SpringBoot框架详解

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-09-08 00:17 148阅读 0赞

### SpringBoot框架详解 ###

*  1. SpringBoot概述
 *   *  1.1 springboot简介
     *  1.2 SpringBoot特点
     *  1.3 Spring官网解读
 *  2. SpringBoot官网案例
 *   *  2.1 系统要求
     *  2.2 创建项目
     *  2.3 引入依赖
     *  2.4 创建测试
     *  2.5 测试验证
 *  3. SpringBoot特点
 *   *  3.1 依赖管理
     *  3.2 场景启动器
     *  3.3 自动版本仲裁
 *  4. SpringBoot容器功能
 *  5. SpringBoot配置原理
 *   *  5.1 自动配置流程
     *  5.2 自动配置源码分析
     *  5.3 开发小技巧

# 1. SpringBoot概述 #

## 1.1 springboot简介 ##

springboot之所以能使用广泛也基于微服务分布式的的崛起。

## 1.2 SpringBoot特点 ##

SpringBoot优点
    • Create stand-alone Spring applications
    • 创建独立Spring应用
    • Embed Tomcat, Jetty or Undertow directly (no need to deploy WAR files)
    • 内嵌web服务器
    • Provide opinionated 'starter' dependencies to simplify your build configuration
    • 自动starter依赖，简化构建配置
    • Automatically configure Spring and 3rd party libraries whenever possible
    • 自动配置Spring以及第三方功能
    • Provide production-ready features such as metrics, health checks, and externalized configuration
    • 提供生产级别的监控、健康检查及外部化配置
    • Absolutely no code generation and no requirement for XML configuration
    • 无代码生成、无需编写XML
    SpringBoot是整合Spring技术栈的一站式框架
    SpringBoot是简化Spring技术栈的快速开发脚手架
    
    SpringBoot缺点
    • 人称版本帝，迭代快，需要时刻关注变化
    • 封装太深，内部原理复杂，不容易精通

## 1.3 Spring官网解读 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
官网文档架构![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]查看版本新特性；  
[https://github.com/spring-projects/spring-boot/wiki\#release-notes][https_github.com_spring-projects_spring-boot_wiki_release-notes]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

# 2. SpringBoot官网案例 #

入门案例参照官方文档：[https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/index.html][https_docs.spring.io_spring-boot_docs_current_reference_html_index.html]

上文官网文档架构中的入门对应连接Getting Started。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

## 2.1 系统要求 ##

![1.1、maven设置][1.1_maven]

## 2.2 创建项目 ##

## 2.3 引入依赖 ##

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
        <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    
        <groupId>com.example</groupId>
        <artifactId>myproject</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    
        <parent>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
            <version>2.4.1</version>
        </parent>
        
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            </dependency>
        </dependencies>
    
    </project>

## 2.4 创建测试 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

import org.springframework.boot.*;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.*;
    import org.springframework.web.bind.annotation.*;
    
    @RestController
    @EnableAutoConfiguration
    public class Example { 
    
        @RequestMapping("/")
        String home() { 
            return "Hello World!";
        }
    
        public static void main(String[] args) { 
            SpringApplication.run(Example.class, args);
        }
    
    }

## 2.5 测试验证 ##

访问浏览器地址：http://localhost:8080/  
返回：hello world！  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

# 3. SpringBoot特点 #

## 3.1 依赖管理 ##

*  父项目做依赖管理

依赖管理    
    <parent>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
            <version>2.3.4.RELEASE</version>
    </parent>
    
    他的父项目
     <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
        <version>2.3.4.RELEASE</version>
      </parent>
    
    几乎声明了所有开发中常用的依赖的版本号,自动版本仲裁机制

## 3.2 场景启动器 ##

1、见到很多 spring-boot-starter-\* ： \*就某种场景  
2、只要引入starter，这个场景的所有常规需要的依赖我们都自动引入  
3、SpringBoot所有支持的场景  
https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/using-spring-boot.html\#using-boot-starter  
4、见到的 \*-spring-boot-starter： 第三方为我们提供的简化开发的场景启动器。  
5、所有场景启动器最底层的依赖

<dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
      <version>2.3.4.RELEASE</version>
      <scope>compile</scope>
    </dependency>

## 3.3 自动版本仲裁 ##

无需关注版本号，自动版本仲裁  
1、引入依赖默认都可以不写版本  
2、引入非版本仲裁的jar，要写版本号。

3.可以修改默认版本号。

1、查看spring-boot-dependencies里面规定当前依赖的版本 用的 key。
    2、在当前项目里面重写配置
        <properties>
            <mysql.version>5.1.43</mysql.version>
        </properties>

4.自动配置

• 自动配好Tomcat
    • 自动配好SpringMVC
    		• 引入SpringMVC全套组件
    		• 自动配好SpringMVC常用组件（功能）
    • 自动配好Web常见功能，如：字符编码问题
    		• SpringBoot帮我们配置好了所有web开发的常见场景
    • 默认的包结构
    		• 主程序所在包及其下面的所有子包里面的组件都会被默认扫描进来
    		• 无需以前的包扫描配置
    		• 想要改变扫描路径，@SpringBootApplication(scanBasePackages="com")
    		• 或者@ComponentScan 指定扫描路径
    		
    		@SpringBootApplication
    		等同于
    		@SpringBootConfiguration
    		@EnableAutoConfiguration
    		@ComponentScan("com.atguigu.boot")
    
    • 各种配置拥有默认值
    		• 默认配置最终都是映射到某个类上，如：MultipartProperties
    		• 配置文件的值最终会绑定每个类上，这个类会在容器中创建对象
    • 按需加载所有自动配置项
    		• 非常多的starter
    		• 引入了哪些场景这个场景的自动配置才会开启
    		• SpringBoot所有的自动配置功能都在 spring-boot-autoconfigure 包里面
    。。。

# 4. SpringBoot容器功能 #

2.1、组件添加  
1、@Configuration

@Configuration(proxyBeanMethods = false) //告诉SpringBoot这是一个配置类 == 配置文件
     1、配置类里面使用@Bean标注在方法上给容器注册组件，默认也是单实例的
     2、配置类本身也是组件
     3、proxyBeanMethods：代理bean的方法
          Full(proxyBeanMethods = true)、【保证每个@Bean方法被调用多少次返回的组件都是单实例的】
          Lite(proxyBeanMethods = false)【每个@Bean方法被调用多少次返回的组件都是新创建的】
          组件依赖必须使用Full模式默认。其他默认是否Lite模式

2、@Bean、@Component、@Controller、@Service、@Repository

定义一些组件

3、@ComponentScan、@Import

@ComponentScan("com.hey.boot")
    指定包扫描路径
    
    @Import({User.class, DBHelper.class})
     给容器中自动创建出这两个类型的组件、默认组件的名字就是全类名

4、@Conditional

条件装配：满足Conditional指定的条件，则进行组件注入

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
2.2、原生配置文件引入  
1、@ImportResource

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    
    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
        <bean id="haha" class="com.atguigu.boot.bean.User">
            <property name="name" value="zhangsan"></property>
            <property name="age" value="18"></property>
        </bean>
        <bean id="hehe" class="com.atguigu.boot.bean.Pet">
            <property name="name" value="tomcat"></property>
        </bean>
    </beans>

// xml配置bean以后，通过注解@ImportResource("classpath:beans.xml")放到容器中。
    @ImportResource("classpath:beans.xml")
    public class MyConfig { 
    public static void main(String[] args) { 
            //1、返回我们IOC容器
            ConfigurableApplicationContext run = SpringApplication.run(MainApplication.class, args);
             boolean haha = run.containsBean("haha");
            boolean hehe = run.containsBean("hehe");
            System.out.println("haha："+haha);//true
            System.out.println("hehe："+hehe);//true
            }
    }

2.3、配置绑定  
1、@ConfigurationProperties

/** * 只有在容器中的组件，才会拥有SpringBoot提供的强大功能 */
    @Component
    @ConfigurationProperties(prefix = "mycar")
    public class Car { }

2、@EnableConfigurationProperties + @ConfigurationProperties  
3、@Component + @ConfigurationProperties

@EnableConfigurationProperties(Car.class)
    //1、开启Car配置绑定功能
    //2、把这个Car这个组件自动注册到容器中
    public class MyConfig { 
    }

# 5. SpringBoot配置原理 #

## 5.1 自动配置流程 ##

首先是主启动类注解@SpringBootApplication，这是一个组合注解，其中有两个比较重要的注解@SpringBootConfiguration  
@EnableAutoConfiguration

@SpringBootConfiguration注解是一个配置注解@Configuration，其本质也是一个spring组件@Component。

@EnableAutoConfiguration注解有两个比较重要的注解：  
@AutoConfigurationPackage  
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)

@AutoConfigurationPackage注解下有一个注解@Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)，springboot注册器，Registrar注册器通过registerBeanDefinitions方法获取包扫描路径。

springboot选择器AutoConfigurationImportSelector.class是springboot自动配置的核心类。AutoConfigurationImportSelector类通过getAutoConfigurationEntry方法中getCandidateConfigurations方法获取META-INF/spring.factories中已经配置好的xxxAutoConfiguration配置，根据@ConditionalOnMissingBean与@ConditionalOn判断加载指定的配置，判断条件一般指jar包是否引入，而不是全部加载spring.properties中的配置。

## 5.2 自动配置源码分析 ##

主启动类注解

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

引导加载自动配置类

@SpringBootConfiguration
    @EnableAutoConfiguration
    public @interface SpringBootApplication { }

@SpringBootConfiguration  
本质是一个@Configuration。代表当前是一个配置类，本质是@Component，是spring组件。

@Configuration
    public @interface SpringBootConfiguration { }
    
    @Component
    public @interface Configuration { }

@EnableAutoConfiguration

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

@AutoConfigurationPackage  
springBoot注册器Registrar，获取扫描路径。

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

@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)  
自动配置选择器，选择注入配置的信息

@Override
    	public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) { 
    		if (!isEnabled(annotationMetadata)) { 
    			return NO_IMPORTS;
    		}
    		// 获取配置信息
    		AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);
    		// 返回字符串数组
    		return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());
    	}
    
    	protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AnnotationMetadata annotationMetadata) { 
    		if (!isEnabled(annotationMetadata)) { 
    			return EMPTY_ENTRY;
    		}
    		AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);
    		// 这里获取配置信息
    		List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);
    		configurations = removeDuplicates(configurations);
    		Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);
    		checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
    		// 去除过滤掉的组件
    		configurations.removeAll(exclusions);
    		configurations = getConfigurationClassFilter().filter(configurations);
    		fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);
    		return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);
    	}
    
    	protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) { 
    	// 加载配置信息
    		List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(),
    				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;
    	}
    
    	// 具体加载方法
    	public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) { 
    		ClassLoader classLoaderToUse = classLoader;
    		if (classLoaderToUse == null) { 
    			classLoaderToUse = SpringFactoriesLoader.class.getClassLoader();
    		}
    		String factoryTypeName = factoryType.getName();
    		return loadSpringFactories(classLoaderToUse).getOrDefault(factoryTypeName, Collections.emptyList());
    	}
    
    	private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(ClassLoader classLoader) { 
    		Map<String, List<String>> result = cache.get(classLoader);
    		if (result != null) { 
    			return result;
    		}
    
    		result = new HashMap<>();
    		try { 
    		// 具体加载路径FACTORIES_RESOURCE_LOCATION：
    		// public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories";
    			Enumeration<URL> urls = classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION);
    			while (urls.hasMoreElements()) { 
    				URL url = urls.nextElement();
    				UrlResource resource = new UrlResource(url);
    				Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
    				for (Map.Entry<?, ?> entry : properties.entrySet()) { 
    					String factoryTypeName = ((String) entry.getKey()).trim();
    					String[] factoryImplementationNames =
    							StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String) entry.getValue());
    					for (String factoryImplementationName : factoryImplementationNames) { 
    						result.computeIfAbsent(factoryTypeName, key -> new ArrayList<>())
    								.add(factoryImplementationName.trim());
    					}
    				}
    			}
    
    			// Replace all lists with unmodifiable lists containing unique elements
    			result.replaceAll((factoryType, implementations) -> implementations.stream().distinct()
    					.collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), Collections::unmodifiableList)));
    			cache.put(classLoader, result);
    		}
    		catch (IOException ex) { 
    			throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [" +
    					FACTORIES_RESOURCE_LOCATION + "]", ex);
    		}
    		return result;
    	}

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

3.3、修改默认配置
    ```java
    @Bean
    @ConditionalOnBean(MultipartResolver.class)  //容器中有这个类型组件
    @ConditionalOnMissingBean(name = DispatcherServlet.MULTIPART_RESOLVER_BEAN_NAME) //容器中没有这个名字 multipartResolver 的组件
    		public MultipartResolver multipartResolver(MultipartResolver resolver) {
    //给@Bean标注的方法传入了对象参数，这个参数的值就会从容器中找。
    //SpringMVC multipartResolver。防止有些用户配置的文件上传解析器不符合规范
    // Detect if the user has created a MultipartResolver but named it incorrectly
    			return resolver;
    }
    给容器中加入了文件上传解析器；

总结：
    • 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，默认都会绑定配置文件指定的值。xxxxProperties里面拿。xxxProperties和配置文件进行了绑定
    • 生效的配置类就会给容器中装配很多组件
    • 只要容器中有这些组件，相当于这些功能就有了
    • 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。
    xxxxxAutoConfiguration ---> 组件  ---> xxxxProperties里面拿值  ----> application.properties

3.4、最佳实践

• 引入场景依赖
    • https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/using-spring-boot.html#using-boot-starter
    • 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）
    • 是否需要修改
    • 参照文档修改配置项
    • https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/appendix-application-properties.html#common-application-properties
    • 自己分析。xxxxProperties绑定了配置文件的哪些。
    • 自定义加入或者替换组件
    • @Bean、@Component。。。
    • 自定义器  XXXXXCustomizer；
    • ......

## 5.3 开发小技巧 ##

4.1、Lombok

1、引入依赖
            <dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
            </dependency>
    
    
    2、idea中搜索安装lombok插件
    
    3、常用注解
    @NoArgsConstructor
    @AllArgsConstructor
    @Data
    @ToString
    @EqualsAndHashCode
    @Slf4j

4.2、dev-tools  
这是一个假的热部署，项目或者页面修改以后：Ctrl+F9；  
真正的热部署使用插件rebel。

<dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
                <optional>true</optional>
            </dependency>

4.3、Spring Initailizr（项目初始化向导）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220829/4c3646654abe4d55820bc95a141a6a52.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210113232859296.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220829/b221b0b359244a5c93aa27fbb7f02c3e.png
[https_github.com_spring-projects_spring-boot_wiki_release-notes]: https://github.com/spring-projects/spring-boot/wiki#release-notes
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220829/4c214df60920469f87a1b3f8288b57b3.png
[https_docs.spring.io_spring-boot_docs_current_reference_html_index.html]: https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/index.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NTgzNjU1_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220829/e1ac49c7f8bd4645b5a1652700b38677.png
[1.1_maven]: /images/20220829/3db3dd0c966d435e8e4c9c803c3d56c7.png
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