Spring Boot

Spring Boot 简介

言归正传，什么是SpringBoot呢，就是一个javaweb的开发框架，和SpringMVC类似，对比其他javaweb框架的好处，官方说是简化开发，约定大于配置， you can “just run”，能迅速的开发web应用，几行代码开发一个http接口。

所有的技术框架的发展似乎都遵循了一条主线规律：从一个复杂应用场景 衍生 一种规范框架，人们只需要进行各种配置而不需要自己去实现它，这时候强大的配置功能成了优点；发展到一定程度之后，人们根据实际生产应用情况，选取其中实用功能和设计精华，重构出一些轻量级的框架；之后为了提高开发效率，嫌弃原先的各类配置过于麻烦，于是开始提倡“约定大于配置”，进而衍生出一些一站式的解决方案。

是的这就是 Java企业级应用 > J2EE > Spring > SpringBoot 的过程。

随着 Spring 不断的发展，涉及的领域越来越多，项目整合开发需要配合各种各样的文件，慢慢变得不那么易用简单，违背了最初的理念，甚至人称配置地狱。Spring Boot 正是在这样的一个背景下被抽象出来的开发框架，目的为了让大家更容易的使用 Spring 、更容易的集成各种常用的中间件、开源软件；

Spring Boot 基于 Spring 开发，Spirng Boot 本身并不提供 Spring 框架的核心特性以及扩展功能，只是用于快速、敏捷地开发新一代基于 Spring 框架的应用程序。也就是说，它并不是用来替代 Spring 的解决方案，而是和 Spring 框架紧密结合用于提升 Spring 开发者体验的工具。Spring Boot 以约定大于配置的核心思想，默认帮我们进行了很多设置，多数 Spring Boot 应用只需要很少的 Spring 配置。同时它集成了大量常用的第三方库配置（例如 Redis、MongoDB、Jpa、RabbitMQ、Quartz 等等），Spring Boot 应用中这些第三方库几乎可以零配置的开箱即用。

简单来说就是SpringBoot其实不是什么新的框架，它默认配置了很多框架的使用方式，就像maven整合了所有的jar包，spring boot整合了所有的框架 。

Spring Boot 出生名门，从一开始就站在一个比较高的起点，又经过这几年的发展，生态足够完善，Spring Boot 已经当之无愧成为 Java 领域最热门的技术。

Spring Boot的主要优点：

• 为所有Spring开发者更快的入门
• 开箱即用，提供各种默认配置来简化项目配置
• 内嵌式容器简化Web项目
• 没有冗余代码生成和XML配置的要求

运行原理初探

pom.xml

父依赖

其中它主要是依赖一个父项目，主要是管理项目的资源过滤及插件！

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

点进去，发现还有一个父依赖

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

这里才是真正管理SpringBoot应用里面所有依赖版本的地方，SpringBoot的版本控制中心；

以后我们导入依赖默认是不需要写版本；但是如果导入的包没有在依赖中管理着就需要手动配置版本了；

启动器 spring-boot-starter

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

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；

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

分析完了 pom.xml 来看看这个启动类

默认的主启动类

//@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);   
	}
}

但是**一个简单的启动类并不简单！**我们来分析一下这些注解都干了什么

@SpringBootApplication

作用：标注在某个类上说明这个类是SpringBoot的主配置类 ， SpringBoot就应该运行这个类的main方法来启动SpringBoot应用；

进入这个注解：可以看到上面还有很多其他注解！

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

@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。

@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

spring.factories

我们根据源头打开spring.factories ， 看到了很多自动配置的文件；这就是自动配置根源所在！

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

不简单的方法

我最初以为就是运行了一个main方法，没想到却开启了一个服务；

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

SpringApplication

这个类主要做了以下四件事情：

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

查看构造器：

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

数据校验及多环境切换

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

.......等等
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！

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=/

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=C:/application.properties