Spring和Springboot相關知識點整理
阿新 • • 發佈:2020-06-24
# 簡介
本文主要整理一些Spring & SpringBoot應用時和相關原理的知識點,對於原始碼不做沒有深入的講解。
#1. 思維導圖
右鍵新視窗開啟可以放大。
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/228024/202006/228024-20200624141759203-1368542032.png)
## 說明
* 使用@Configuration在java程式碼中宣告一個bean——而不是使用xml——實際上很早就有了(至少在《Spring實戰(第3版)》出版時,也就是Spring3.0時),我一直以為是SpringBoot的新特性。
#2. Spring
## 2.1 AOP術語
* 通知Advice —— 切面要做什麼,何時執行。何時,包括方法呼叫前、方法呼叫後、方法成功呼叫後、方法呼叫拋異常後、環繞(Around)。環繞允許提供一些需要跨越方法呼叫前後的功能,如計算呼叫耗時。
* 連線點Joinpoint —— 應用執行時能插入切面的點。實際上是一個邏輯概念,不體現在配置中。
* 切點Pointcut —— 執行通知的具體的連線點。
* 切面Aspect —— 通知+切點
* 引入Introduction —— 允許為類新增新的方法或屬性。(個人理解即應用使用切面中的方法和屬性,就好像這些方法和屬性是原生的一樣。可以參考\元素)
* 織入Weaving —— 將切面應用到目標物件建立新的代理物件的過程,Spring使用的是執行時。編譯期和類載入時是其他的方式。
## 2.2 Bean的生命週期
雖然被稱為生命週期,實際上指的是bean在初始化、回收期間呼叫了哪些方法。如果只看《Spring實戰》,可以看到類似下面的圖(圖源:參考文獻[3])
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/228024/202006/228024-20200622010104885-1940935059.png)
具體哪一步做了什麼?其實這些方法都是可選的,自定義的bean可以實現,也可以不實現,實現裡寫什麼似乎都沒問題,參考文獻[3]中的測試程式碼展示了這些方法在bean生命週期中的執行順序。
但是對於Spring框架的bean,就有必要的用途了。這裡沒有深入研究,有興趣可以自行讀原始碼。
## 2.3 Cglib和JdkProxy
### 2.3.1 與Spring的關係
這是Spring AOP的兩種實現方式。根據官方文件:
1. 預設使用JdkProxy
2. 對於被代理物件沒有實現任何介面,使用Cglib
3. 可以強制指定使用Cglib。
這樣就可以解釋為什麼有的bean實現了介面,有的沒有,但是在同一個工程中可以並存了。
### 2.3.2 示例程式碼
本節程式碼改寫自參考文獻[5]。
```java
//使用者管理介面
public interface UserManager {
//新增使用者抽象方法
void addUser(String userName,String password);
//刪除使用者抽象方法
void delUser(String userName);
}
```
```java
//使用者管理實現類,實現使用者管理介面
public class UserManagerImpl implements UserManager{
@Override
public void addUser(String userName) {
System.out.println("呼叫了新增的方法!");
System.out.println("傳入引數為 userName: "+userName+" password: "+password);
}
@Override
public void delUser(String userName) {
System.out.println("呼叫了刪除的方法!");
System.out.println("傳入引數為 userName: "+userName);
}
}
```
```java
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import com.lf.shejimoshi.proxy.entity.UserManager;
import com.lf.shejimoshi.proxy.entity.UserManagerImpl;
//JDK動態代理實現InvocationHandler介面
public class JdkProxy implements InvocationHandler {
private Object target ;//需要代理的目標物件
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("JDK動態代理,監聽開始!");
Object result = method.invoke(target, args);
System.out.println("JDK動態代理,監聽結束!");
return result;
}
//定義獲取代理物件方法
// 因為只是在main()裡測試,宣告為private了
private Object getJDKProxy(Object targetObject){
this.target = targetObject;
return Proxy.newProxyInstance(targetObject.getClass().getClassLoader(), targetObject.getClass().getInterfaces(), this);
}
public static void main(String[] args) {
JdkProxy jdkProxy = new JdkProxy();
UserManager user = (UserManager) jdkProxy.getJDKProxy(new UserManagerImpl());//獲取代理物件
user.addUser("admin");
}
}
```
```java
import java.lang.reflect.Method;
import com.lf.shejimoshi.proxy.entity.UserManager;
import com.lf.shejimoshi.proxy.entity.UserManagerImpl;
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
//Cglib動態代理,實現MethodInterceptor介面
public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
private Object target;//需要代理的目標物件
//重寫攔截方法
@Override
public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] arr, MethodProxy proxy) throws Throwable {
System.out.println("Cglib動態代理,監聽開始!");
Object invoke = method.invoke(target, arr);//方法執行,引數:target 目標物件 arr引數陣列
System.out.println("Cglib動態代理,監聽結束!");
return invoke;
}
//定義獲取代理物件方法
public Object getCglibProxy(Object objectTarget){
//為目標物件target賦值
this.target = objectTarget;
Enhancer enhancer = new Enhancer();
//設定父類,因為Cglib是針對指定的類生成一個子類,所以需要指定父類
enhancer.setSuperclass(objectTarget.getClass());
enhancer.setCallback(this);// 設定回撥
Object result = enhancer.create();//建立並返回代理物件
return result;
}
public static void main(String[] args) {
CglibProxy cglib = new CglibProxy();
UserManager user = (UserManager) cglib.getCglibProxy(new UserManagerImpl());
user.delUser("admin");
}
}
```
### 2.3.3 比較
比較一下兩者的區別,這也是常見的面試問題。
| | JdkProxy | Cglib |
| ---- | ---- | ---- |
| 依賴 | 被代理物件實現了介面(所有介面的方法數總和必須>0[4]) | 引入asm、cglib jar ;不能是final類和方法 |
| 原理 | 反射,實現被代理物件介面的匿名內部類,通過InvocationHandler.invoke()包圍被代理物件的方法 | 引入asm、cglib jar,代理類實現MethodInterceptor,通過底層重寫位元組碼來實現 |
| 效率 | 建立快,執行慢(見下方說明2)| 建立慢,執行快|
#### 說明
1. Cglib是如何修改位元組碼,從程式碼上是看不出來的。使用的是ASM技術,修改class檔案,可以自行查閱。
2. JDK1.8及以後,JdkProxy的執行速度已經比Cglib快了(之前則是慢於Cglib),測試程式碼可見參考文獻[6]。
### 2.3.4 關於org.apoalliance.intercept.MethodInterceptor
我讀了一下之前所用的日誌攔截器原始碼,發現其實現的是這節標題的介面:
```java
class CommonInterceptor implements MethodInterceptor {
@Override
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
try {
// 攔截器內部邏輯
result = invoication.proceed();
catch(Throwable e) {
// 異常處理
}
return result;
}
}
```
宣告代理鏈
```java
@Configuration
public class InterceptorConfig {
@Bean
public CommonInterceptor serviceInterceptor() {
CommonInterceptor bean = new CommonInterceptor();
return bean;
}
// 代理名稱字尾為servie的實現類
@Bean
public BeanNameAutoProxyCreator servieBeanNameAutoProxyCreator() {
BeanNameAutoProxyCreator creator = new BeanNameAutoProxyCreator();
creator.setName("*ServieImpl");
creator.setInterceptorNames("serviceInterceptor");
creator.setProxyTargetClass(true);
return creator;
}
}
```
查了一些資料,apoalliance包下只是aop的介面規範,不是具體的實現,不要把這裡的MethodInterceptor和cglib的MethodInterceptor搞混。
## 2.4 構造方法注入和設值注入的區別
注:設值注入指的是通過setter注入。
之前看參考文獻[7],感覺很難懂,試著改換了一種說法:
1. 如果只設置基本型別(int、long等)的值,建議設定預設值而不是通過任何一種注入完成
2. 構造注入不支援大部分的依賴注入。構造注入僅在建立時執行,設值注入的值在後續也可以變化。
3. 設值注入可以支援尚未完整的被依賴的物件,構造注入則不行。可以通過構造注入決定依賴關係,因此如果依賴關係不會發生變更也可以選擇依賴注入。
## 2.5 ApplicationContext事件
可以通過實現ApplicationEvent類和ApplicationListener介面,進行ApplicationContext的事件處理。這是標準的傳送者-監聽者的模型,可以用來處理業務邏輯,將程式碼解耦。
但是,傳送和接收實際上是同步的,如果有事務,會在同一個事務內,並不能作為非同步處理機制[8] 。
示例程式碼見參考文獻[9]。
#3. SpringBoot
注:工作中我對SpringBoot是偏應用的,研究並不是很深入。
## 3.1 如何快速搭建一個SpringBoot專案
見參考文獻[10]。實際的過程是藉助Spring Initializer這個網路應用程式來生成SpringBoot專案。
## 3.2 SpringBoot的關鍵註解
所謂核心註解,這裡指的是相對Spring本身新增的一些註解,來看看它們有什麼作用。
恰好這裡提到的註解,都可以打在SpringBoot的啟動類(不限於啟動類),用下面的程式碼片段來進行說明。
### 3.2.1 程式碼示例
```java
package com.example.demo;
import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.Import;
import org.springframework.context.annotation.PropertySource;
@PropertySource(value = "classpath:application.properties")
@MapperScan("com.example.demo.dal")
@SpringBootApplication(scanBasePackages = {"com.example.demo"})
@Import({DemoConfig1.class, DemoConfig2.class,})
public class DemoApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
}
}
```
### 3.2.2 @PropertySource
從指定的檔案讀取變數。示例程式碼會從resource目錄下讀取application.properties變數的值。檔案的格式如下,既可以用常量,也可以用變數替換,來對不同環境的值作區分。
```
name=value
env.name=$env.value
```
如何使用這個值?在要使用的地方獲取即可。
```java
@PropertySource(value = "classpath:application.properties")
class TestClass {
@Resource
private Environment environment;
@Test
public void test() {
String value = environment.getProperty("name"));
}
}
```
#### 3.2.2.1 與@Value配合使用
使用@Value可以把配置檔案的值直接注入到成員變數中。
```java
@PropertySource("classpath:application.properties")
public class PropertyConfig {
@Value("${name}")
private String value;
...
}
```
#### 3.2.2.2 通過@Import引用
3.2.1的示例程式碼中,如果類上沒有@PropertySource,但DemoConfig1或DemoConfig2中有@PropertySource,通過@Import可以將它們載入的變數也讀出來。
@Import的作用在下文會繼續介紹。
#### 3.2.2.3 *.properties和*.yml配置檔案
@PropertySource只能匯入*.properties配置檔案裡的內容,對於*.yml是不支援的。看了一些文章,得出結論是yml檔案是不需要註解就能匯入,但是需要路徑。
__Springboot有兩種核心配置檔案,application和bootstrap,都可以用properties或yml格式。區別在於bootstrap比application優先載入,並且不可覆蓋。__
### 3.2.3 @MapperScan
這實際上是一個mybatis註解,作用是為指定路徑下的DAO介面,通過sqlmapping.xml檔案,生成實現類。
### 3.2.4 @SpringBootApplication
@SpringBootApplication是由多個註解組合成的。原始碼如下:
```java
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {
// 略
}
簡單介紹一下這些註解。
#### 3.2.4.1 元註解
最上面四行都是元註解。回憶一下它們的作用[12] :
* @Target 註解可以用在哪。TYPE表示型別,如類、介面、列舉
* @Retention 註解的保留時間期限。只有RUNTIME型別可以在執行時通過反射獲取其值
* @Documented 該註解在生成javadoc文件時是否保留
* @Inherited 被註解的元素,是否具有繼承性,如子類可以繼承父類的註解而不必顯式的寫下來。
#### 3.2.4.2 @SpringBootConfiguration
標註這是一個SpringBoot的配置類,和@Configuration功能是相通的,從原始碼也可以看出它直接使用了@Configuration。
#### 3.2.4.3 @EnableAutoConfiguration
這個註解是實現自動化配置的核心註解,定義如下
```java
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
// 略
}
```
藉助@Import引入的AutoConfigurationImportSelector,SpringBoot應用將所有符合條件的@Configuration配置都載入到當前SpringBoot建立並使用的IoC容器。具體的細節這裡不展開了。
#### 3.2.4.4 @ComponentScan
掃描@Service、@Repository、@Component、@Controller等標註的類,建立bean。
可以設定掃描範圍,決定類哪些生成bean,哪些類不生成。
### 3.2.5 @Import
將外部資源(bean、@Configuration配置類)匯入到當前IOC容器中。
使用@Import便可以例項化引用的jar中定義的bean了。
## 3.3 Starter
指的是在依賴中引用的各種starter包。starter可以看作是“依賴jar+配置”打包的結果,目的是降低開發者引入元件的成本,不用自己梳理依賴、編寫配置檔案。
starter遵循“約定大於配置”的原則,使用的元件的配置大部分都有預設值,不宣告也可以直接用。
建立一個Spring boot的簡易步驟(完整的可以看參考文獻[14]):
1. 建立maven專案
2. 建立proterties類來儲存配置資訊
3. 編寫業務功能類(包含會例項化為bean的類)
4. 編寫Configuration類,定義bean
5. 在resources 資料夾下新建目錄 META-INF,在目錄中新建 spring.factories 檔案,並且在 spring.factories 中配置AutoConfiguration
6. 打包
## 3.4 war包
### 3.4.1 和jar包的區別
* jar 把類和相關的資源封裝
* war 代表了一個可部署的Web應用程式
#### 3.4.2 SpringBoot專案打war包部署
通用步驟如下,其中1可能需要移除內嵌tomcat,2有其他形式,因為我工作時都是拿執行緒指令碼打包的,沒有實際操作過,下面步驟僅供參考。
1. pom.xml修改為按war打包
2. 修改main入口方法,繼承一個SpringBootServletInitializer類,並且覆蓋configure方法
3. maven打包
4. 複製到tomcat路徑下(tomcat需要預先配置),使用startup啟動
## 3.5 Springboot面試題補充
本節內容結合了參考文獻[16]進行補充,上面提到的知識不再重複。
### 3.5.1 使用Springboot的兩種方式
1. 繼承spring-boot-starter-parent專案
```xml
org.springframework.boot
spring-boot-starter-parent
1.5.6.RELEASE
```
2. 匯入spring-boot-dependencies專案依賴
```xml
org.springframework.boot
spring-boot-dependencies
1.5.6.RELEASE
pom
import
```
### 3.5.2 SpringBoot 需要獨立的容器執行嗎?
可以不需要,內建了 Tomcat/Jetty等容器。
如何使用Jetty?排除掉Tomcat依賴並引入Jetty,並更改一些application配置。兩種容器的比較和替換方式見參考文獻[17]。
### 3.5.3 執行 SpringBoot 有哪幾種方式?
1. 打包用命令或者放到容器中執行
2. 用 Maven/ Gradle 外掛執行
3. 直接執行 main 方法執行
### 3.5.4 SpringBoot啟動時執行特定程式碼的方式
Bean實現介面 ApplicationRunner或者CommandLineRunner即可。
### 3.5.5 SpringBoot實現熱部署有哪幾種方式?
主要有兩種
* Spring Loaded —— 引用依賴(maven plugin)。對於註解和xml變動無法感知需要重啟
* Spring-boot-devtools —— 引用依賴、更改配置(可選)、啟動idea的自動編譯。注意生產環境外掛可能導致gc
### 3.5.6 Spring Boot 可以相容老 Spring 專案嗎,如何做?
可以相容,使用 @ImportResource 註解匯入老 Spring 專案配置檔案。
# 參考文獻
1.[AOP -連線點和切點的區別](https://blog.csdn.net/merryxuan/article/details/82852859)
2.[Spring AOP術語:連線點和切點的區別。](https://www.cnblogs.com/ethan-37/p/10509980.html)
3.[深究Spring中Bean的生命週期](https://www.cnblogs.com/javazhiyin/p/10905294.html)
4.[Spring AOP代理用的到底是CGLIB還是JDK動態代理](https://blog.csdn.net/w449226544/article/details/103365446)
5. [Spring的兩種動態代理:Jdk和Cglib 的區別和實現](https://www.cnblogs.com/tiancai/p/12630315.html)
6. [Spring AOP中的JDK和CGLib動態代理哪個效率更高?](https://blog.csdn.net/xlgen157387/article/details/82497594)
7. [經典面試題-構造方法注入和設值注入有什麼區別?](https://blog.csdn.net/weixin_42528266/article/details/102912674)
8. [Spring的ApplicationEvent](https://www.jianshu.com/p/e450cded3306)
9. [spring-第三篇之ApplicationContext的事件機制](https://www.cnblogs.com/ZeroMZ/p/11324173.html)
10. [使用IDEA搭建一個簡單的SpringBoot專案——詳細過程](https://blog.csdn.net/baidu_39298625/article/details/98102453)
11. [淺析PropertySource 基本使用](https://www.cnblogs.com/cxuanBlog/p/10927823.html)
12. [JAVA核心知識點--元註解詳解](https://blog.csdn.net/pengjunlee/article/details/79683621)
13. [簡單講講@SpringBootApplication](https://www.jianshu.com/p/39ee4f98575c)
14. [Spring Boot Starters](https://www.nosuchfield.com/2017/10/15/Spring-Boot-Starters/)
15. [SpringBoot 打包成war](https://www.cnblogs.com/Struggle-xh/p/11128235.html)
16. [吐血整理 20 道 Spring Boot 面試題,我經常拿來面試別人!](https://www.jianshu.com/p/63ad69c480fe)
17. [SpringBoot2使用Jetty容器(替換預設Tomcat)](https://blog.csdn.net/moshowgame/article/details/8