registry，然后在彈出框中勾選compiler.automake.allow.when.app.running
  3. 重啟IDEA

使用IDEA快速創建SpringBoot項目

在新建中選擇Spring Initializr而不是maven項目

二、SpringBoot原理分析

2.1 起步依賴原理分析

2.1.1 spring-boot-starter-parent

按住CTRL點擊pom中的spring-boot-starter-parent跳轉到了spring-boot-starter-parent中的pom.xml，部分配置如下：

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
    <version>2.0.1.RELEASE</version>
    <relativePath>../../spring-boot-dependencies</relativePath>
</parent>

繼續跳轉到spring-boot-dependencies，部分配置如下：

<properties>
    <activemq.version>5.15.3</activemq.version>
    <antlr2.version>2.7.7</antlr2.version>
    <appengine-sdk.version>1.9.63</appengine-sdk.version>
    <artemis.version>2.4.0</artemis.version>
    <aspectj.version>1.8.13</aspectj.version>
    <assertj.version>3.9.1</assertj.version>
</properties>
<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot</artifactId>
            <version>2.0.1.RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-test</artifactId>
            <version>2.0.1.RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-test-autoconfigure</artifactId>
            <version>2.0.1.RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-actuator</artifactId>
            <version>2.0.1.RELEASE</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

可見一部分坐標的版本、依賴管理、插件管理已經定義好，所以我們的SpringBoot工程繼承spring-boot-starter-parent后已經具備版本鎖定等配置了。所以起步依賴的作用就是進行依賴的傳遞。

2.1.2 spring-boot-starter-web

跳轉spring-boot-starter-web的pom中部分配置如下

<dependencies>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
      <version>2.0.1.RELEASE</version>
      <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-json</artifactId>
      <version>2.0.1.RELEASE</version>
      <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
      <version>2.0.1.RELEASE</version>
      <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.hibernate.validator</groupId>
      <artifactId>hibernate-validator</artifactId>
      <version>6.0.9.Final</version>
      <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-web</artifactId>
      <version>5.0.5.RELEASE</version>
      <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
      <version>5.0.5.RELEASE</version>
      <scope>compile</scope>
    </dependency>
  </dependencies>

spring-boot-starter-web就是將web開發要使用的spring-web、spring-webmvc等坐標進行了“打包”，這樣我們的工程只要引入spring-boot-starter-web起步依賴的坐標就可以進行web開發了，同樣體現了依賴傳遞的作用。

2.2 自動配置原理分析

查看@SpringBootApplication注解的源碼，源碼如下：

//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
//一個注解等於三個注解功能
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(//組件掃描
    excludeFilters = {@Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = {TypeExcludeFilter.class}
), @Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = {AutoConfigurationExcludeFilter.class}
)}
)
public @interface SpringBootApplication {
    @AliasFor(
        annotation = EnableAutoConfiguration.class
    )
    Class<?>[] exclude() default {};

    @AliasFor(
        annotation = EnableAutoConfiguration.class
    )
    String[] excludeName() default {};

    @AliasFor(
        annotation = ComponentScan.class,
        attribute = "basePackages"
    )
    String[] scanBasePackages() default {};

    @AliasFor(
        annotation = ComponentScan.class,
        attribute = "basePackageClasses"
    )
    Class<?>[] scanBasePackageClasses() default {};
}

其中

@SpringBootConfiguration：等同於@Configuration，既標注該類是一個Spring的配置類
@EnableAutoConfiguration：SpringBoot的自動配置功能開啟

查看@EnableAutoConfiguration的源碼

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})
public @interface EnableAutoConfiguration {
    String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";

    Class<?>[] exclude() default {};

    String[] excludeName() default {};
}

其中@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})導入了AutoConfigurationImportSelector類，點擊查看AutoConfigurationImportSelector的源碼：部分源碼如下：

public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
    if (!this.isEnabled(annotationMetadata)) {
        return NO_IMPORTS;
    } else {
        AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata = AutoConfigurationMetadataLoader.loadMetadata(this.beanClassLoader);
        AnnotationAttributes attributes = this.getAttributes(annotationMetadata);
        //獲取配置
        List<String> configurations = this.getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);
        configurations = this.removeDuplicates(configurations);
        Set<String> exclusions = this.getExclusions(annotationMetadata, attributes);
        this.checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
        configurations.removeAll(exclusions);
        configurations = this.filter(configurations, autoConfigurationMetadata);
        this.fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);
        return StringUtils.toStringArray(configurations);
    }
}
protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
    List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(this.getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), this.getBeanClassLoader());
    Assert.notEmpty(configurations, "No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories. If you are using a custom packaging, make sure that file is correct.");
    return configurations;
}

其中SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames方法的作用就是從META-INF/spring.factories文件中讀取指定類對應的類名稱列表。

spring.factories有關源碼：

....
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.DispatcherServletAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.ServletWebServerFactoryAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.error.ErrorMvcAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.HttpEncodingAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.MultipartAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.WebMvcAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.websocket.reactive.WebSocketReactiveAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.websocket.servlet.WebSocketServletAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.websocket.servlet.WebSocketMessagingAutoConfiguration,\
.....

上面配置文件存在大量的以Configuration為結尾的類名稱，這些類就是存有自動配置信息的類，而SpringApplication在獲取這些類名后再加載。

我們以其中ServletWebServerFactoryAutoConfiguration為例，其部分源碼如下：

@Configuration
@AutoConfigureOrder(-2147483648)
@ConditionalOnClass({ServletRequest.class})
@ConditionalOnWebApplication(
    type = Type.SERVLET
)
@EnableConfigurationProperties({ServerProperties.class})
@Import({ServletWebServerFactoryAutoConfiguration.BeanPostProcessorsRegistrar.class, EmbeddedTomcat.class, EmbeddedJetty.class, EmbeddedUndertow.class})
public class ServletWebServerFactoryAutoConfiguration {

@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class) 代表加載ServerProperties服務器配置屬性類

ServerProperties源碼：

@ConfigurationProperties(
    prefix = "server",
    ignoreUnknownFields = true
)
public class ServerProperties {
    private Integer port;
    private InetAddress address;
    @NestedConfigurationProperty
    private final ErrorProperties error = new ErrorProperties();
    private Boolean useForwardHeaders;
    private String serverHeader;
    private int maxHttpHeaderSize = 0;
    。。。。。。

prefix = "server" 表示SpringBoot配置文件中的前綴，SpringBoot會將配置文件中以server開始的屬性映射到該類
的字段中。

例如在spring-configuration-metadata.json文件中某段以server前綴加上屬性server.port配置了默認值：

{
    "sourceType": "org.springframework.boot.autoconfigure.web.ServerProperties",
    "defaultValue": 8080,
    "name": "server.port",
    "description": "Server HTTP port.",
    "type": "java.lang.Integer"
},

以上為默認值，且可以覆蓋，如果在yml文件中設置配置即可修改配置。

在spring-boot-starter-parent的pom.xml中如下

<resource>
    <filtering>true</filtering>
    <directory>${basedir}/src/main/resources</directory>
    <includes>
        <include>**/application*.yml</include>
        <include>**/application*.yaml</include>
        <include>**/application*.properties</include>
    </includes>
</resource>

以上代表在resources中如果設置了配置文件即可覆蓋默認配置。

三、SpringBoot的配置文件

3.1 SpringBoot配置文件類型

springboot是基於約定的，所以很多配置都有默認值，如果想替換默認配置的話，就可以使用application.properties或者application.yml進行設置。

SpringBoot默認會從resources目錄下加載application.properties或者application.yml文件。

其中properties是以鍵值對的方式，下面詳細介紹yml配置方式

3.1.1 application.yml配置文件

yml是以YMAL(YAML Aint Markup Language)編寫的文件格式，是一種直觀的能被電腦識別的數據序列化格式，且易被閱讀，易與腳本語言交互，yml是以數據為核心的，比xml更簡潔。

3.1.2 yml配置文件的語法

配置普通數據

key: value

name : haha

注意value前有一個空格

配置對象數據

key:

key1: value1

key2: value2

或者

key: {key1: value,key2: value2}

persion:
	name: haha
	age: 10
	addr: beijing
#或者
persion: {name: haha,age: 10,addr: beijing}

注意：在yml語法中相同縮進代表同一個級別

配置map數據

與上相同

配置數組（List、Set）數據

key:

​ - value

​ - value

或者key: [value1,value2]

city:
	- beijing
	- nanjing
	- tianjing
#或者
city: [beijing,nanjing,tianjing]
#集合的元素是對象形式
student: 
	-name: haha
	 age: 18
	 score: 80
	-name: lala
	 age: 19
	 score: 60

注意：value1與之間的- 之間存在一個空格

3.1.3 SpringBoot配置信息的查詢

可以通過修改application.properties或者application.yml來修改springboot的默認配置，例如：

properties

server.port=8081
server.servlet.context-path=demp

yml

server:
	port: 8081
	servlet:
		context-path: /demo

3.2 配置文件與配置類的屬性映射方式

3.2.1 使用注解@Value映射

我們可以通過@Value將配置文件中的值映射到一個Spring管理的Bean上,此時使用的是${}

ps:

@Value("#{}") 表示SpEl表達式通常用來獲取bean的屬性，或者調用bean的某個方法。當然還有可以表示常量

通過@Value("${}") 可以獲取對應屬性文件中定義的屬性值。假如我有一個sys.properties文件 里面規定了一組值： web.view.prefix =/WEB-INF/views/

#properties
persion:
	name: haha
	age: 18
#yml
persion:
	name: haha
	age: 18

Bean:

@Controller
public class QuickStartController {
    @Value("${person.name}")
    private String name;
    @Value("${person.age}")
    private Integer age;
    
    @RequestMapping("/quick")
    @ResponseBody
    public String quick(){
        return "SpringBoot 訪問成功 name="+name +"age="+age;
    }
}

3.2.2 使用注解@ConfigurationProperties映射

通過注解@ConfigurationProperties(prefix="配置文件中的key的前綴")可以將配置文件中的配置自動與實體進行映射

@Controller
@ConfigurationProperties(prefix="person")
public class QuickStartController {
    
    private String name;

    private Integer age;
    
    public void setName(String name) {
    	this.name = name;
    }
    public void setAge(Integer age) {
    	this.age = age;
    }

    
    @RequestMapping("/quick")
    @ResponseBody
    public String quick(){
        return "SpringBoot 訪問成功 name="+name +"age="+age;
    }
}

使用@ConfigurationProperties方式可以進行配置文件與實體字段的自動映射，但需要字段必須提供set方法才可以，而使用@Value注解修飾的字段不需要提供set方法

四、SpringBoot整合其他技術

4.1 整合Mybatis

mysql8.0以上版本

添加依賴

<!--mybatis-->
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>1.3.1</version>
        </dependency>
        <!--MYSQL驅動-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>8.0.11</version>
        </dependency>

配置文件

spring.datasource.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/taotaostore?useUnicode=true&characterEncoding=UTF8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=manager
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver

數據庫建表並創建實體類

//建表略
public class User{
    private Long id;
    private String username;
    private String password;
    private String name;
    //get set方法略
}

編寫mapper

接口

@Mapper
public interface UserMapeer {
    public List<User> queryUserList();
}

xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd" >
<mapper namespace="com.itheima.mapper.UserMapper">
    <select id="queryUserList" resultType="user">
        select * from user
    </select>
</mapper>

Controller

@Controller
public class QuickStartController {
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    @RequestMapping("/queryUser")
    @ResponseBody
    public List<User> queryUser(){
        List<User> users = userMapper.queryUserList();
        return users;
    }
}

測試成功

4.2 整合Junit

添加依賴

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
</dependency>

測試類

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = MySpringBootApp.class)
public class TestMapper {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    @Test
    public void test(){
        List<User> users = userMapper.queryUserList();
        System.out.println(users);
    }
}

@SpringBootTest的屬性指定的是引導類的字節碼對象

4.3 整合Spring Data JPA

添加依賴

<!--springboot JPA依賴-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>
<!--MYSQL驅動-->
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.11</version>
</dependency>

配置

#JPA
#DB Configuration 同上
#JPA Configuration
spring.jpa.database=mysql
spring.jpa.show-sql=true
spring.jpa.generate-ddl=true
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update

實體類

import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;

@Entity
public class User_JPA {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Integer id;

    private Integer age;

    private String username;

    private String password;

    private String email;

    private String sex;

   //get set方法
}

接口

public interface UserRepository extends JpaRepository<User_JPA,Integer>{

    public List<User_JPA> findAll();
}

測試

    @Test
    public void test1(){
        List<UserJPA> users = userRepository.findAll();
        System.out.println(users);
    }

如果是jdk9需要以下坐標

<dependency>
	<groupId>javax.xml.bind</groupId>
    <artifactId>javax-api</artifactId>
	<version>2.3.0</version>
</dependency>

4.4 整合Redis

添加依賴

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

配置信息

#redis配置
spring.redis.host=127.0.0.1
spring.redis.port=6379

注入RedisTemplate操作測試


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