SpringBoot学习笔记

Spring是一个开源框架,2003 年兴起的一个轻量级的Java 开发框架,作者:Rod Johnson 。

Spring是为了解决企业级应用开发的复杂性而创建的,简化开发。

一、SpringBoot简介

Spring是如何简化Java开发的

为了降低Java开发的复杂性,Spring采用了以下4种关键策略:

1、基于POJO的轻量级和最小侵入性编程,所有东西都是bean;

2、通过IOC,依赖注入(DI)和面向接口实现松耦合;

3、基于切面(AOP)和惯例进行声明式编程;

4、通过切面和模版减少样式代码,RedisTemplate,xxxTemplate;

什么是SpringBoot

学过javaweb的同学就知道,开发一个web应用,从最初开始接触Servlet结合Tomcat, 跑出一个Hello Wolrld程序,是要经历特别多的步骤;后来就用了框架Struts,再后来是SpringMVC,到了现在的SpringBoot,过一两年又会有其他web框架出现;你们有经历过框架不断的演进,然后自己开发项目所有的技术也在不断的变化、改造吗?建议都可以去经历一遍;

言归正传,什么是SpringBoot呢,就是一个javaweb的开发框架,和SpringMVC类似,对比其他javaweb框架的好处,官方说是简化开发,约定大于配置, you can “just run”,能迅速的开发web应用,几行代码开发一个http接口。

所有的技术框架的发展似乎都遵循了一条主线规律:从一个复杂应用场景 衍生 一种规范框架,人们只需要进行各种配置而不需要自己去实现它,这时候强大的配置功能成了优点;发展到一定程度之后,人们根据实际生产应用情况,选取其中实用功能和设计精华,重构出一些轻量级的框架;之后为了提高开发效率,嫌弃原先的各类配置过于麻烦,于是开始提倡“约定大于配置”,进而衍生出一些一站式的解决方案。

是的这就是Java企业级应用->J2EE->spring->springboot的过程。

随着 Spring 不断的发展,涉及的领域越来越多,项目整合开发需要配合各种各样的文件,慢慢变得不那么易用简单,违背了最初的理念,甚至人称配置地狱。Spring Boot 正是在这样的一个背景下被抽象出来的开发框架,目的为了让大家更容易的使用 Spring 、更容易的集成各种常用的中间件、开源软件;

Spring Boot 基于 Spring 开发,Spirng Boot 本身并不提供 Spring 框架的核心特性以及扩展功能,只是用于快速、敏捷地开发新一代基于 Spring 框架的应用程序。也就是说,它并不是用来替代 Spring 的解决方案,而是和 Spring 框架紧密结合用于提升 Spring 开发者体验的工具。Spring Boot 以约定大于配置的核心思想,默认帮我们进行了很多设置,多数 Spring Boot 应用只需要很少的 Spring 配置。同时它集成了大量常用的第三方库配置(例如 Redis、MongoDB、Jpa、RabbitMQ、Quartz 等等),Spring Boot 应用中这些第三方库几乎可以零配置的开箱即用。

简单来说就是SpringBoot其实不是什么新的框架,它默认配置了很多框架的使用方式,就像maven整合了所有的jar包,spring boot整合了所有的框架 。

Spring Boot 出生名门,从一开始就站在一个比较高的起点,又经过这几年的发展,生态足够完善,Spring Boot 已经当之无愧成为 Java 领域最热门的技术。

Spring Boot的主要优点:

  • 为所有Spring开发者更快的入门

  • 开箱即用,提供各种默认配置来简化项目配置

  • 内嵌式容器简化Web项目

  • 没有冗余代码生成和XML配置的要求

二、创建项目

项目创建方式一:使用Spring Initializr 的 Web页面创建项目

很少用这种方式

1、打开 https://start.spring.io/

2、填写项目信息

3、点击”Generate Project“按钮生成项目;下载此项目

4、解压项目包,并用IDEA以Maven项目导入,一路下一步即可,直到项目导入完毕。

5、如果是第一次使用,可能速度会比较慢,包比较多、需要耐心等待一切就绪。

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解压后

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项目创建方式二:使用 IDEA 直接创建项目

1、创建一个新项目

2、选择spring initalizr , 可以看到默认就是去官网的快速构建工具那里实现

3、填写项目信息

4、选择初始化的组件(初学勾选 Web 即可)

5、填写项目路径

6、等待项目构建成功

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pom.xml

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<?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>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.1.1.RELEASE</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<groupId>com.mc</groupId>
<artifactId>hello</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>hello</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>

<properties>
<java.version>1.8</java.version>
</properties>

<dependencies>
<!-- web场景启动器 tomcat dispatcherservlet xml依赖-->
<!-- springBoot所有的依赖都是使用是spring-boot-starter开头-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!--单元测试-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
<!-- 剔除依赖 -->
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.junit.vintage</groupId>
<artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
</dependencies>

<build>
<plugins>
<!-- 打包插件 -->
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>

</project>

编写一个HTTP接口

1、在主程序的同级目录下,新建一个controller包,一定要在同级目录下,否则识别不到

2、在包中新建一个HelloController类

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@RestControllerpublic class HelloController {
@RequestMapping("/hello")
public String hello() {
return "Hello World";
}
}

3、编写完毕后,从主程序启动项目,浏览器发起请求,看页面返回;控制台输出了 Tomcat 访问的端口号!

三、运行原理

3.1 pom.xml

父依赖

其中它主要是依赖一个父项目,主要是管理项目的资源过滤及插件!

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<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.2.5.RELEASE</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>

点进去,发现还有一个父依赖

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<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
<version>2.2.5.RELEASE</version>
<relativePath>../../spring-boot-dependencies</relativePath>
</parent>

这里才是真正管理SpringBoot应用里面所有依赖版本的地方,SpringBoot的版本控制中心;

以后我们导入依赖默认是不需要写版本;但是如果导入的包没有在依赖中管理着就需要手动配置版本了;

启动器 spring-boot-starter

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

3.2 主程序@SpringBootApplication

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//标注这个类是一个springboot的应用
@SpringBootApplication
public class HelloApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(HelloApplication.class, args);
}

}

springBootApplication中有如下内容

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3.2.1 @SpringBootConfiguration

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@Configuration

spring配置类

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@Component

说明这也是spring的一个组件

3.2.2 @EnableAutoConfiguration

自动配置

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@AutoConfigurationPackage

自动配置包

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@Import
  • 导入了选择器‘包注册’

  • Registrar.class 作用:将主启动类的所在包及包下面所有子包里面的所有组件扫描到Spring容器 ;

@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})

自动配置导入选择

AutoConfigurationImportSelector :自动配置导入选择器,那么它会导入哪些组件的选择器呢?我们点击去这个类看源码:

1、这个类中有一个这样的方法

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//获取候选的配置 
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;
}

2、这个方法又调用了 SpringFactoriesLoader 类的静态方法!我们进入SpringFactoriesLoader类loadFactoryNames() 方法

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public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {
String factoryClassName = factoryClass.getName();
//这里它又调用了 loadSpringFactories 方法
return (List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList());
}

3、我们继续点击查看 loadSpringFactories 方法

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private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {
//获得classLoader , 我们返回可以看到这里得到的就是EnableAutoConfiguration标注的类本身
MultiValueMap<String, String> result = (MultiValueMap)cache.get(classLoader);
if (result != null) {
return result;
} else {
try {
//去获取一个资源 "META-INF/spring.factories"
Enumeration<URL> urls = classLoader != null ? classLoader.getResources("META-INF/spring.factories") : ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories");
LinkedMultiValueMap result = new LinkedMultiValueMap();

//将读取到的资源遍历,封装成为一个Properties
while(urls.hasMoreElements()) {
URL url = (URL)urls.nextElement();
UrlResource resource = new UrlResource(url);
Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
Iterator var6 = properties.entrySet().iterator();

while(var6.hasNext()) {
Entry<?, ?> entry = (Entry)var6.next();
String factoryClassName = ((String)entry.getKey()).trim();
String[] var9 = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String)entry.getValue());
int var10 = var9.length;

for(int var11 = 0; var11 < var10; ++var11) {
String factoryName = var9[var11];
result.add(factoryClassName, factoryName.trim());
}
}
}

cache.put(classLoader, result);
return result;
} catch (IOException var13) {
throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [META-INF/spring.factories]", var13);
}
}
}

4、发现一个多次出现的文件:spring.factories,全局搜索它

spring.factories

我们根据源头打开spring.factories , 看到了很多自动配置的文件;这就是自动配置根源所在!

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自动配置真正实现是从classpath中搜寻所有的META-INF/spring.factories配置文件 ,并将其中对应的 org.springframework.boot.autoconfigure. 包下的配置项,通过反射实例化为对应标注了 @Configuration的JavaConfig形式的IOC容器配置类 , 然后将这些都汇总成为一个实例并加载到IOC容器中。

3.2.3 @ComponentScan

扫描当前主启动类同级的包

3.2.4 结论:

  1. SpringBoot在启动的时候从类路径下的META-INF/spring.factories中获取EnableAutoConfiguration指定的值
  2. 将这些值作为自动配置类导入容器 , 自动配置类就生效 , 帮我们进行自动配置工作;
  3. 整个J2EE的整体解决方案和自动配置都在springboot-autoconfigure的jar包中;
  4. 它会给容器中导入非常多的自动配置类 (xxxAutoConfiguration), 就是给容器中导入这个场景需要的所有组件 , 并配置好这些组件 ;
  5. 有了自动配置类 , 免去了我们手动编写配置注入功能组件等的工作;

3.3 SpringApplication

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这个类主要做了以下四件事情:

1、推断应用的类型是普通的项目还是Web项目

2、查找并加载所有可用初始化器 ,设置到initializers属性中

3、找出所有的应用程序监听器,设置到listeners属性中

4、推断并设置main方法的定义类,找到运行的主类

查看构造器:

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public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class... primarySources) {
// ......
this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
this.setInitializers(this.getSpringFactoriesInstances();
this.setListeners(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
this.mainApplicationClass = this.deduceMainApplicationClass();
}

run方法流程分析

四、yaml配置注入与Jsr303数据校验

4.1 配置文件

SpringBoot使用一个全局的配置文件 , 配置文件名称是固定的

  • application.properties

    • 语法结构 :key=value
  • application.yml(官方推荐)

    • 语法结构 :key:空格 value

配置文件的作用 :修改SpringBoot自动配置的默认值,因为SpringBoot在底层都给我们自动配置好了;

比如我们可以在配置文件中修改Tomcat 默认启动的端口号!测试一下!

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server.port=8081

具体语法查看:yaml基础用法

4.2 JSR303数据校验

Springboot中可以用@validated来校验数据,如果数据异常则会统一抛出异常,方便异常中心统一处理。我们这里来写个注解让我们的name只能支持Email格式;

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@Component //注册bean
@ConfigurationProperties(prefix = "person")
@Validated //数据校验
public class Person {

@Email(message="邮箱格式错误") //name必须是邮箱格式
private String name;
}

运行结果 :default message [不是一个合法的电子邮件地址];

使用数据校验,可以保证数据的正确性;

常见参数

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@NotNull(message="名字不能为空")
private String userName;
@Max(value=120,message="年龄最大不能查过120")
private int age;
@Email(message="邮箱格式错误")
private String email;

空检查
@Null 验证对象是否为null
@NotNull 验证对象是否不为null, 无法查检长度为0的字符串
@NotBlank 检查约束字符串是不是Null还有被Trim的长度是否大于0,只对字符串,且会去掉前后空格.
@NotEmpty 检查约束元素是否为NULL或者是EMPTY.

Booelan检查
@AssertTrue 验证 Boolean 对象是否为 true
@AssertFalse 验证 Boolean 对象是否为 false

长度检查
@Size(min=, max=) 验证对象(Array,Collection,Map,String)长度是否在给定的范围之内
@Length(min=, max=) string is between min and max included.

日期检查
@Past 验证 Date 和 Calendar 对象是否在当前时间之前
@Future 验证 Date 和 Calendar 对象是否在当前时间之后
@Pattern 验证 String 对象是否符合正则表达式的规则

.......等等
除此以外,我们还可以自定义一些数据校验规则

4.3 多环境切换

4.3.1 多配置文件

我们在主配置文件编写的时候,文件名可以是 application-{profile}.properties/yml , 用来指定多个环境版本;

例如:

application-test.properties 代表测试环境配置

application-dev.properties 代表开发环境配置

但是Springboot并不会直接启动这些配置文件,它默认使用application.properties主配置文件

我们需要通过一个配置来选择需要激活的环境:

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#比如在配置文件中指定使用dev环境,我们可以通过设置不同的端口号进行测试;
#我们启动SpringBoot,就可以看到已经切换到dev下的配置了;
spring.profiles.active=dev

4.3.2 yaml的多文档块

和properties配置文件中一样,但是使用yml去实现不需要创建多个配置文件,更加方便了 !

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server:
port: 8081
#选择要激活那个环境块
spring:
profiles:
active: prod

---
server:
port: 8083
spring:
profiles: dev #配置环境的名称


---

server:
port: 8084
spring:
profiles: prod #配置环境的名称

注意:如果yml和properties同时都配置了端口,并且没有激活其他环境 , 默认会使用properties配置文件的!

4.3.3 配置文件加载位置

springboot 启动会扫描以下位置的application.properties或者application.yml文件作为Spring boot的默认配置文件:

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优先级1:项目路径下的config文件夹配置文件
优先级2:项目路径下配置文件
优先级3:资源路径下的config文件夹配置文件
优先级4:资源路径下配置文件

优先级由高到底,高优先级的配置会覆盖低优先级的配置;

SpringBoot会从这四个位置全部加载主配置文件;互补配置;

拓展,运维小技巧

指定位置加载配置文件

我们还可以通过spring.config.location来改变默认的配置文件位置

项目打包好以后,我们可以使用命令行参数的形式,启动项目的时候来指定配置文件的新位置;这种情况,一般是后期运维做的多,相同配置,外部指定的配置文件优先级最高

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java -jar spring-boot-config.jar --spring.config.location=F:/application.properties

五、自动配置原理

未能理解,以后补

六、整合JDBC

整合步骤

新建项目时,引入相应的模块!基础模块

项目建好之后,发现自动帮我们导入了如下的启动器:

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<dependency>    
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<scope>runtime</scope>
</dependency>

编写配置文件

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spring:  
datasource:
username: root
password: 123456
#?serverTimezone=UTC解决时区的报错
url: jdbc:mysql://localhost:3306/springboot?serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver

配置完这一些东西后,我们就可以直接去使用了,因为SpringBoot已经默认帮我们进行了自动配置

去测试类测试一下

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@SpringBootTest
class SpringbootDataJdbcApplicationTests {

//DI注入数据源
@Autowired
DataSource dataSource;

@Test
public void contextLoads() throws SQLException {
//看一下默认数据源
System.out.println(dataSource.getClass());
//获得连接
Connection connection = dataSource.getConnection();
System.out.println(connection);
//关闭连接
connection.close();
}
}

我们可以看到他默认给我们配置的数据源为 : class com.zaxxer.hikari.HikariDataSource

HikariDataSource 号称 Java WEB 当前速度最快的数据源,相比于传统的 C3P0 、DBCP、Tomcat jdbc 等连接池更加优秀;

可以使用 spring.datasource.type 指定自定义的数据源类型,值为 要使用的连接池实现的完全限定名。

JDBCTemplate

1、有了数据源(com.zaxxer.hikari.HikariDataSource),然后可以拿到数据库连接(java.sql.Connection),有了连接,就可以使用原生的 JDBC 语句来操作数据库;

2、即使不使用第三方第数据库操作框架,如 MyBatis等,Spring 本身也对原生的JDBC 做了轻量级的封装,即JdbcTemplate。

3、数据库操作的所有 CRUD 方法都在 JdbcTemplate 中。

4、Spring Boot 不仅提供了默认的数据源,同时默认已经配置好了 JdbcTemplate 放在了容器中,程序员只需自己注入即可使用

5、JdbcTemplate 的自动配置是依赖 org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc 包下的 JdbcTemplateConfiguration 类

JdbcTemplate主要提供以下几类方法:

  • execute方法:可以用于执行任何SQL语句,一般用于执行DDL语句;
  • update方法及batchUpdate方法:update方法用于执行新增、修改、删除等语句;batchUpdate方法用于执行批处理相关语句;
  • query方法及queryForXXX方法:用于执行查询相关语句;
  • call方法:用于执行存储过程、函数相关语句。

参考原文连接 文章笔记整合【狂神说】


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