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SpingBoot原理

今日目标

  1. 配置优先级:Springboot项目当中属性配置的常见方式以及配置的优先级 🍐
  2. Bean的管理 🍐 ❤️
  3. 剖析Springboot的底层原理 🍐 🚀

知识储备

  • 能够创建SpringBoot入门项目
  • 能够在SpringBoot项目中书写请求、接受参数、返回响应
  • 能够使用过滤器和拦截器拦截请求
  • 能够在SpringBoot工程下进行事务管理
  • 能够进行统一异常处理,并自定义异常

今日初始代码下载open in new window42kb

1. 配置优先级 🚀

配置优先级

SpringBoot项目当中支持的三类配置文件:

  • application.properties
  • application.yml企业实用
  • application.yaml

配置文件优先级排名(从高到低): 👇

  1. properties配置文件
  2. yml配置文件
  3. yaml配置文件

注意事项 ⚠️:虽然springboot支持多种格式配置文件,但是在项目开发时,推荐统一使用一种格式的配置。yml是主流

  • application.properties

  • application.yml

  • application.yaml

我们启动SpringBoot程序,测试下三个配置文件中哪个Tomcat端口号生效:

  • properties、yaml、yml三种配置文件同时存在

image-20230113144757856

properties、yaml、yml三种配置文件,优先级最高的是properties 👈👈

  • yaml、yml两种配置文件同时存在

image-20230113145158771

在SpringBoot项目当中除了以上3种配置文件外,SpringBoot为了增强程序的扩展性,除了支持配置文件的配置方式以外,还支持另外两种常见 的配置方式🚀 🚀:

  1. Java系统属性配置开发人员偶尔用 (格式: -Dkey=value)

  2. 命令行参数测试人员常用 (格式:--key=value)

其他2种配置方式演示操作,如下👇 👇

其他2种配置方式演示操作 👇 👇

那在idea当中运行程序时,如何来指定Java系统属性和命令行参数呢?

  • 编辑启动程序的配置信息

image-20230113162746634

image-20230113162639630

重启服务,同时配置Tomcat端口(三种配置文件、系统属性、命令行参数),测试哪个Tomcat端口号生效:

image-20230113165006550

删除命令行参数配置,重启SpringBoot服务:

image-20230113170841253

优先级: 命令行参数 > 系统属性参数 > properties参数 > yml参数 > yaml参数

思考:如果项目已经打包上线了,这个时候我们又如何来设置Java系统属性和命令行参数呢?

java -Dserver.port=9000 -jar XXXXX.jar --server.port=10010

下面我们来演示下打包程序运行时指定Java系统属性和命令行参数:

  1. 执行maven打包指令package,把项目打成jar文件
  2. 使用命令:java -jar 方式运行jar文件程序

项目打包:

image-20230113172313655

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运行jar程序:

  • 同时设置Java系统属性和命令行参数

image-20230113172659269

  • 仅设置Java系统属性

image-20230113173228232

注意事项:

  • Springboot项目进行打包时,需要引入插件 spring-boot-maven-plugin (基于官网骨架创建项目,会自动添加该插件)

总结

在SpringBoot项目当中,常见的属性配置方式有5种(3配+2外)---优先级(从低到高)

  • application.yaml(忽略)
  • application.yml 企业实用
  • application.properties
  • java系统属性(-Dxxx=xxx)
  • 命令行参数(--xxx=xxx)测试人员实用

课堂作业

🚩 Spring Boot 中常用的配置文件类型是哪些?

  • A. .yml 或 .yaml
  • B. .properties
  • C. 两者都可以

🚩 yml 和 properties 配置文件的语法有什么不同

  • A. yml 使用缩进表示层级关系,properties 使用冒号分隔键值对
  • B. yml 使用冒号分隔键值对,properties 使用等号
  • C. yml 和 properties 的语法是完全一样的

🚩 资料中有一个jar包,jar的默认端口是8080,请在不修改源码的情况下,将端口临时改成8888运行

点击查看答案解析

答案:C

解析:Spring Boot 支持 .properties 和 .yml(或 .yaml)两种类型的配置文件。在同一个项目中,你可以同时使用这两种类型的配置文件,优先级如下:命令行参数 > .properties > .yml。


答案:A 解析:yml 使用缩进表示层级关系,不同层级之间的缩进必须保持一致。而 properties 使用冒号或等号分隔键值对,键和值之间必须用一个空格分隔。

2. Bean管理 🍐

学习目标

主要学习IOC容器中Bean的其他使用细节,主要学习以下三方面:

  1. 如何从IOC容器中手动的获取到bean对象
  2. bean的作用域配置
  3. 管理第三方的bean对象

已经学过的Spring注解

  • 控制反转(IOC)
    • @Component
      • @Controller
      • @Service
      • @Repository
  • 依赖注入(DI)
    • @Autowired

2.1 获取Bean

获取Bean

  1. 要获得Bean对象,先获得IOC容器
@SpringBootTest
class SpringbootWebConfig2ApplicationTests {

    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext; //IOC容器对象

默认情况下,SpringBoot项目在启动的时候会自动的创建IOC容器(也称为Spring容器),并且在启动的过程当中会自动的将bean对象都创建好,存放在IOC容器当中。应用程序在运行时需要依赖什么bean对象,就直接进行依赖注入就可以了。

  1. 通过容器获取Bean

Spring容器中提供了一些方法,可以主动从IOC容器中获取到bean对象,下面介绍3种常用方式:

  1. 根据name获取bean --Object getBean(String name)
  2. 根据类型获取bean --<T> T getBean(Class<T> requiredType)
  3. 根据name获取bean(带类型转换)--<T> T getBean(String name, Class<T> requiredType)

点击查看获取Bean的代码

控制器:BookController

@RestController
public class BookController {


    @RequestMapping("/books")
    public String list(){
        String  bookname="重生在黑马学java";
        System.out.println(bookname);
        return bookname;
    }


}

测试类:

@SpringBootTest
class SpringbootWebConfigApplicationTests {

    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext;


    @Test
    public void test(){
        System.out.println("test");
        //根据bean的名称获取
        BookController bookController = (BookController) applicationContext.getBean("bookController");

        System.out.println(bookController);
        //根据bean的类型获取
        BookController bookController2 =applicationContext.getBean(BookController.class);
        System.out.println(bookController2);

        //根据bean的名称 及 类型获取
        BookController bookController3 =applicationContext.getBean("bookController",BookController.class);
        System.out.println(bookController3);

    }

程序运行后控制台日志:

image-20230113211619818

问题:输出的bean对象地址值是一样的,说明IOC容器当中的bean对象有几个?

答案:只有一个。 (默认情况下,IOC中的bean对象是单例)

那么能不能将bean对象设置为非单例的(每次获取的bean都是一个新对象)?

可以,在下一个知识点(bean作用域)中讲解。

注意事项:

  • 上述所说的 【Spring项目启动时,会把其中的bean都创建好】还会受到作用域及延迟初始化影响,这里主要针对于默认的单例非延迟加载的bean而言。

2.2 Bean作用域

Bean作用域

⚠️ IOC容器当中,默认bean对象是单例模式(只有一个实例对象)

🎯 通过设置Bean的作用域见下图红色区域,来修改非单例模式 image-20230113214244144

在Spring中支持五种作用域今天先尝前2种,后三种在web环境才生效:

作用域说明
singleton默认容器内同名称的bean只有一个实例(单例)(默认)
prototype每次使用该bean时会创建新的实例(非单例)
request每个请求范围内会创建新的实例(web环境中,了解)
session每个会话范围内会创建新的实例(web环境中,了解)
application每个应用范围内会创建新的实例(web环境中,了解)

1). 测试一

  • 控制器
@RestController
public class BookController {


    @RequestMapping("/books")
    public String list(){
        String  bookname="重生在黑马学java";
        System.out.println(bookname);
        return bookname;
    }


}
  • 测试类(原来的代码)

@SpringBootTest
class SpringbootWebConfigApplicationTests {

    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext;


    @Test
    public void test(){
        System.out.println("test");
        //根据bean的名称获取
        BookController bookController = (BookController) applicationContext.getBean("bookController");

        System.out.println(bookController);
        //根据bean的类型获取
        BookController bookController2 =applicationContext.getBean(BookController.class);
        System.out.println(bookController2);

        //根据bean的名称 及 类型获取
        BookController bookController3 =applicationContext.getBean("bookController",BookController.class);
        System.out.println(bookController3);

    }

}

重启SpringBoot服务,运行测试方法,查看控制台打印的日志:

image-20230113211619818

注意事项:

  • IOC容器中的bean默认使用的作用域:singleton (单例)

  • 默认singleton的bean,在容器启动时被创建,可以使用@Lazy注解来延迟初始化(延迟到第一次使用时)

2). 测试二

  • 控制器
@Scope("prototype") //prototype非单例
@RestController
public class BookController {


    @RequestMapping("/books")
    public String list(){
        String  bookname="重生在黑马学java";
        System.out.println(bookname);
        return bookname;
    }


}
  • 测试类(原来的代码)

@SpringBootTest
class SpringbootWebConfigApplicationTests {

    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext;


    @Test
    public void test(){
        System.out.println("test");
        //根据bean的名称获取
        BookController bookController = (BookController) applicationContext.getBean("bookController");

        System.out.println(bookController);
        //根据bean的类型获取
        BookController bookController2 =applicationContext.getBean(BookController.class);
        System.out.println(bookController2);

        //根据bean的名称 及 类型获取
        BookController bookController3 =applicationContext.getBean("bookController",BookController.class);
        System.out.println(bookController3);

    }

}

重启SpringBoot服务,运行测试方法,查看控制台打印的日志:

image-20230114001348839

总结

  • prototype的bean,每一次使用该bean的时候都会创建一个新的实例
  • 实际开发当中,绝大部分的Bean是单例的,也就是说绝大部分Bean不需要配置scope属性

2.3 第三方Bean

第三方Bean

我们所配置的bean,像controller、service,dao三层体系下编写的类,这些类都是我们在项目当中自己定义的类(自定义类)。当我们要声明这些bean,也非常简单,我们只需要在类上加上@Component以及它的这三个衍生注解(@Controller、@Service、@Repository),就可以来声明这个bean对象了。

如果要管理的bean对象来自于第三方(不是自定义的,如jar包中的类),是无法用@Component 及衍生注解声明bean的,就需要用到 @Bean 注解。 如下图:👇 👇

那怎么将这些三方的类的对象加入到IOC容器中尼?下面有2种解决方案 👇

解决方案1:在配置类中定义@Bean标识的方法 企业实用

准备工作,在pojo包下,创建一个Books的实体类,如下:

@Component
public class Books {
    String  name="凡人修仙传";

}
  • 如果需要定义第三方Bean时, 通常会单独定义一个配置类
@Configuration //配置类  (在配置类当中对第三方bean进行集中的配置管理)
public class CommonConfig {

    //声明第三方bean
    @Bean //将当前方法的返回值对象交给IOC容器管理, 成为IOC容器bean
          //通过@Bean注解的name/value属性指定bean名称, 如果未指定, 默认是方法名
    public JsonIOException jsonIOException(Books books){
        System.out.println(books.name);
        return new JsonIOException("json错误了");
    }

}

重启服务,执行测试方法,查看控制台日志:

com.google.gson.JsonIOException: json错误了

在方法上加上一个@Bean注解,Spring 容器在启动的时候,它会自动的调用这个方法,并将方法的返回值声明为Spring容器当中的Bean对象。

解决方案2:在启动类上添加@Bean标识的方法 不建议使用

重启服务,执行测试方法,查看控制台日志:

com.google.gson.JsonIOException: json错误了

说明:以上在启动类中声明第三方Bean的作法,不建议使用(项目中要保证启动类的纯粹性)

总结

注意事项 :

  • 通过 @Bean 注解的name或value属性可以声明bean的名称,如果不指定,默认bean的名称就是方法名
    //@Bean 默认名字 jsonIOException1
    //@Bean("jsonhh") 指定名字 jsonhh
    public JsonIOException jsonIOException1(){
        System.out.println(books.name+"sds");
        return new JsonIOException("json错误了");
    }
  • 如果第三方bean需要依赖其它bean对象,直接在bean定义方法中设置形参即可,容器会根据类型自动装配。
    @Bean //将当前方法的返回值对象交给IOC容器管理, 成为IOC容器bean
          //通过@Bean注解的name/value属性指定bean名称, 如果未指定, 默认是方法名
    public JsonIOException jsonIOException(Books books){
        System.out.println(books.name+"sds");
        return new JsonIOException("json错误了");
    }

关于@Bean大家只需要保持一个原则

  • 如果是在项目当中我们自己定义的类,想将这些类交给IOC容器管理,我们直接使用 @Component 以及它的衍生注解来声明就可以。

  • 如果这个类它不是我们自己定义的,而是引入的第三方依赖当中提供的类,而且我们还想将这个类交给IOC容器管理。此时我们就需要在配置类中定义一个方法,在方法上加上一个 @Bean 注解,通过这种方式来声明第三方的bean对象。

课堂作业

🚩 流畅的回答下列面试题?

  1. Spring Bean默认作用域是单例还是多例?
  2. 简单的概述下Spring Bean的生命周期(可以查阅资料,自行整理答案)
  3. @Bean注解的作用是什么,为什么要有这个注解?
  4. @Bean修饰的方法,是将返回值注册到IOC容器中,请问是单例还是多例?

3. SpringBoot原理 🍐🚀

3.1 起步依赖 🍐

SpringBoot原理概述和起步依赖

经过前面10多天课程的学习,大家也会发现基于SpringBoot进行web程序的开发是非常简单、非常高效的。使用若干注解即可

SpringBoot使我们能够集中精力地去关注业务功能的开发,而不用过多地关注框架本身的配置使用。而我们前面所讲解的都是面向应用层面的技术,接下来我们开始学习SpringBoot的原理,这部分内容偏向于底层的原理分析。 🍐 🚀

在剖析SpringBoot的原理之前,我们先来快速回顾一下我们前面所讲解的Spring家族的框架。

image-20230114171304644

Spring是目前世界上最流行的Java框架,它可以帮助我们更加快速、更加容易的来构建Java项目。而在Spring家族当中提供了很多优秀的框架,而所有的框架都是基于一个基础框架的SpringFramework(也就是Spring框架)。而前面我们也提到,如果我们直接基于Spring框架进行项目的开发,会比较繁琐。

这个繁琐主要体现在两个地方:

  1. 在pom.xml中依赖配置比较繁琐,在项目开发时,需要自己去找到对应的依赖,还需要找到依赖它所配套的依赖以及对应版本,否则就会出现版本冲突问题
  2. 在使用Spring框架进行项目开发时,需要在Spring的配置文件中做大量的配置,这就造成Spring框架入门难度较大,学习成本较高。

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基于Spring存在的问题,官方在Spring框架4.0版本之后, 又推出了一个全新的框架:SpringBootopen in new window 点击进入官网

通过 SpringBoot来简化Spring框架的开发(是简化不是替代)。我们直接基于SpringBoot来构建Java项目,会让我们的项目开发更加简单,更加快捷。

SpringBoot能简化Spring开发尼?

SpringBoot框架之所以使用起来更简单更快捷,是因为SpringBoot框架底层提供了两个非常重要的功能:一个是起步依赖,一个是自动配置。

image-20230114172442018

  • 通过SpringBoot所提供的起步依赖 ,就可以大大的简化pom文件当中依赖的配置 ,从而解决了Spring框架当中依赖配置繁琐的问题。

  • 通过自动配置 的功能就可以大大的简化 框架在使用时bean的声明以及bean的配置 。我们只需要引入程序开发时所需要的起步依赖,项目开发时所用到常见的配置都已经有了,我们直接使用就可以了。

3.1 起步依赖

  • 起步依赖是Spring Boot为简化 Maven或Gradle项目构建配置而提供的一种依赖管理方式。👈

  • 起步依赖会自动导入 依赖的 jar 包和相关的默认配置,帮助开发者快速构建出可运行、独立的应用程序。

  • 起步依赖的命名规则是 spring-boot-starter-* ,其中 * 是依赖的具体名字,如 spring-boot-starter-web 包含了构建 Web 应用所需的基本依赖。

  • Spring Boot 官方提供了大量的起步依赖,方便开发者快速集成常用的技术,如数据访问、消息队列、测试等。

  • 起步依赖的原理是基于 Spring Boot 的自动化配置机制和Maven的依赖传递 👈

⚠️使用和未使用SpringBoot的依赖对比左边未使用Boot👇

使用和未使用SpringBoot的依赖对比

使用和未使用SpringBoot的依赖对比

spring-webmvc依赖:这是Spring框架进行web程序开发所需要的依赖

servlet-api依赖:Servlet基础依赖

jackson-databind依赖:JSON处理工具包

如果要使用AOP,还需要引入aop依赖、aspect依赖

项目中所引入的这些依赖,还需要保证版本匹配,否则就可能会出现版本冲突问题。 👈

使用了SpringBoot只需要引入一个依赖就可以 👈

3.2 自动配置

自动配置

目标🎯 :理解自动配置的定义和作用

  1. 在当前项目中我们并没有声明Google提供的Gson这么一个bean对象,然而我们却可以通过@Autowired从Spring容器中注入bean对象,那么这个bean对象怎么来的? ⁉️

Gson对象自动注入

Gson对象自动注入

SpringBoot的自动配置就是当Spring容器启动后,一些配置类、bean对象就自动存入到了IOC容器中,不需要我们手动去声明 ,从而简化了开发,省去了繁琐的配置操作。

比如:我们要进行事务管理、要进行AOP程序的开发,此时就不需要我们再去手动的声明这些bean对象了,我们直接使用就可以从而大大的简化程序的开发,省去了繁琐的配置操作。

  1. 配置类@Configration注解修饰的类最终也是SpringIOC容器当中的一个bean对象

  2. 在IOC容器中除了我们自己定义的bean以外,还有很多配置类这些配置类都是SpringBoot在启动的时候加载进来的配置类。这些配置类加载进来之后,它也会生成很多的bean对象

Gson对象是配置类加载进来的

Gson对象是配置类加载进来的

比如:配置类GsonAutoConfiguration里面有一个bean,bean的名字叫gson,它的类型是Gson。

com.google.gson.Gson是谷歌包中提供的用来处理JSON格式数据的。

当我们想要使用这些配置类中生成的bean对象时,可以使用@Autowired就自动注入了:

@SpringBootTest
public class AutoConfigurationTests {
// IOC容器中已经有了,因此直接注入即可使用
    @Autowired
    private Gson gson;
    @Test
    public void testJson(){
        String json = gson.toJson(Result.success());
        System.out.println(json);
    }
}

添加断点,使用debug模式运行测试类程序:

image-20230114222245520

体验了SpringBoot的自动配置了,下面我们就来分析自动配置的原理🎯。

其实分析自动配置原理就是来解析在SpringBoot项目中,在引入依赖之后是如何将依赖jar包当中所定义的配置类以及bean加载到SpringIOC容器中的需要阅读源码来理解。

SpringBoot项目在启动时通过自动配置完成了bean对象的创建。

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ConditionalOnClass(Gson.class)
@EnableConfigurationProperties(GsonProperties.class)
public class GsonAutoConfiguration {

@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public GsonBuilder gsonBuilder(List<GsonBuilderCustomizer> customizers) {
GsonBuilder builder = new GsonBuilder();
customizers.forEach((c) -> c.customize(builder));
return builder;
}

@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public Gson gson(GsonBuilder gsonBuilder) {
return gsonBuilder.create();
}
    // 省略
}

结论和下个学习目标

从上述步骤可知,Gson对象是通过配置类的@Bean方式加入到IOC中的

🎯接下来通过代码的方式演示如何加入第三方依赖中的Bean对象至IOC容器中 🎯

步骤:

  1. 导入三方依赖运行

  2. 使用@ComponentScan组件扫描

  3. 使用@Import导入

  4. 案例中引入进来的第三方依赖当中的bean以及配置类为什么没有生效?

  • 原因在我们之前讲解IOC的时候有提到过,在类上添加@Component注解来声明bean对象时,还需要保证@Component注解能被Spring的组件扫描到。
  • SpringBoot项目中的@SpringBootApplication注解,具有包扫描的作用,但是它只会扫描启动类所在的当前包以及子包。
  • 当前包:com.itheima, 第三方依赖中提供的包:com.heihei(扫描不到)

那么如何解决以上问题的呢? 👇 👇

  • 方案1:@ComponentScan 组件扫描
  • 方案2:@Import 导入(使用@Import导入的类会被Spring加载到IOC容器中)
方案一

@ComponentScan组件扫描

重新执行测试方法,控制台日志输出:

大家可以想象一下,如果采用以上这种方式来完成自动配置,那我们进行项目开发时,当需要引入大量的第三方的依赖,就需要在启动类上配置N多要扫描的包,这种方式会很繁琐。而且这种大面积的扫描性能也比较低。

缺点:

  1. 使用繁琐
  2. 性能低

结论:SpringBoot中并没有采用以上这种方案(采用的是方案二)。

方案二

@Import导入

  • 导入形式主要有以下几种:
    1. 导入普通类
    2. 导入配置类
    3. 导入ImportSelector接口实现类
1️⃣ 使用@Import导入普通类:

2️⃣ 使用@Import导入配置类:

3️⃣ 使用@Import导入ImportSelector接口实现类:

我们使用@Import注解通过这三种方式都可以导入第三方依赖中所提供的bean或者是配置类。

思考:如果基于以上方式完成自动配置,当要引入一个第三方依赖时,是不是还要知道第三方依赖中有哪些配置类和哪些Bean对象?

  • 答案:是的。 (对程序员来讲,很不友好,而且比较繁琐)

思考:当我们要使用第三方依赖,依赖中到底有哪些bean和配置类,谁最清楚?

  • 答案:第三方依赖自身最清楚。

结论:我们不用自己指定要导入哪些bean对象和配置类了,让第三方依赖它自己来指定。

怎么让第三方依赖自己指定bean对象和配置类?

  • 比较常见的方案就是第三方依赖给我们提供一个注解,这个注解一般都以@EnableXxxx开头的注解,注解中封装的就是@Import注解
4️⃣ 使用第三方依赖提供的 @EnableXxxxx注解
  • 第三方依赖中提供的注解
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Import(MyImportSelector.class)//指定要导入哪些bean对象或配置类
public @interface EnableHeaderConfig { 
}

以上四种方式都可以完成导入操作,但是第4种方式会更方便更优雅,而这种方式也是SpringBoot当中所采用的方式。

3.3 跟踪源码

跟踪源码

前置知识

  1. 理解Gson对象是由其配置类通过@Bean注解,进行自动配置的!
  2. 能听懂上述的4种导入三方Bean至IOC中的操作

🎯那下面我们通过源码跟踪的形式来剖析下SpringBoot底层到底是如何完成自动配置的哪一种!。

源码跟踪技巧:

在跟踪框架源码的时候,一定要抓住关键点,找到核心流程。一定不要从头到尾一行代码去看,一个方法的去研究,一定要找到关键流程,抓住关键点,先在宏观上对整个流程或者整个原理有一个认识,有精力再去研究其中的细节。

如何高效的看代码(idea标签) 👍

图解

图解

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从启动类开始看!!✏️ 老弟!一步一步来!

要搞清楚SpringBoot的自动配置原理,要从SpringBoot启动类上使用的核心注解@SpringBootApplication开始分析:

image-20230115001439110

@SpringBootApplication注解中包含了:

  • 元注解(不再解释)
  • @SpringBootConfiguration
  • @EnableAutoConfiguration
  • @ComponentScan

先来看第一个注解:@SpringBootConfiguration

image-20230115001950076

@SpringBootConfiguration注解上使用了@Configuration,表明SpringBoot启动类就是一个配置类。

@Indexed注解,是用来加速应用启动的不用关心。

接下来再先看@ComponentScan注解:

image-20230115002450993

@ComponentScan注解是用来进行组件扫描的,扫描启动类所在的包及其子包下所有被@Component及其衍生注解声明的类。

SpringBoot启动类,之所以具备扫描包功能,就是因为包含了@ComponentScan注解。

最后我们来看看@EnableAutoConfiguration注解(自动配置核心注解):

image-20230115002743115

使用@Import注解,导入了实现ImportSelector接口的实现类。

AutoConfigurationImportSelector类是ImportSelector接口的实现类。

image-20230115003242549

image-20230115003242549

AutoConfigurationImportSelector类中重写了ImportSelector接口的selectImports()方法:

image-20230115003348288

selectImports()方法底层调用getAutoConfigurationEntry()方法,获取可自动配置的配置类信息集合

image-20230115003704385

getAutoConfigurationEntry()方法通过调用getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes)方法获取在配置文件中配置的所有自动配置类的集合

image-20230115003903302

getCandidateConfigurations方法的功能:

获取所有基于META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件、META-INF/spring.factories文件中配置类的集合

META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件和META-INF/spring.factories文件这两个文件在哪里呢?

  • 通常在引入的起步依赖中,都有包含以上两个文件

image-20230129090835964

image-20230115064329460

在前面在给大家演示自动配置的时候,我们直接在测试类当中注入了一个叫gson的bean对象 ,进行JSON格式转换。虽然我们没有配置bean对象,但是我们是可以直接注入使用的。原因就是因为在自动配置类当中做了自动配置。到底是在哪个自动配置类当中做的自动配置呢?我们通过搜索来查询一下。

在META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports配置文件中指定了第三方依赖Gson的配置类:GsonAutoConfiguration

image-20230115005159530

第三方依赖中提供的GsonAutoConfiguration类:

image-20230115005418900

在GsonAutoConfiguration类上,添加了注解@AutoConfiguration,通过查看源码,可以明确:GsonAutoConfiguration类是一个配置。

image-20230115065247287

image-20230115065247287

看到这里,大家就应该明白为什么可以完成自动配置了,原理就是在配置类中定义一个@Bean标识的方法,而Spring会自动调用配置类中使用@Bean标识的方法,并把方法的返回值注册到IOC容器中。

自动配置源码小结

自动配置原理源码入口就是@SpringBootApplication注解,在这个注解中封装了3个注解,分别是:

  • 1️⃣ @SpringBootConfiguration
    • 声明当前类是一个配置类
  • 2️⃣ @ComponentScan
    • 进行组件扫描(SpringBoot中默认扫描的是启动类所在的当前包及其子包)
  • 3️⃣ @EnableAutoConfiguration
    • 封装了4️⃣@Import注解(Import注解中指定了一个5️⃣ImportSelector接口的实现类)
      • 在实现类重写的selectImports()方法,读取当前项目下所有依赖jar包中6️⃣META-INF/spring.factories、META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports两个文件里面定义的配置类(配置类中定义了7️⃣@Bean注解标识的方法)。

当SpringBoot程序启动时,就会加载配置文件当中所定义的配置类,并将这些配置类信息(类的全限定名)封装到String类型的数组中,最终通过@Import注解将这些配置类全部加载到Spring的IOC容器中,交给IOC容器管理。

作业

🚩 流畅的回答下述面试题(建议自己整理成文字)

  1. 自行的跟踪自动配置的源码,简单的描述成文字并绘制成流程图 👍

3.4 如何保障三方的Bean是单例的

问题 如果2个依赖都有相同的自动配置,会创建2个对象到IOC容器中吗?

  1. META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件中定义的配置类非常多,而且每个配置类中又可以定义很多的bean,那这些bean都会注册到Spring的IOC容器中吗?(下图是配置多个出现的问题)

点击查看代码

答案:并不是。 在声明bean对象时,上面有加一个以@Conditional开头的注解,这种注解的作用就是按照条件进行装配,只有满足条件之后,才会将bean注册到Spring的IOC容器中

我们在跟踪SpringBoot自动配置的源码的时候,在自动配置类声明bean的时候,除了在方法上加了一个@Bean注解以外,还会经常用到一个注解,就是以Conditional开头的这一类的注解。以Conditional开头的这些注解都是条件装配的注解。下面我们就来介绍下条件装配注解。

@Conditional注解:

  • 作用:按照一定的条件进行判断,在满足给定条件后才会注册对应的bean对象到Spring的IOC容器中。
  • 位置:方法、类
  • @Conditional本身是一个父注解,派生出大量的子注解:
    • @ConditionalOnClass:判断环境中有对应字节码文件,才注册bean到IOC容器。
    • @ConditionalOnMissingBean:判断环境中没有对应的bean(类型或名称),才注册bean到IOC容器。
    • @ConditionalOnProperty:判断配置文件中有对应属性和值,才注册bean到IOC容器。

自动配置原理总结:

image-20230115222302753

自动配置的核心就在1️⃣ @SpringBootApplication注解上,SpringBootApplication这个注解底层包含了3个注解,分别是:

  • @SpringBootConfiguration

  • @ComponentScan

  • @EnableAutoConfiguration

2️⃣ @EnableAutoConfiguration这个注解才是自动配置的核心。

  • 它封装了一个3️⃣ @Import注解,Import注解里面指定了一个5️⃣ ImportSelector接口的实现类。
  • 在这个实现类中,重写了ImportSelector接口中的5️⃣ selectImports()方法。
  • 而selectImports()方法中会去读取两份配置文件,并将配置文件中定义的配置类做为selectImports()方法的返回值返回,返回值代表的就是需要将哪些类交给Spring的IOC容器进行管理。
  • 那么所有自动配置类的中声明的bean都会加载到Spring的IOC容器中吗? 其实并不会,因为这些配置类中在声明bean时,通常都会添加6️⃣ @Conditional开头的注解,这个注解就是进行条件装配。而Spring会根据Conditional注解有选择性的进行bean的创建。
  • @Enable 开头的注解底层,它就封装了一个注解 import 注解,它里面指定了一个类,是 ImportSelector 接口的实现类。在实现类当中,我们需要去实现 ImportSelector 接口当中的一个方法 selectImports 这个方法。这个方法的返回值代表的就是我需要将哪些类交给 spring 的 IOC容器进行管理。
  • 此时它会去读取两份配置文件,一份儿是 spring.factories,另外一份儿是 autoConfiguration.imports。而在 autoConfiguration.imports 这份儿文件当中,它就会去配置大量的自动配置的类。
  • 而前面我们也提到过这些所有的自动配置类当中,所有的 bean都会加载到 spring 的 IOC 容器当中吗?其实并不会,因为这些配置类当中,在声明 bean 的时候,通常会加上这么一类@Conditional 开头的注解。这个注解就是进行条件装配。所以SpringBoot非常的智能,它会根据 @Conditional 注解来进行条件装配。只有条件成立,它才会声明这个bean,才会将这个 bean 交给 IOC 容器管理。

3.5 自定义自定义起步依赖了解即可 🚀

自定义自定义起步依赖

  1. 实际的项目开发当中,并不是所有的第三方的技术官方都给我们提供了与SpringBoot整合的starter起步依赖
  2. 阿里云OSS对象存储服务,阿里云的官方没有提供对应的起步依赖
  3. 在SpringBoot项目中,一般都会将这些公共组件封装为SpringBoot当中的starter(起步依赖)

image-20230115224939131

SpringBoot官方starter命名: spring-boot-starter-xxxx

第三组织提供的starter命名: xxxx-spring-boot-starter

在自定义一个起步依赖starter的时候,按照规范需要定义两个模块:

  1. starter模块(把程序开发所需要的依赖都定义在starter起步依赖中)
  2. autoconfigure模块(自动配置)

起步依赖初始工程下载open in new window工程大小:49Kb

之前阿里云OSS的使用:

  • 配置文件

springboot-autoconfiguration-test模块下

#配置阿里云OSS参数
aliyun:
  oss:
    endpoint: https://oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com
    accessKeyId: LTAI5tGJKWuBifboPQrMQFze
    accessKeySecret: PghR2lcWRjJI4UupdqLtPVXCIz9INS
    bucketName: java76oss
  • AliOSSProperties类

aliyun-oss-spring-boot-autoconfigure模块下的oss包下

/*阿里云OSS相关配置*/
@Data
@ConfigurationProperties(prefix = "aliyun.oss")
public class AliOSSProperties {
    //区域
    private String endpoint;
    //身份ID
    private String accessKeyId ;
    //身份密钥
    private String accessKeySecret ;
    //存储空间
    private String bucketName;
}
  • AliOSSUtils工具类

aliyun-oss-spring-boot-autoconfigure模块下的oss包下


import lombok.Data;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.UUID;

@Data
public class AliOSSUtils {
    private AliOSSProperties aliOSSProperties;

    /**
     * 实现上传图片到OSS
     */
    public String upload(MultipartFile multipartFile) throws IOException {
        // 获取上传的文件的输入流
        InputStream inputStream = multipartFile.getInputStream();

        // 避免文件覆盖
        String originalFilename = multipartFile.getOriginalFilename();
        String fileName = UUID.randomUUID().toString() + originalFilename.substring(originalFilename.lastIndexOf("."));

        //上传文件到 OSS
        OSS ossClient = new OSSClientBuilder().build(aliOSSProperties.getEndpoint(),
                aliOSSProperties.getAccessKeyId(), aliOSSProperties.getAccessKeySecret());
        ossClient.putObject(aliOSSProperties.getBucketName(), fileName, inputStream);

        //文件访问路径
        String url =aliOSSProperties.getEndpoint().split("//")[0] + "//" + aliOSSProperties.getBucketName() + "." + aliOSSProperties.getEndpoint().split("//")[1] + "/" + fileName;

        // 关闭ossClient
        ossClient.shutdown();
        return url;// 把上传到oss的路径返回
    }
}
  • 自动配置类AliOSSAutoConfiguration

aliyun-oss-spring-boot-autoconfigure模块下的oss包下

@Configuration//当前类为Spring配置类
@EnableConfigurationProperties(AliOSSProperties.class)//导入AliOSSProperties类,并交给SpringIOC管理
public class AliOSSAutoConfiguration {
    
    //创建AliOSSUtils对象,并交给SpringIOC容器
    @Bean
    public AliOSSUtils aliOSSUtils(AliOSSProperties aliOSSProperties){
        AliOSSUtils aliOSSUtils = new AliOSSUtils();
        aliOSSUtils.setAliOSSProperties(aliOSSProperties);
        return aliOSSUtils;
    }
}

自定义起步依赖步骤提示

  • 第1步:创建自定义starter模块(进行依赖管理)
    • 把阿里云OSS所有的依赖统一管理起来
  • 第2步:创建autoconfigure模块
    • 在starter中引入autoconfigure (我们使用时只需要引入starter起步依赖即可)
  • 第3步:在autoconfigure中完成自动配置
    1. 定义一个自动配置类,在自动配置类中将所要配置的bean都提前配置好
    2. 定义配置文件,把自动配置类的全类名定义在配置文件中
  • 第4步:测试
    1. 使用apifox上传文件试试

创建aliyun-oss-spring-boot-starter模块

图解

图解

删除pom.xml文件中多余的内容后的内容如下阴影部分等下要导入其他模块:

<?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>2.7.3</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>

<groupId>com.aliyun.oss</groupId>
<artifactId>aliyun-oss-spring-boot-starter</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

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

<dependencies>
<!--引入autoconfigure模块-->


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

</project>

创建aliyun-oss-spring-boot-autoconfigure模块

  1. 创建完模块后,删除多余的文件,最终保留内容如下:

image-20230116000542905

  1. 删除pom.xml文件中多余的内容后,添加上传需要的其他依赖:
<?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>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.7.3</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>

<groupId>com.aliyun.oss</groupId>
<artifactId>aliyun-oss-spring-boot-autoconfigure</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

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

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

<!--引入web起步依赖-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

<!--Lombok-->
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
</dependency>

<!--阿里云OSS-->
<dependency>
<groupId>com.aliyun.oss</groupId>
<artifactId>aliyun-sdk-oss</artifactId>
<version>3.15.1</version>
</dependency>

<dependency>
<groupId>javax.xml.bind</groupId>
<artifactId>jaxb-api</artifactId>
<version>2.3.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>javax.activation</groupId>
<artifactId>activation</artifactId>
<version>1.1.1</version>
</dependency>
<!-- no more than 2.3.3-->
<dependency>
<groupId>org.glassfish.jaxb</groupId>
<artifactId>jaxb-runtime</artifactId>
<version>2.3.3</version>
</dependency>
</dependencies>
</project>
  1. 将上诉素材中的AliOSSProperties和AliOSSUtils工具类 以及自动配置类AliOSSAutoConfiguration导入到包中

4.在aliyun-oss-spring-boot-autoconfigure模块中的resources下,新建自动配置文件:

  • META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports

    com.aliyun.oss.AliOSSAutoConfiguration

    步骤参考

    步骤参考

整体结构如下:image-20230116004957697

导入springboot-autoconfiguration-test工程测试工程

PghR2lcWRjJI4UupdqLtPVXCIz9INS

PghR2lcWRjJI4UupdqLtPVXCIz9INS

测试前准备:

1️⃣ 在test工程中引入阿里云starter依赖
  • 通过依赖传递,会把autoconfigure依赖也引入了
<!--引入阿里云OSS起步依赖-->
<dependency>
    <groupId>com.aliyun.oss</groupId>
    <artifactId>aliyun-oss-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>
2️⃣ 在test工程中的application.yml文件中,配置阿里云OSS配置参数信息(从以前的工程中拷贝即可)

#配置阿里云OSS参数
aliyun:
  oss:
    endpoint: https://oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com
    accessKeyId: LTAI5tGJKWuBifboPQrMQFze
    accessKeySecret: 在文章中有,找找,找不到问yange
    bucketName: java76oss
3️⃣ 在test工程中的UploadController类编写代码
@RestController
public class UploadController {

 @Autowired
 private AliOSSUtils aliOSSUtils;

 @PostMapping("/upload")
 public String upload(MultipartFile image) throws Exception {
     //上传文件到阿里云 OSS
     String url = aliOSSUtils.upload(image);
     System.out.println(url);
     return url;
 }

}

编写完代码后,我们启动当前的SpringBoot测试工程:

  • 随着SpringBoot项目启动,自动配置会把AliOSSUtils的bean对象装配到IOC容器中

image-20230116011039611

用postman工具进行文件上传:

image-20230116010731914

通过断点可以看到自动注入AliOSSUtils的bean对象:

image-20230116011501201

课堂作业

🚩 1. 下载起步依赖初始工程,完成起步依赖的定义,体会其流程,你就是这条该最靓的崽!

4. Web后端开发总结

image-2023011601150

课后作业

🚩 1. 将参考上图将你熟悉的、不熟悉的、忘记的、知识点进行分类并复盘,可以使用自己模板,也可以参考下面的模板

  • 前端
    • 熟悉:
    • 了解:
    • 忘记:
  • 数据库
    • 熟悉:
    • 了解:
    • 忘记:
  • 框架
    • 熟悉:
    • 了解:
    • 忘记:
  • 服务器软件
    • 熟悉:
    • 了解:
    • 忘记:
  • web知识
    • 熟悉:
    • 了解:
    • 忘记:

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