Java教程

SpringBoot学习笔记

本文主要是介绍SpringBoot学习笔记，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

什么是SpringBoot

是一个微服务脚手架，可以快速搭建一个微服务。
观点：约定大于配置！！！

SpringBoot目前是主流。

创建SpringBoot微服务项目

Spring官方提供了非常方便的工具让我们快速构建应用

Spring Initializr：https://start.spring.io/

项目创建方式一：使用Spring Initializr 的 Web页面创建项目

1、打开 https://start.spring.io/
2、填写项目信息
3、点击”Generate Project“按钮生成项目；下载此项目
4、解压项目包，并用IDEA以Maven项目导入，一路下一步即可，直到项目导入完毕。
5、如果是第一次使用，可能速度会比较慢，包比较多、需要耐心等待一切就绪。

项目创建方式二：使用 IDEA 直接创建项目

1、创建一个新项目
2、选择spring initalizr ， 可以看到默认就是去官网的快速构建工具那里实现
3、填写项目信息
4、选择初始化的组件（初学勾选 Web 即可）
5、填写项目路径
6、等待项目构建成功

项目结构分析：

通过上面步骤完成了基础项目的创建。就会自动生成以下文件。
1、程序的主启动类
2、一个 application.properties 配置文件
3、一个 测试类
4、一个 pom.xml

pom.xml 分析
打开pom.xml，看看Spring Boot项目的依赖：

<!-- 父依赖 -->
<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.2.5.RELEASE</version>
    <relativePath/>
</parent>

<dependencies>
    <!-- web场景启动器 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <!-- springboot单元测试 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
        <!-- 剔除依赖 -->
        <exclusions>
            <exclusion>
                <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
            </exclusion>
        </exclusions>
    </dependency>
</dependencies>

<build>
    <plugins>
        <!-- 打包插件 -->
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

编写一个http接口
1、在主程序的同级目录下，新建一个controller包，一定要在同级目录下，否则识别不到

2、在包中新建一个HelloController类

@RestController
public class HelloController {

    @RequestMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "Hello World";
    }
    
}

3、编写完毕后，从主程序启动项目，浏览器发起请求，看页面返回；控制台输出了 Tomcat 访问的端口号！
如果遇到以上错误，可以配置打包时 跳过项目运行测试用例

<plugin>
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
    <configuration>
        <!--跳过项目运行测试用例-->
        <skipTests>true</skipTests>
    </configuration>
</plugin>

如果打包成功，则会在target目录下生成一个 jar 包

改变启动标志：
如何更改启动时显示的字符拼成的字母，SpringBoot呢？也就是 banner 图案；
只需一步：到项目下的 resources 目录下新建一个banner.txt 即可。
图案可以到：https://www.bootschool.net/ascii 这个网站生成，然后拷贝到文件中即可！

SpringBoot启动原理

我们可以发现，SpringBoot项目是依赖这个父工程包的

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.2.5.RELEASE</version>
    <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>

点开之后，发现还有个父依赖

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
    <version>2.2.5.RELEASE</version>
    <relativePath>../../spring-boot-dependencies</relativePath>
</parent>

这里才是我们的依赖配置中心。
springboot-boot-starter-xxx：就是spring-boot的场景启动器
spring-boot-starter-web：帮我们导入了web模块正常运行所依赖的组件

因此SpringBoot将所有的功能场景都抽取出来，做成一个个的starter （启动器），只需要在项目中引入这些starter即可，所有相关的依赖都会导入进来 ， 我们要用什么功能就导入什么样的场景启动器即可。我们未来也可以自己自定义 starter

主启动类：

//@SpringBootApplication 来标注一个主程序类
//说明这是一个Spring Boot应用
@SpringBootApplication
public class SpringbootApplication {

   public static void main(String[] args) {
     //以为是启动了一个方法，没想到启动了一个服务
      SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
   }

}

重点在SpringBootApplication这个注解上。我们可以点开这个注解，发现这个注解上面，还有很多其它的注解。

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(
    excludeFilters = {@Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = {TypeExcludeFilter.class}
), @Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = {AutoConfigurationExcludeFilter.class}
)}
)
public @interface SpringBootApplication {
    // ......
}

第一部分：@ComponentScan
这个注解在Spring中很重要 ,它对应XML配置中的元素。
作用：自动扫描并加载符合条件的组件或者bean ， 将这个bean定义加载到IOC容器中

@SpringBootConfiguration
作用：SpringBoot的配置类 ，标注在某个类上 ， 表示这是一个SpringBoot的配置类；

我们继续进去这个注解查看
// 点进去得到下面的 @Component

@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration {}

@Component
public @interface Configuration {}

这里的 @Configuration，说明这是一个配置类 ，配置类就是对应Spring的xml 配置文件；
里面的 @Component 这就说明，启动类本身也是Spring中的一个组件而已，负责启动应用！
我们回到 SpringBootApplication 注解中继续看。

第二部分：@EnableAutoConfiguration
@EnableAutoConfiguration ：开启自动配置功能

以前我们需要自己配置的东西，而现在SpringBoot可以自动帮我们配置 ；@EnableAutoConfiguration告诉SpringBoot开启自动配置功能，这样自动配置才能生效。

点进注解接续查看：

@AutoConfigurationPackage ：自动配置包

@Import({Registrar.class})
public @interface AutoConfigurationPackage {
}

@import ：Spring底层注解@import ， 给容器中导入一个组件
Registrar.class 作用：将主启动类的所在包及包下面所有子包里面的所有组件扫描到Spring容器
这个分析完了，退到上一步，继续看

@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) ：给容器导入组件 ；

AutoConfigurationImportSelector ：自动配置导入选择器，那么它会导入哪些组件的选择器呢？我们点击去这个类看源码：

1、这个类中有一个这样的方法

// 获得候选的配置

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
    //这里的getSpringFactoriesLoaderFactoryClass（）方法
    //返回的就是我们最开始看的启动自动导入配置文件的注解类；EnableAutoConfiguration
    List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(this.getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), this.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;
}

2、这个方法又调用了 SpringFactoriesLoader 类的静态方法！我们进入SpringFactoriesLoader类loadFactoryNames() 方法

public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {
    String factoryClassName = factoryClass.getName();
    //这里它又调用了 loadSpringFactories 方法
    return (List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList());
}

3、我们继续点击查看 loadSpringFactories 方法

private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {
    //获得classLoader ， 我们返回可以看到这里得到的就是EnableAutoConfiguration标注的类本身
    MultiValueMap<String, String> result = (MultiValueMap)cache.get(classLoader);
    if (result != null) {
        return result;
    } else {
        try {
            //去获取一个资源 "META-INF/spring.factories"
            Enumeration<URL> urls = classLoader != null ? classLoader.getResources("META-INF/spring.factories") : ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories");
            LinkedMultiValueMap result = new LinkedMultiValueMap();

            //将读取到的资源遍历，封装成为一个Properties
            while(urls.hasMoreElements()) {
                URL url = (URL)urls.nextElement();
                UrlResource resource = new UrlResource(url);
                Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
                Iterator var6 = properties.entrySet().iterator();

                while(var6.hasNext()) {
                    Entry<?, ?> entry = (Entry)var6.next();
                    String factoryClassName = ((String)entry.getKey()).trim();
                    String[] var9 = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String)entry.getValue());
                    int var10 = var9.length;

                    for(int var11 = 0; var11 < var10; ++var11) {
                        String factoryName = var9[var11];
                        result.add(factoryClassName, factoryName.trim());
                    }
                }
            }

            cache.put(classLoader, result);
            return result;
        } catch (IOException var13) {
            throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [META-INF/spring.factories]", var13);
        }
    }
}

4、发现一个多次出现的文件：spring.factories，全局搜索它
在这里插入图片描述
到此，我们就发现了自动配置的根源，这里有很多的自动配置的文件。

第三部分：spring.factories
点进WebMvcAutoConfiguration
在这里插入图片描述
可以看到，这些都是一个个的JavaConfig配置类，注入了一些Bean。
所以，自动配置真正实现是从classpath中搜寻所有的META-INF/spring.factories配置文件 ，并将其中对应的 org.springframework.boot.autoconfigure. 包下的配置项，通过反射实例化为对应标注了 @Configuration的JavaConfig形式的IOC容器配置类 ， 然后将这些都汇总成为一个实例并加载到IOC容器中。

结论：

1.SpringBoot在启动的时候从类路径下的META-INF/spring.factories中获取EnableAutoConfiguration指定的值
2.将这些值作为自动配置类导入容器 ， 自动配置类就生效 ， 帮我们进行自动配置工作；
3.整个J2EE的整体解决方案和自动配置都在springboot-autoconfigure的jar包中；
4.它会给容器中导入非常多的自动配置类 （xxxAutoConfiguration）, 就是给容器中导入这个场景需要的所有组件 ，并配置好这些组件 ；
5.有了自动配置类 ， 免去了我们手动编写配置注入功能组件等的工作；

SpringApplication的启动原理

SpringApplication.run分析
分析该方法主要分两部分，一部分是SpringApplication的实例化，二是run方法的执行；

第一部分：
1、推断应用的类型是普通的项目还是Web项目
2、查找并加载所有可用初始化器 ， 设置到initializers属性中
3、找出所有的应用程序监听器，设置到listeners属性中
4、推断并设置main方法的定义类，找到运行的主类

代码写的很清楚了

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class... primarySources) {
    // ......
    this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
    this.setInitializers(this.getSpringFactoriesInstances();
    this.setListeners(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
    this.mainApplicationClass = this.deduceMainApplicationClass();
}

第二部分：run方法流程分析
在这里插入图片描述

YML配置

SpringBoot使用一个全局的配置文件 ， 配置文件名称是固定的

application.properties
语法结构 ：key=value

application.yml
语法结构 ：key：空格 value

配置文件的作用 ：修改SpringBoot自动配置的默认值，因为SpringBoot在底层都给我们自动配置好了；

yaml基础语法
说明：语法要求严格！
1、空格不能省略
2、以缩进来控制层级关系，只要是左边对齐的一列数据都是同一个层级的。
3、属性和值的大小写都是十分敏感的。

字面量：普通的值 [ 数字，布尔值，字符串 ]
字面量直接写在后面就可以 ， 字符串默认不用加上双引号或者单引号；

k: v

注意：
“ ” 双引号，不会转义字符串里面的特殊字符 ， 特殊字符会作为本身想表示的意思；
比如 ：name: “kuang \n shen” 输出 ：kuang 换行 shen
‘’ 单引号，会转义特殊字符 ， 特殊字符最终会变成和普通字符一样输出
比如 ：name: ‘kuang \n shen’ 输出 ：kuang \n shen

对象、Map（键值对）
#对象、Map格式

k: 
    v1:
    v2:

在下一行来写对象的属性和值得关系，注意缩进；比如：

student:
    name: qinjiang
    age: 3

行内写法

student: {name: qinjiang,age: 3}

数组（ List、set ）
用 - 值表示数组中的一个元素,比如：

pets:
 - cat
 - dog
 - pig

行内写法

pets: [cat,dog,pig]

修改默认端口号：

server:
  port: 8082

示例：注入配置文件
yaml文件更强大的地方在于，他可以给我们的实体类直接注入匹配值！

yaml注入配置文件
1、在springboot项目中的resources目录下新建一个文件 application.yml
2、编写一个实体类 Dog；

package com.kuang.springboot.pojo;

@Component  //注册bean到容器中
public class Dog {
    private String name;
    private Integer age;
    
    //有参无参构造、get、set方法、toString()方法  
}

3、思考，我们原来是如何给bean注入属性值的！@Value，给狗狗类测试一下：

@Component //注册bean
public class Dog {
    @Value("阿黄")
    private String name;
    @Value("18")
    private Integer age;
}

4、在SpringBoot的测试类下注入狗狗输出一下；

@SpringBootTest
class DemoApplicationTests {

    @Autowired //将狗狗自动注入进来
    Dog dog;

    @Test
    public void contextLoads() {
        System.out.println(dog); //打印看下狗狗对象
    }

}

结果成功输出，@Value注入成功，这是我们原来的办法对吧。

图片

5、我们在编写一个复杂一点的实体类：Person 类

@Component //注册bean到容器中
public class Person {
    private String name;
    private Integer age;
    private Boolean happy;
    private Date birth;
    private Map<String,Object> maps;
    private List<Object> lists;
    private Dog dog;
    
    //有参无参构造、get、set方法、toString()方法  
}

6、我们来使用yaml配置的方式进行注入，大家写的时候注意区别和优势，我们编写一个yaml配置！

person:
  name: qinjiang
  age: 3
  happy: false
  birth: 2000/01/01
  maps: {k1: v1,k2: v2}
  lists:
   - code
   - girl
   - music
  dog:
    name: 旺财
    age: 1

7、我们刚才已经把person这个对象的所有值都写好了，我们现在来注入到我们的类中！

/*
@ConfigurationProperties作用：
将配置文件中配置的每一个属性的值，映射到这个组件中；
告诉SpringBoot将本类中的所有属性和配置文件中相关的配置进行绑定
参数 prefix = “person” : 将配置文件中的person下面的所有属性一一对应
*/
@Component //注册bean
@ConfigurationProperties(prefix = "person")
public class Person {
    private String name;
    private Integer age;
    private Boolean happy;
    private Date birth;
    private Map<String,Object> maps;
    private List<Object> lists;
    private Dog dog;
}

8、IDEA 提示，springboot配置注解处理器没有找到，让我们看文档，我们可以查看文档，找到一个依赖！

图片

图片

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
  <optional>true</optional>
</dependency>

9、确认以上配置都OK之后，我们去测试类中测试一下：

@SpringBootTest
class DemoApplicationTests {

    @Autowired
    Person person; //将person自动注入进来

    @Test
    public void contextLoads() {
        System.out.println(person); //打印person信息
    }

}

结果：所有值全部注入成功！
在这里插入图片描述
yaml配置注入到实体类完全OK！

测试：

1、将配置文件的key 值 和 属性的值设置为不一样，则结果输出为null，注入失败
2、在配置一个person2，然后将 @ConfigurationProperties(prefix = “person2”) 指向我们的person2；
加载指定的配置文件
@PropertySource ：加载指定的配置文件；
@configurationProperties：默认从全局配置文件中获取值；

1、我们去在resources目录下新建一个person.properties文件

name=kuangshen

2、然后在我们的代码中指定加载person.properties文件

@PropertySource(value = "classpath:person.properties")
@Component //注册bean
public class Person {

    @Value("${name}")
    private String name;

    ......  
}

3、再次输出测试一下：指定配置文件绑定成功！

图片

配置文件占位符
配置文件还可以编写占位符生成随机数

person:
    name: qinjiang${random.uuid} # 随机uuid
    age: ${random.int}  # 随机int
    happy: false
    birth: 2000/01/01
    maps: {k1: v1,k2: v2}
    lists:
      - code
      - girl
      - music
    dog:
      name: ${person.hello:other}_旺财
      age: 1

回顾properties配置
我们上面采用的yaml方法都是最简单的方式，开发中最常用的；也是springboot所推荐的！那我们来唠唠其他的实现方式，道理都是相同的；写还是那样写；配置文件除了yml还有我们之前常用的properties ， 我们没有讲，我们来唠唠！

【注意】properties配置文件在写中文的时候，会有乱码 ， 我们需要去IDEA中设置编码格式为UTF-8；

settings–>FileEncodings 中配置；

图片

测试步骤：

1、新建一个实体类User

@Component //注册bean
public class User {
    private String name;
    private int age;
    private String sex;
}

2、编辑配置文件 user.properties

user1.name=kuangshen
user1.age=18
user1.sex=男

3、我们在User类上使用@Value来进行注入！

@Component //注册bean
@PropertySource(value = "classpath:user.properties")
public class User {
    //直接使用@value
    @Value("${user.name}") //从配置文件中取值
    private String name;
    @Value("#{9*2}")  // #{SPEL} Spring表达式
    private int age;
    @Value("男")  // 字面量
    private String sex;
}

4、Springboot测试

@SpringBootTest
class DemoApplicationTests {

    @Autowired
    User user;

    @Test
    public void contextLoads() {
        System.out.println(user);
    }

}

结果正常输出：

图片

对比：
在这里插入图片描述

JSR303

Springboot中可以用@validated来校验数据，如果数据异常则会统一抛出异常，方便异常中心统一处理。我们这里来写个注解让我们的name只能支持Email格式；

@Component //注册bean
@ConfigurationProperties(prefix = "person")
@Validated  //数据校验
public class Person {

    @Email(message="邮箱格式错误") //name必须是邮箱格式
    private String name;
}

运行结果 ：default message [不是一个合法的电子邮件地址];

图片

使用数据校验，可以保证数据的正确性；

常见参数

@NotNull(message="名字不能为空")
private String userName;
@Max(value=120,message="年龄最大不能查过120")
private int age;
@Email(message="邮箱格式错误")
private String email;

空检查

@Null       验证对象是否为null
@NotNull    验证对象是否不为null, 无法查检长度为0的字符串
@NotBlank   检查约束字符串是不是Null还有被Trim的长度是否大于0,只对字符串,且会去掉前后空格.
@NotEmpty   检查约束元素是否为NULL或者是EMPTY.

Booelan检查

@AssertTrue     验证 Boolean 对象是否为 true  
@AssertFalse    验证 Boolean 对象是否为 false

长度检查

@Size(min=, max=) 验证对象（Array,Collection,Map,String）长度是否在给定的范围之内  
@Length(min=, max=) string is between min and max included.

日期检查

@Past       验证 Date 和 Calendar 对象是否在当前时间之前  
@Future     验证 Date 和 Calendar 对象是否在当前时间之后  
@Pattern    验证 String 对象是否符合正则表达式的规则

除此以外，我们还可以自定义一些数据校验规则

多环境切换
profile是Spring对不同环境提供不同配置功能的支持，可以通过激活不同的环境版本，实现快速切换环境；

多配置文件
我们在主配置文件编写的时候，文件名可以是 application-{profile}.properties/yml , 用来指定多个环境版本；

例如：

application-test.properties 代表测试环境配置
application-dev.properties 代表开发环境配置
但是Springboot并不会直接启动这些配置文件，它默认使用application.properties主配置文件；
我们需要通过一个配置来选择需要激活的环境：
#比如在配置文件中指定使用dev环境，我们可以通过设置不同的端口号进行测试；
#我们启动SpringBoot，就可以看到已经切换到dev下的配置了；
spring.profiles.active=dev

yaml的多文档块
和properties配置文件中一样，但是使用yml去实现不需要创建多个配置文件，更加方便了 !

server:
  port: 8081
#选择要激活那个环境块
spring:
  profiles:
    active: prod

---
server:
  port: 8083
spring:
  profiles: dev #配置环境的名称


---

server:
  port: 8084
spring:
  profiles: prod  #配置环境的名称

注意：如果yml和properties同时都配置了端口，并且没有激活其他环境 ， 默认会使用properties配置文件的！

配置文件加载位置
外部加载配置文件的方式十分多，我们选择最常用的即可，在开发的资源文件中进行配置！

官方外部配置文件说明参考文档

图片

springboot 启动会扫描以下位置的application.properties或者application.yml文件作为Spring boot的默认配置文件：

优先级1：项目路径下的config文件夹配置文件
优先级2：项目路径下配置文件
优先级3：资源路径下的config文件夹配置文件
优先级4：资源路径下配置文件
优先级由高到底，高优先级的配置会覆盖低优先级的配置；

SpringBoot会从这四个位置全部加载主配置文件；互补配置；

我们在最低级的配置文件中设置一个项目访问路径的配置来测试互补问题；

#配置项目的访问路径

server.servlet.context-path=/kuang

拓展，运维小技巧
指定位置加载配置文件

我们还可以通过spring.config.location来改变默认的配置文件位置

项目打包好以后，我们可以使用命令行参数的形式，启动项目的时候来指定配置文件的新位置；这种情况，一般是后期运维做的多，相同配置，外部指定的配置文件优先级最高

java -jar spring-boot-config.jar --spring.config.location=F:/application.properties

未完待续…

这篇关于SpringBoot学习笔记的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！
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