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Spring和Springboot相關知識點整理

# 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