springboot---四大核心

  • 开发
  • 26

四大核心

Starter

简介

springboot项目中几乎项目依赖中基本上全是各种各样的starter, 那么到底什么是starter?

starter是一组方便的依赖描述符，当我们使用它时，可以获得所有需要的Spring和相关技术的一站式服务，典型的如spring-boot-starter-web，引入之后，自动引入所有有关spring web项目相关的依赖。

  • 官方提供的 starter 命名：spring-boot-starter-xxx

            <!--监控依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>

        <!-- 如果开启了Actuator默认不开放的endpoints，建议一定要加上Spring Security用于endpoint保护，避免重要信息泄露，必须防止未经授权的外部访问。 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
        </dependency>

  • 非官方的 starter 命名：xxx-spring-boot-starter

            <!-- druid连接池 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>${
     druid.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>dynamic-datasource-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>3.5.2</version>
        </dependency>

  • 其中的 xxx 就是我们想要依赖的组件或者 jar 包。引入之后通过简单的约定配置就可以正常使用。

  • Starter 帮我们封装好了所有需要的依赖，避免我们自己添加导致的一些Jar包冲突或者缺少包的情况。

总结

starter的存在让我们大大简化了项目的开发准备工作，开箱即用。有些starter 包的内容就是 pom 文件，就是一个依赖传递包；而有些Starter还帮我们自动注入了需要的 Bean 实例到 Spring 容器中，不需要我们手动配置。

Autoconfigure

简介

autoconfigure 在我们的开发中并不会被感知，因为它是存在与我们的 starter 中的。所以我们的每个 starter 都是依赖 autoconfigure 的

autoconfigure 内容是配置 Bean 实例到 Spring 容器的实际代码实现包，然后提供给 starter 依赖。所以说配置 Bean 实例到Spring容器中实际是 autoconfigure 做的，因为是 starter 依赖它，所以也可以说是 starter 干的。

所以：autocinfigure 是 starter 体现出来的能力的代码实现

示例

我相信，只要你用过Spring Boot，就会对这样一个现象非常的好奇：

引入一个组件依赖，加个配置，这个组件就生效了。

举个例子来说，比如我们常用的Redis, 在Spring Boot中的使用方式是这样的：

  1. 引入依赖

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

  2. 编写配置

    spring:
  redis:
    database: 0
    timeout: 5000ms
    host: 127.0.0.1
    port: 6379
    password: 123456

  3. 直接使用

    @Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;

这期间，我们做了什么嘛？我们什么也没有做，那么，这个RedisTemplate对象是怎么注入到Spring容器中的呢？

原理

记得刚开始学自动装配的时候，有两个注解用的很爽，分别是@Autowired和@Resource。当时还记得@Autowired默认装配是byType，可以通过@Qualifile为byName，@Resource默认装配是byName，找不到自动byType。然后还记得，加了@Component注解或其衍生注解之后就能装配了。那么，一个Bean是如何被加载到容器中的？

首先是看一个项目的启动类
在这里插入图片描述

分析这些注解，应该秘密就藏在@SpringBootApplication注解了
在这里插入图片描述
我们点进去源码可以发现，@SpringBootApplication是一个组合注解，其中上面那三个是属于Java提供的元注解，@Inherited是指可继承的（如果@SpringBootApplication注解作用于类A上，然后B继承了A，那么B也具有该注解的功能）。重要的注解是下面这三个@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan。

@SpringBootConfiguration
在这里插入图片描述看似很高大上的@SpringBootConfiguration注解，点进去一看，其实他就是继承了@Configuration，说白了，他就是一个配置注解，作用的话，就是表明某个类是一个配置类。

@ComponentScan

在这里插入图片描述这个注解默认会扫描该类所在的包下所有被@Component注解或其衍生注解所标注的类。

@EnableAutoConfiguration
在这里插入图片描述他是自动装配的总开关，意思是开启自动装配。

点进去可以看到有一个没见过的注解@AutoConfigurationPackage，这是什么作用呢？从名字中大致能看出，自动配置包，差不多吧，他的意思就是添加该注解的类所在的包作为 自动配置包进行管理，不太明白？点进去！
在这里插入图片描述

点进去，我们发现，里面有一个@Import({Registrar.class})
在这里插入图片描述

继续点进去，终于看到代码了，大致可以看出来，这是用来注册bean的，这里我们着重看一下registerBeanDefinitions方法，方法里有一个参数是BeanDefinitionRegistry registry，听名字就有那味了，重点来了，这里通过一个构造方法进行设置了packageNamenew PackageImports(metadata).getPackageNames()，接下来我要做什么，想必大家都知道了，点进去这个构造方法。
在这里插入图片描述

到这里终于把包名给set上了，接下来我们可以看看register方法了，温馨提示：刚刚是从register(registry, new PackageImports(metadata).getPackageNames().toArray(new String[0]));的构造方法点进来的（贵人多忘事嘛）。
在这里插入图片描述
这里会走else，这个方法呢，就完成了该包下的bean注入到容器中。

看完了@AutoConfigurationPackage注解，接下来看看这个@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)，这个是导入自动装配的ImportSelector类。 AutoConfigurationImportSelector
在这里插入图片描述

可以看到他实现了DeferredImportSelector接口
在这里插入图片描述

继续点，可以看到，他继承了ImportSelector接口。
在这里插入图片描述

在ImportSelector中有一个方法，是selectImports方法
在这里插入图片描述

可以清楚的看到，AutoConfigurationImportSelector实现了该方法
在这里插入图片描述

在这里首先是判断了自动装配的开关
在这里插入图片描述

然后获取需要装配的bean
在这里插入图片描述

其中这里的getCandidateConfigurations方法是读取META-INF/spring.factories
在这里插入图片描述

在AutoConfigurationImportSelector下，还有一个重要的静态内部类，该静态内部类的构造器中初始化读取META-INF/spring-autoconfigure-metadata.properties。
在这里插入图片描述

重点是两个配置类
在这里插入图片描述

点进去spring-autoconfigure-metadata.properties，里面是自动装配的一些元数据。
在这里插入图片描述

点进去spring.factories在这里插入图片描述

点进去一个可以发现，里面都是写好的bean，就等被加载呢！
在这里插入图片描述

只要我们按照约定来写spring.factories，那么我们也可以自己定义starter，把我们的bean封装到一个配置类中！

自定义starter

打包

首先需要深思一下什么是打包，现在项目都是分工合作，写好代码运维人员直接从git拉取项目部署，都快忘记了什么是打包。

打包的目的有两种：启动和引入，不同的目的打出来的包截然不同，并且是由maven自己判断的。

maven是怎么判断的：检测项目中是否存在启动类。

  • 没有启动类的项目打出来的包：
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    打包时pom文件中的jar不会下载

  • 存在启动类时打出来的包
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    打包时pom文件中的jar会下载

基于上面的示例可以发现spring项目有无启动类时打出来的包会有很大的差别。其实也好理解，存在启动类的项目，打包自然是为了运行；而没有启动类的包，打包自然是为了被引用。

实践

  1. 创建一个普通的springboot项目，可以命名为demo-spring-boot-starter
  2. 创建好之后，把启动类和test文件夹删掉，因为存在启动类和test文件夹打包出来的项目无法被依赖
  3. 创建需要自动装配的bean
  4. 将bean自动装配
  5. 将这个项目打包到我们本地的maven仓库
  6. 主项目像引入其他依赖一样引入该依赖就可以了
  7. 自定义starter中的bean就可以直接通过自动装配创建对象。

最终形成如下目录：
在这里插入图片描述

  • SpringTest
    package com.lkw.java.demo3.service;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * @Description TODO()
 * @Authon lkw
 * @Date 2024/1/30 17:22
 * @Version 1.0
 **/

@Configuration
public class SpringTest {
     

    public String test(){
     
        System.out.println("demo3");
        return "demo3";
    }

    @Bean
    public SpringTest springTest(){
     
        return new SpringTest();
    }
}
  • spring.factories
    org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.lkw.java.demo3.service.SpringTest
  • pom.xml
    <?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>2.6.1</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.lkw.java</groupId>
    <artifactId>demo3</artifactId>
    <version>0.0.1</version>
    <name>demo3</name>
    <description>starter project for Spring Boot</description>
    <properties>
        <java.version>8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

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

        <!--表示两个项目之间依赖不传递；不设置optional或者optional是false，表示传递依赖-->
        <!--例如：project1依赖a.jar(optional=true),project2依赖project1,则project2不依赖a.jar-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

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

    </build>

</project>

总结

  • 自动装配的实现原理核心是SPI机制。SPI ，全称为 Service Provider Interface(服务提供者接口)，是一种服务发现机制。它通过在classpath路径下的META-INF/services文件夹查找文件，自动加载文件中所定义的类。

  • 并不是每个spring-boot-starter-x中都有注入文件。所有spring-boot-starter-x的组件配置都是放在spring-boot-autoconfigura的组件中的。

  • 自动装配简述：项目启动时，Spring通过@Import注解导入了AutoConfigurationImportSelector, 然后调用该类selectImports时，从classpath下的META-INF/spring.factories文件中读取key为EnableAutoConfiguration的配置类，然后Spring便会将这些类加载到Spring的容器中，变成一个个的Bean。

CLI

Spring Boot CLI 是一个命令行使用 Spring Boot 的客户端工具；主要功能如下：

  • 运行 groovy 脚本
  • 打包 groovy 文件到 jar
  • 初始化 Spring Boot 项目
  • 其他详见官网：https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/cli.html

Actuator

actuator 是 Spring Boot 的监控插件，本身提供了很多接口可以获取当前项目的各项运行状态指标。

  1. 添加依赖

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

  2. 配置需要开启监控的端点

    management:
  endpoint:
    health: ## 开启健康监控端点
      enabled: true
    beans: ## 开启Bean实例监控端点
      enabled: true

    重要端点:

    • health端点:端点会聚合你程序的健康指标，来检查程序的健康情况,端点有很多自动配置的健康指示器：如 redis、rabbitmq、db 等组件。

    • metrics端点:用来返回当前应用的各类重要度量指标，比如：内存信息、线程信息、垃圾回收信息、tomcat、数据库连接池等。

    • loggers端点:暴露了我们程序内部配置的所有 logger 的信息,能够动态修改你的日志等级;只需要发起一个 URL 为http://localhost:8080/actuator/loggers/root的POST请求，POST 报文如下：

      {
         
   "configuredLevel": "DEBUG"  
}

    • info端点:可以用来展示你程序的信息。我理解过来就是一些程序的基础信息。并且你可以按照自己的需求在配置文件application.properties中个性化配置（默认情况下，该端点只会返回一个空的 json 内容。）

    • beans端点:会返回 Spring 容器中所有 bean 的别名、类型、是否单例、依赖等信息

    • heapdump端点:会自动生成一个 Jvm 的堆文件 heapdump。我们可以使用 JDK 自带的 Jvm 监控工具 VisualVM 打开此文件查看内存快照。

    • threaddump端点:主要展示了线程名、线程 ID、线程的状态、是否等待锁资源、线程堆栈等信息。方便我们在日常定位问题的时候查看线程的情况。

    • shutdown端点:属于操作控制类端点，可以优雅关闭 Spring Boot 应用。要使用这个功能首先需要在配置文件中开启：management.endpoint.shutdown.enabled=true

  3. 启动服务并验证

  4. 查看各个监控信息

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