浅学SpringBoot

reading: 2021-08-07

1、微服务

一篇非常著名的微服务论文：https://martinfowler.com/articles/microservices.html

其核心思想是将一个单体应用根据业务功能拆分为多个服务，使业务代码之间不在耦合。

微服务优势:

服务解耦
技术选型广泛
单一职责
独立部署
敏捷开发
故障隔离

微服务劣势:

部署需要花费更多精力
服务接口问题
高可用
分布式事务
网络复杂性
测试的复杂性

2、SpringBoot

2.1、什么是SpringBoot

SpringBoot伴随Spring4而生，它在继承Spring的优点上，简化了基于Spring的开发。SpringBoot并不提供Spring框架的扩展功能，只是用于快速开发Spring的应用程序。

2.2、SpringBoot优点

SpringBoot在Java应用开发领域快速兴起，其原因可归纳为以下几点：

约定大于配置
采用简洁的配置方式来替代Xml
自动配置Spring
“开箱即用”的Starter，没有代码生成
对主流框架无配置集成

因此SpringBoot更加快速、透明、高效。

2.3、SpringBoot自动配置

spring2004年发布了第一个版本，致力于做一个轻量级的控制反转（IoC）和面向切面（AOP）的的容器框架，给软件行业带来“春天”。但是随着时间的流逝，Spring越来越庞大，对于使用xml配置的Spring来说可不是个好消息。有句话说的好，只有用过Spring才知道SpringBoot的好，Spring荣获新外号“配置地狱”，成功做到“配置俩小时，Coding五分钟”。SpringBoot出生名门，比Spring更加优秀，支持自动装配，是软件开发发展的大势所趋。

程序启动入口类代码示例：

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

分析代码可得，@SpringBootApplication注解与SpringApplication的run方法占重要位置。

分析@SpringBootApplication注解，它和@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan等价。

@SpringBootConfiguration

@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 {
	@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 {};
	@AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute = "nameGenerator")
	Class<? extends BeanNameGenerator> nameGenerator() default BeanNameGenerator.class;
	@AliasFor(annotation = Configuration.class)
	boolean proxyBeanMethods() default true;
}

@ComponentScan，这个就是扫描注解的意思，默认扫描当前类所在的包及其子包下包含的注解，将@Controller、@Service、@Component、@Repository等注解加载到IOC容器中；

@EnableAutoConfiguration，实现自动装配，它与@AutoConfigurationPackage、@Import等价。

@EnableAutoConfiguration源码如下所示：

@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 {};
}

@AutoConfigurationPackage和@ComponentScan一样，也是将主配置类所在的包及其子包里面的组件扫描到IOC容器中，但是区别是@AutoConfigurationPackage扫描@Enitity、@MapperScan等第三方依赖的注解，@ComponentScan只扫描@Controller、@Service、@Component、@Repository这些常见注解。所以这两个注解扫描的对象是不一样的。
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)是自动装配的核心注解，AutoConfigurationImportSelector.class中有个getCandidateConfigurations方法，断言META-INF/spring.factories文件，看来这个类需要导入该文件，因此META-INF/spring.factories应该是自动配置核心文件。

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
    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;
}

SpringApplication是SpringBoot启动的完整解决方案。

SpringBoot的自动装配是非入侵式的。在任何时候我们都可以开始自定义配置，以替换自动配置的特定部分。

在我们使用ssm框架时，配置需要我们自己一个一个去实现，因此需要配置的很全，也十分的冗杂。SpringBoot默认帮我们配置好了，我们只需要修改与默认配置不同的地方就可以实现自定义配置，比之前的配置简洁了许多，可以说SpringBoot将我们从配置地狱解救出来了。

进一步解释

3、starter

所有官方的starter都遵循类似的命名方式。spring-boot-starter-*，其中*是特定类型的应用程序。例：

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

官方定义的启动器：

Spring Boot应用程序启动器

名称	描述
`spring-boot-starter`	核心启动工具，包括自动配置支持，日志记录和YAML
`spring-boot-starter-activemq`	使用Apache ActiveMQ的JMS消息传递启动
`spring-boot-starter-amqp`	使用Spring AMQP和Rabbit MQ的启动
`spring-boot-starter-aop`	使用Spring AOP和AspectJ进行面向方面编程的启动
`spring-boot-starter-artemis`	使用Apache Artemis的JMS消息传递启动
`spring-boot-starter-batch`	使用Spring Batch的启动
`spring-boot-starter-cache`	使用Spring Framework的缓存支持的启动器
`spring-boot-starter-data-cassandra`	使用Cassandra分布式数据库和Spring Data Cassandra的启动
`spring-boot-starter-data-cassandra-reactive`	使用Cassandra分布式数据库和Spring Data Cassandra Reactive的启动
`spring-boot-starter-data-couchbase`	使用Couchbase面向文档的数据库和Spring Data Couchbase的启动
`spring-boot-starter-data-couchbase-reactive`	使用Couchbase面向文档的数据库和Spring Data Couchbase Reactive的启动
`spring-boot-starter-data-elasticsearch`	使用Elasticsearch搜索和分析引擎以及Spring Data Elasticsearch的启动器
`spring-boot-starter-data-jdbc`	使用Spring Data JDBC的启动
`spring-boot-starter-data-jpa`	将Spring Data JPA与Hibernate结合使用的启动
`spring-boot-starter-data-ldap`	使用Spring Data LDAP的启动
`spring-boot-starter-data-mongodb`	使用MongoDB面向文档的数据库和Spring Data MongoDB的启动
`spring-boot-starter-data-mongodb-reactive`	使用MongoDB面向文档的数据库和Spring Data MongoDB Reactive的启动
`spring-boot-starter-data-neo4j`	使用Neo4j图形数据库和Spring Data Neo4j的启动工具
`spring-boot-starter-data-r2dbc`	使用Spring Data R2DBC的启动
`spring-boot-starter-data-redis`	使用Redis键值数据存储与Spring Data Redis和Lettuce客户端的启动
`spring-boot-starter-data-redis-reactive`	将Redis键值数据存储与Spring Data Redis Reacting和Lettuce客户端一起使用的启动
`spring-boot-starter-data-rest`	使用Spring Data REST在REST上公开Spring数据存储库的启动
`spring-boot-starter-data-solr`	将Apache Solr搜索平台与Spring Data Solr结合使用的启动器。从2.3.9版开始不推荐使用
`spring-boot-starter-freemarker`	使用FreeMarker视图构建MVC Web应用程序的启动
`spring-boot-starter-groovy-templates`	使用Groovy模板视图构建MVC Web应用程序的启动
`spring-boot-starter-hateoas`	使用Spring MVC和Spring HATEOAS构建基于超媒体的RESTful Web应用程序的启动器
`spring-boot-starter-integration`	使用Spring Integration的启动
`spring-boot-starter-jdbc`	结合使用JDBC和HikariCP连接池的启动
`spring-boot-starter-jersey`	使用JAX-RS和Jersey构建RESTful Web应用程序的启动。的替代品`spring-boot-starter-web`
`spring-boot-starter-jooq`	使用jOOQ访问SQL数据库的启动。替代`spring-boot-starter-data-jpa`或`spring-boot-starter-jdbc`
`spring-boot-starter-json`	读写JSON启动器
`spring-boot-starter-jta-atomikos`	使用Atomikos的JTA交易启动
`spring-boot-starter-jta-bitronix`	使用Bitronix的JTA交易启动。从2.3.0版本开始不推荐使用
`spring-boot-starter-mail`	使用Java Mail和Spring Framework的电子邮件发送支持的启动
`spring-boot-starter-mustache`	使用Mustache视图构建Web应用程序的启动
`spring-boot-starter-oauth2-client`	使用Spring Security的OAuth2 / OpenID Connect客户端功能的启动
`spring-boot-starter-oauth2-resource-server`	使用Spring Security的OAuth2资源服务器功能的启动
`spring-boot-starter-quartz`	启动使用Quartz Scheduler
`spring-boot-starter-rsocket`	用于构建RSocket客户端和服务器的启动
`spring-boot-starter-security`	使用Spring Security的启动
`spring-boot-starter-test`	用于使用包括JUnit Jupiter，Hamcrest和Mockito在内的库测试Spring Boot应用程序的启动程序
`spring-boot-starter-thymeleaf`	使用Thymeleaf视图构建MVC Web应用程序的启动
`spring-boot-starter-validation`	初学者，可将Java Bean验证与Hibernate Validator结合使用
`spring-boot-starter-web`	使用Spring MVC构建Web（包括RESTful）应用程序的启动程序。使用Tomcat作为默认的嵌入式容器
`spring-boot-starter-web-services`	使用Spring Web Services的启动
`spring-boot-starter-webflux`	使用Spring Framework的Reactive Web支持构建WebFlux应用程序的启动器
`spring-boot-starter-websocket`	使用Spring Framework的WebSocket支持构建WebSocket应用程序的启动

4、配置文件

SpringBoot使用全局配置文件，它的名称是固定的application.[properties|yaml|yml]

4.1、propertis与yaml

注意：propertis中配置中文可能会乱码，因为java会默认使用ISO-8859-1的编码方式读取*.properties配置文件

在SpringBoot中有俩种传统的java配置文件propertis，以及yaml文件。

YAML是”YAML Ain’t a Markup Language”（YAML不是一种标记语言）的递归缩写。在开发的这种语言时，YAML 的意思其实是：”Yet Another Markup Language”（仍是一种标记语言），但为了强调这种语言以数据做为中心，而不是以标记语言为重点，而用反向缩略语重命名。——百度百科

propertis文件后缀为’.propertis’，yaml文件后缀为’.yaml’或’.yml’。

使用yaml

YAML是JSON的超集，因此是一种用于指定层次结构配置数据的便捷格式。只要你classpath库有属性SnakeYAML，该SpringApplication级自动支持YAML来替代。

注：只需要导入spring-boot-starter，SnakeYAML就会被提供。

4.2、语法

propertis：key=value，propertis只能保存键值对。

yaml:

键值对

1	name: jiuzhao

对象

常见写法

1
2
3

student:
	name: jiuzhao
	age: 21

行内写法

1	student: {name: jiuzhao,age: 17}

数组

常见写法

1
2
3

fruit:
 - apple
 - banana

行内写法
1
fruit: [apple,banana]

取值

${}

propertis与yaml的注释都是使用#字符。

yaml可以注入到我们的配置类中。

4.3、配置文件位置

查看ConfigFileApplicationListener类

public class ConfigFileApplicationListener implements EnvironmentPostProcessor, SmartApplicationListener, Ordered {
	// Note the order is from least to most specific (last one wins)
	private static final String DEFAULT_SEARCH_LOCATIONS = "classpath:/,classpath:/config/,file:./,file:./config/*/,file:./config/";
	private static final String DEFAULT_NAMES = "application";
    ...
}

可得配置文件可放在：

classpath:/
classpath:/config/
file:./
file:./config/*/
file:./config/

配置文件优先级从上往下递增。

4.4、多环境配置

通常，一个项目会有几套不同的环境配置。例：开发环境、测试环境、运行环境。为了不需要每次都修改配置文件，SpringBoot对多环境配置提供了支持。

配置环境文件名application-{name}.properties的格式

1
2
3

spring:
 profiles: 
  active: test

4.5、配置原理

我们知道，在SpringBoot自动配置时会加载META-INF/spring.factories这个核心配置文件，如下位置：

spring.factories中有许多全限定类名（截取部分），命名格式为XXXAutoConfiguration的类，这些类都是进行自动配置的类：

XXXAutoConfiguration类会在初始化时获取一个XXXProperties类为默认设置类。我们使用HttpEncodingAutoConfiguration类进行讨论。

HttpEncodingAutoConfiguration是一个自动配置类，按照XXXAutoConfiguration的命名格式。它在初始化时需要传递一个ServerProperties类进行初始化。

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class)
@ConditionalOnWebApplication(type = ConditionalOnWebApplication.Type.SERVLET)
@ConditionalOnClass(CharacterEncodingFilter.class)
@ConditionalOnProperty(prefix = "server.servlet.encoding", value = "enabled", matchIfMissing = true)
public class HttpEncodingAutoConfiguration {
	private final Encoding properties;
	public HttpEncodingAutoConfiguration(ServerProperties properties) {
		this.properties = properties.getServlet().getEncoding();
	}
    ...
}

我们可以看到@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class)这个注解，这个注解将ServerProperties.class进行传参。

@EnableConfigurationProperties注解的作用是：使使用 @ConfigurationProperties 注解的类生效。

再让我们看看ServerProperties类：

@ConfigurationProperties(prefix = "server", ignoreUnknownFields = true)
public class ServerProperties {
    //其实还有许多其他的属性，为了冗余代码，只显示了port
    private Integer port;
	...
}

ServerProperties类中有许多的属性，这些属性都被映射到了配置文件上，我们可以去配置文件上对其进行设置，也可以不设置，从而使用默认设置。例，如上所示ServerProperties有属性port，该属性控制web容器端口号。

@ConfigurationProperties这个注解声明这个类是个配置属性类，prefix 前置属性。

注：如果一个配置类只配置@ConfigurationProperties注解，而没有使用@Component，那么在IOC容器中是获取不到properties 配置文件转化的bean。@EnableConfigurationProperties 是把指定类的属性又注入了一次。

总结：SpringBoot的自动配置依赖于XXXAutoConfiguration自动配置类，每个自动配置类需要XXXProperties默认配置类进行初始化，在配置文件application.[properties|yaml|yml]中，我们可以覆盖掉默认配置，至此SpringBoot就可以根据自动配置类进行配置了。

5、SpringBoot注解

@Value

在类中，如果需要读取配置文件中的内容，那么只需要在属性上使用@Value(“${属性名}”)即可。

@Validated

数据校验 JSR303校验

@ConfigurationProperties

6、web开发

1、扩展MVC配置

如果要保留这些Spring Boot MVC的默认配置并进行更多的MVC定制（拦截器，格式化程序，视图控制器和其他功能），则可以添加自己@Configuration的注解类，实现WebMvcConfigurer接口但不添加 @EnableWebMvc。

@EnableWebMvc注解会导入DelegatingWebMvcConfiguration类，DelegatingWebMvcConfiguration类从容器中获取所有的WebMvcConfigurer，但是DelegatingWebMvcConfiguration类是一个WebMvcConfigurationSupport类，而WebMvcAutoConfiguration有个导入自动配置的条件注解

1	@ConditionalOnMissingBean(WebMvcConfigurationSupport.class)

会失败，因此所有默认配置失效，从而导致mvc出现问题。

WebMvcConfigurer使用了java的特性——接口可以写默认方法。

public interface WebMvcConfigurer {
	default void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {}
	default void configureContentNegotiation(ContentNegotiationConfigurer configurer) {}
	default void configureAsyncSupport(AsyncSupportConfigurer configurer) {}
	default void configureDefaultServletHandling(DefaultServletHandlerConfigurer configurer) {}
	default void addFormatters(FormatterRegistry registry) {}
	default void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {}
	default void addResourceHandlers(ResourceHandlerRegistry registry) {}
	default void addCorsMappings(CorsRegistry registry) {}
	default void addViewControllers(ViewControllerRegistry registry) {}
	default void configureViewResolvers(ViewResolverRegistry registry) {}
	default void addArgumentResolvers(List<HandlerMethodArgumentResolver> resolvers) {}
	default void addReturnValueHandlers(List<HandlerMethodReturnValueHandler> handlers) {}
	default void configureMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {}
	default void extendMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {}
	default void configureHandlerExceptionResolvers(List<HandlerExceptionResolver> resolvers) {}
	default void extendHandlerExceptionResolvers(List<HandlerExceptionResolver> resolvers) {}
	@Nullable
	default Validator getValidator() {return null;}
	@Nullable
	default MessageCodesResolver getMessageCodesResolver() {return null;}
}

@Configuration
public class MyMvcConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Override
    public void addViewControllers(ViewControllerRegistry registry) {
        registry.addViewController("/").setViewName("index");
    }
}

总结：在SpringBoot中，扩展了非常多的XXXConfiguration帮助我们扩展配置，这些配置可能改变了原有的SpringBoot配置。

2、页面模板

模板引擎框架是为了使用户界面与业务数据（内容）分离而产生的，它可以生成特定格式的文档，用于网站的模板引擎就会生成一个标准的HTML文档。

在SpringBoot中，支持

FreeMarker
Groovy
Thymeleaf（官网推荐）
Mustache

参考文献

尽管这不是一个详尽的清单，但还是希望对大家有所启示。

[1]James Lewis,Martin Fowler.Microservices[D]:[2014-3-25]

[2]Phillip WebbDave SyerJosh LongStéphane NicollRob WinchAndy WilkinsonMarcel OverdijkChristian DupuisSébastien DeleuzeMichael SimonsVedran PavićJay BryantMadhura BhaveEddú MeléndezScott Frederick.SpringBoot官方文档[EB/OL]:[2021-4-15]

[]杨洋.Spring Boot 2 实战之旅.北京[M]:清华大学出版社[2019]

[2]程序员铁蛋.SpringBoot自动装配原理[EB/OL]:[2020-07-21]

[3]吴胜.SpringBoot开发实战：微课视频版.北京[M]:清华大学出版社[2019]

[4]陈恒主编.SpringBoot从入门到实战：微课视频版.北京[M]:清华大学出版社[2020.5]

[5]（英国）马特·戴尼姆著，张楚雄、张琦译.Spring Boot2攻略-北京[M]:清华大学出版社[2019]