SpringBoot

Spring学习笔记(十二)——SpringBoot基础和快速入门

Nick · 4月13日 · 2020年 · 本文13424字 · 阅读34分钟631

一、SpringBoot简介

1.1 原有Spring优缺点分析

1.1.1 Spring的优点分析

Spring是Java企业版(Java Enterprise Edition,JEE,也称J2EE)的轻量级代替品。无需开发重量级的Enterprise JavaBean(EJB),Spring为企业级Java开发提供了一种相对简单的方法,通过依赖注入和面向切面编程,用简单的Java对象(Plain Old Java Object,POJO)实现了EJB的功能。

1.1.2 Spring的缺点分析

虽然Spring的组件代码是轻量级的,但它的配置却是重量级的。一开始,Spring用XML配置,而且是很多XML配置。Spring 2.5引入了基于注解的组件扫描,这消除了大量针对应用程序自身组件的显式XML配置。Spring 3.0引入了基于Java的配置,这是一种类型安全的可重构配置方式,可以代替XML。

所有这些配置都代表了开发时的损耗。因为在思考Spring特性配置和解决业务问题之间需要进行思维切换,所以编写配置挤占了编写应用程序逻辑的时间。和所有框架一样,Spring实用,但与此同时它要求的回报也不少。

除此之外,项目的依赖管理也是一件耗时耗力的事情。在环境搭建时,需要分析要导入哪些库的坐标,而且还需要分析导入与之有依赖关系的其他库的坐标,一旦选错了依赖的版本,随之而来的不兼容问题就会严重阻碍项目的开发进度。

1.2 SpringBoot的概述

1.2.1 SpringBoot解决上述Spring的缺点

SpringBoot对上述Spring的缺点进行的改善和优化,基于约定优于配置的思想,可以让开发人员不必在配置与逻辑业务之间进行思维的切换,全身心的投入到逻辑业务的代码编写中,从而大大提高了开发的效率,一定程度上缩短了项目周期。

1.2.2 SpringBoot的特点

  • 为基于Spring的开发提供更快的入门体验
  • 开箱即用,没有代码生成,也无需XML配置。同时也可以修改默认值来满足特定的需求
  • 提供了一些大型项目中常见的非功能性特性,如嵌入式服务器、安全、指标,健康检测、外部配置等
  • SpringBoot不是对Spring功能上的增强,而是提供了一种快速使用Spring的方式

1.2.3 SpringBoot的核心功能

  • 起步依赖起步依赖本质上是一个Maven项目对象模型(Project Object Model,POM),定义了对其他库的传递依赖,这些东西加在一起即支持某项功能。

    简单的说,起步依赖就是将具备某种功能的坐标打包到一起,并提供一些默认的功能。

  • 自动配置

    Spring Boot的自动配置是一个运行时(更准确地说,是应用程序启动时)的过程,考虑了众多因素,才决定Spring配置应该用哪个,不该用哪个。该过程是Spring自动完成的。

​ 注意:起步依赖和自动配置的原理剖析会在第三章《SpringBoot原理分析》进行详细讲解

二、SpringBoot快速入门

2.1 代码实现

2.1.1 创建Maven工程

使用idea工具创建一个maven工程,该工程为普通的java工程即可

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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IMZwoj7r-1586713077537)(img\2.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-nNVzP6wz-1586713077539)(img\3.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-3M5sMKQn-1586713077541)(img\4.png)]

2.1.2 添加SpringBoot的起步依赖

SpringBoot要求,项目要继承SpringBoot的起步依赖spring-boot-starter-parent

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.0.1.RELEASE</version>
</parent>

SpringBoot要集成SpringMVC进行Controller的开发,所以项目要导入web的启动依赖

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

2.1.3 编写SpringBoot引导类

要通过SpringBoot提供的引导类起步SpringBoot才可以进行访问

package com.itheima;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class MySpringBootApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MySpringBootApplication.class);
    }

}

2.1.4 编写Controller

在引导类MySpringBootApplication同级包或者子级包中创建QuickStartController

package com.itheima.controller;

import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

@Controller
public class QuickStartController {

    @RequestMapping("/quick")
    @ResponseBody
    public String quick(){
        return "springboot 访问成功!";
    }

}

2.1.5 测试

执行SpringBoot起步类的主方法,控制台打印日志如下:

.   ____          _            __ _ _
 /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
 \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
  '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
 =========|_|==============|___/=/_/_/_/
 :: Spring Boot ::        (v2.0.1.RELEASE)

2018-05-08 14:29:59.714  INFO 5672 --- [           main] com.itheima.MySpringBootApplication      : Starting MySpringBootApplication on DESKTOP-RRUNFUH with PID 5672 (C:\Users\muzimoo\IdeaProjects\IdeaTest\springboot_quick\target\classes started by muzimoo in C:\Users\muzimoo\IdeaProjects\IdeaTest)
... ... ...
o.s.w.s.handler.SimpleUrlHandlerMapping  : Mapped URL path [/**] onto handler of type [class org.springframework.web.servlet.resource.ResourceHttpRequestHandler]
2018-05-08 14:30:03.126  INFO 5672 --- [           main] o.s.j.e.a.AnnotationMBeanExporter        : Registering beans for JMX exposure on startup
2018-05-08 14:30:03.196  INFO 5672 --- [           main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer  : Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
2018-05-08 14:30:03.206  INFO 5672 --- [           main] com.itheima.MySpringBootApplication      : Started MySpringBootApplication in 4.252 seconds (JVM running for 5.583)

通过日志发现,Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''

tomcat已经起步,端口监听8080,web应用的虚拟工程名称为空

打开浏览器访问url地址为:http://localhost:8080/quick

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-JRjORrhL-1586713077543)(img\5.png)]

2.2 快速入门解析

2.2.2 SpringBoot代码解析

  • @SpringBootApplication:标注SpringBoot的启动类,该注解具备多种功能(后面详细剖析)
  • SpringApplication.run(MySpringBootApplication.class) 代表运行SpringBoot的启动类,参数为SpringBoot启动类的字节码对象

2.2.3 SpringBoot工程热部署

我们在开发中反复修改类、页面等资源,每次修改后都是需要重新启动才生效,这样每次启动都很麻烦,浪费了大量的时间,我们可以在修改代码后不重启就能生效,在 pom.xml 中添加如下配置就可以实现这样的功能,我们称之为热部署。

<!--热部署配置-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
</dependency>

注意:IDEA进行SpringBoot热部署失败原因

出现这种情况,并不是热部署配置问题,其根本原因是因为Intellij IEDA默认情况下不会自动编译,需要对IDEA进行自动编译的设置,如下:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-mlSJFHlR-1586713077547)(img\19.png)]

然后 Shift+Ctrl+Alt+/,选择Registry

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1CffiWYX-1586713077549)(img\20.png)]

2.2.4 使用idea快速创建SpringBoot项目

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-igHdQTyk-1586713077553)(img\6.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-7WcExvKI-1586713077557)(img\7.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4fEyIEFe-1586713077561)(img\8.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EYJN7Dgv-1586713077564)(img\9.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LeAN3drR-1586713077568)(img\10.png)]

通过idea快速创建的SpringBoot项目的pom.xml中已经导入了我们选择的web的起步依赖的坐标

<?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 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.itheima</groupId>
    <artifactId>springboot_quick2</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>

    <name>springboot_quick2</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.0.1.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>9</java.version>
    </properties>

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

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

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>


</project>

默认生成的Spring Boot项目;
- 主程序已经生成好了,我们只需要我们自己的逻辑
- resources文件夹中目录结构
- static:保存所有的静态资源; js css images;
- templates:保存所有的模板页面;(Spring Boot默认jar包使用嵌入式的Tomcat,默认不支持JSP页面);可以使用模板引擎(freemarker、thymeleaf);
- application.properties:Spring Boot应用的配置文件;可以修改一些默认设置;
可以使用快速入门的方式创建Controller进行访问,此处不再赘述

三、SpringBoot原理分析

3.1 起步依赖原理分析

3.1.1 分析spring-boot-starter-parent

按住Ctrl点击pom.xml中的spring-boot-starter-parent,跳转到了spring-boot-starter-parent的pom.xml,xml配置如下(只摘抄了部分重点配置):

<parent>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
  <version>2.0.1.RELEASE</version>
  <relativePath>../../spring-boot-dependencies</relativePath>
</parent>

按住Ctrl点击pom.xml中的spring-boot-starter-dependencies,跳转到了spring-boot-starter-dependencies的pom.xml,xml配置如下(只摘抄了部分重点配置):

<properties>
    <activemq.version>5.15.3</activemq.version>
    <antlr2.version>2.7.7</antlr2.version>
    <appengine-sdk.version>1.9.63</appengine-sdk.version>
    <artemis.version>2.4.0</artemis.version>
    <aspectj.version>1.8.13</aspectj.version>
    <assertj.version>3.9.1</assertj.version>
    <atomikos.version>4.0.6</atomikos.version>
    <bitronix.version>2.1.4</bitronix.version>
    <build-helper-maven-plugin.version>3.0.0</build-helper-maven-plugin.version>
    <byte-buddy.version>1.7.11</byte-buddy.version>
    ... ... ...
</properties>
<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot</artifactId>
            <version>2.0.1.RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-test</artifactId>
            <version>2.0.1.RELEASE</version>
        </dependency>
        ... ... ...
    </dependencies>
</dependencyManagement>
<build>
    <pluginManagement>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.jetbrains.kotlin</groupId>
                <artifactId>kotlin-maven-plugin</artifactId>
                <version>${kotlin.version}</version>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.jooq</groupId>
                <artifactId>jooq-codegen-maven</artifactId>
                <version>${jooq.version}</version>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <version>2.0.1.RELEASE</version>
            </plugin>
            ... ... ...
        </plugins>
    </pluginManagement>
</build>

从上面的spring-boot-starter-dependencies的pom.xml中我们可以发现,一部分坐标的版本、依赖管理、插件管理已经定义好,所以我们的SpringBoot工程继承spring-boot-starter-parent后已经具备版本锁定等配置了。所以起步依赖的作用就是进行依赖的传递。

3.1.2 分析spring-boot-starter-web

按住Ctrl点击pom.xml中的spring-boot-starter-web,跳转到了spring-boot-starter-web的pom.xml,xml配置如下(只摘抄了部分重点配置):

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd" xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starters</artifactId>
        <version>2.0.1.RELEASE</version>
    </parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    <version>2.0.1.RELEASE</version>
    <name>Spring Boot Web Starter</name>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
            <version>2.0.1.RELEASE</version>
            <scope>compile</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-json</artifactId>
            <version>2.0.1.RELEASE</version>
            <scope>compile</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
            <version>2.0.1.RELEASE</version>
            <scope>compile</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.hibernate.validator</groupId>
            <artifactId>hibernate-validator</artifactId>
            <version>6.0.9.Final</version>
            <scope>compile</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-web</artifactId>
            <version>5.0.5.RELEASE</version>
            <scope>compile</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
            <version>5.0.5.RELEASE</version>
            <scope>compile</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

从上面的spring-boot-starter-web的pom.xml中我们可以发现,spring-boot-starter-web就是将web开发要使用的spring-web、spring-webmvc等坐标进行了“打包”,这样我们的工程只要引入spring-boot-starter-web起步依赖的坐标就可以进行web开发了,同样体现了依赖传递的作用。

3.2 自动配置原理解析

按住Ctrl点击查看启动类MySpringBootApplication上的注解@SpringBootApplication

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

注解@SpringBootApplication的源码

@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 {

    /**
     * Exclude specific auto-configuration classes such that they will never be applied.
     * @return the classes to exclude
     */
    @AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)
    Class<?>[] exclude() default {};

    ... ... ...

}

其中,

@SpringBootConfiguration:等同与@Configuration,既标注该类是Spring的一个配置类

@EnableAutoConfiguration:SpringBoot自动配置功能开启

按住Ctrl点击查看注解@EnableAutoConfiguration

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
    ... ... ...
}

其中,@Import(AutoConfigurationImportSelector.class) 导入了AutoConfigurationImportSelector类

按住Ctrl点击查看AutoConfigurationImportSelector源码

public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
        ... ... ...
        List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,
                                                                   attributes);
        configurations = removeDuplicates(configurations);
        Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);
        checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
        configurations.removeAll(exclusions);
        configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);
        fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);
        return StringUtils.toStringArray(configurations);
}


protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata,
            AnnotationAttributes attributes) {
        List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(
                getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), getBeanClassLoader());

        return configurations;
}

其中,SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames 方法的作用就是从META-INF/spring.factories文件中读取指定类对应的类名称列表

在这里插入图片描述

spring.factories 文件中有关自动配置的配置信息如下:

... ... ...

org.springframework.boot.autoconfigure.web.reactive.function.client.WebClientAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.DispatcherServletAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.ServletWebServerFactoryAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.error.ErrorMvcAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.HttpEncodingAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.MultipartAutoConfiguration,\

... ... ...

上面配置文件存在大量的以Configuration为结尾的类名称,这些类就是存有自动配置信息的类,而SpringApplication在获取这些类名后再加载

我们以ServletWebServerFactoryAutoConfiguration为例来分析源码:

@Configuration
@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
@ConditionalOnClass(ServletRequest.class)
@ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET)
@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class)
@Import({ ServletWebServerFactoryAutoConfiguration.BeanPostProcessorsRegistrar.class,
        ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedTomcat.class,
        ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedJetty.class,
        ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedUndertow.class })
public class ServletWebServerFactoryAutoConfiguration {
    ... ... ...
}

其中,

@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class) 代表加载ServerProperties服务器配置属性类

进入ServerProperties.class源码如下:

@ConfigurationProperties(prefix = "server", ignoreUnknownFields = true)
public class ServerProperties {

    /**
     * Server HTTP port.
     */
    private Integer port;

    /**
     * Network address to which the server should bind.
     */
    private InetAddress address;

    ... ... ...

}

其中,

prefix = "server" 表示SpringBoot配置文件中的前缀,SpringBoot会将配置文件中以server开始的属性映射到该类的字段中。映射关系如下:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8iJ1f61w-1586713077574)(img\12.png)]

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