springboot2续集
前言
对于springboot2学习的续集。上一篇章
1 单元测试-JUnit5简介
Spring Boot 2.2.0 版本开始引入 JUnit 5 作为单元测试默认库
作为最新版本的JUnit框架,JUnit5与之前版本的JUnit框架有很大的不同。由三个不同子项目的几个不同模块组成。
JUnit 5 = JUnit Platform + JUnit Jupiter + JUnit Vintage
-
JUnit Platform: Junit Platform是在JVM上启动测试框架的基础,不仅支持Junit自制的测试引擎,其他测试引擎也都可以接入。
-
JUnit Jupiter: JUnit Jupiter提供了JUnit5的新的编程模型,是JUnit5新特性的核心。内部包含了一个测试引擎,用于在Junit Platform上运行。
-
JUnit Vintage: 由于JUint已经发展多年,为了照顾老的项目,JUnit Vintage提供了兼容JUnit4.x,JUnit3.x的测试引擎。
注意:
-
SpringBoot 2.4 以上版本移除了默认对 Vintage 的依赖。如果需要兼容JUnit4需要自行引入(不能使用JUnit4的功能 @Test)
-
JUnit 5’s Vintage已经从
spring-boot-starter-test
从移除。如果需要继续兼容Junit4需要自行引入Vintage依赖:
- 使用添加JUnit 5,添加对应的starter:
- Spring的JUnit 5的基本单元测试模板(Spring的JUnit4的是
@SpringBootTest
+@RunWith(SpringRunner.class)
):
1.1 单元测试-常用测试注解
- @Test:表示方法是测试方法。但是与JUnit4的@Test不同,他的职责非常单一不能声明任何属性,拓展的测试将会由Jupiter提供额外测试
- @ParameterizedTest:表示方法是参数化测试。
- @RepeatedTest:表示方法可重复执行。
- @DisplayName:为测试类或者测试方法设置展示名称。
- @BeforeEach:表示在每个单元测试之前执行。
- @AfterEach:表示在每个单元测试之后执行。
- @BeforeAll:表示在所有单元测试之前执行。
- @AfterAll:表示在所有单元测试之后执行。
- @Tag:表示单元测试类别,类似于JUnit4中的@Categories。
- @Disabled:表示测试类或测试方法不执行,类似于JUnit4中的@Ignore。
- @Timeout:表示测试方法运行如果超过了指定时间将会返回错误。
- @ExtendWith:为测试类或测试方法提供扩展类引用。
1.2 单元测试-断言机制
断言Assertion是测试方法中的核心部分,用来对测试需要满足的条件进行验证。这些断言方法都是org.junit.jupiter.api.Assertions的静态方法。检查业务逻辑返回的数据是否合理。所有的测试运行结束以后,会有一个详细的测试报告。
JUnit 5 内置的断言可以分成如下几个类别:
1.2.1 简单断言
用来对单个值进行简单的验证。如:
方法 | 说明 |
---|---|
assertEquals | 判断两个对象或两个原始类型是否相等 |
assertNotEquals | 判断两个对象或两个原始类型是否不相等 |
assertSame | 判断两个对象引用是否指向同一个对象 |
assertNotSame | 判断两个对象引用是否指向不同的对象 |
assertTrue | 判断给定的布尔值是否为 true |
assertFalse | 判断给定的布尔值是否为 false |
assertNull | 判断给定的对象引用是否为 null |
assertNotNull | 判断给定的对象引用是否不为 null |
1.2.2 数组断言
通过 assertArrayEquals 方法来判断两个对象或原始类型的数组是否相等。
1.2.3 组合断言
assertAll()
方法接受多个 org.junit.jupiter.api.Executable
函数式接口的实例作为要验证的断言,可以通过 lambda 表达式很容易的提供这些断言。
1.2.4 异常断言
在JUnit4时期,想要测试方法的异常情况时,需要用@Rule
注解的ExpectedException
变量还是比较麻烦的。而JUnit5提供了一种新的断言方式Assertions.assertThrows()
,配合函数式编程就可以进行使用。
1.2.5 超时断言
JUnit5还提供了Assertions.assertTimeout()为测试方法设置了超时时间。
1.2.6 快速失败
通过 fail 方法直接使得测试失败。
1.3 单元测试-前置条件
Unit 5 中的前置条件(assumptions【假设】)类似于断言,不同之处在于不满足的断言assertions会使得测试方法失败,而不满足的前置条件只会使得测试方法的执行终止。
前置条件可以看成是测试方法执行的前提,当该前提不满足时,就没有继续执行的必要。
assumeTrue
和 assumFalse
确保给定的条件为 true
或 false
,不满足条件会使得测试执行终止。
assumingThat
的参数是表示条件的布尔值和对应的 Executable 接口的实现对象。只有条件满足时,Executable
对象才会被执行;当条件不满足时,测试执行并不会终止。
1.4 单元测试-嵌套测试
JUnit 5 可以通过 Java 中的内部类和@Nested
注解实现嵌套测试,从而可以更好的把相关的测试方法组织在一起。在内部类中可以使用@BeforeEach
和@AfterEach
注解,而且嵌套的层次没有限制。
1.5 单元测试-参数化测试
参数化测试是JUnit5很重要的一个新特性,它使得用不同的参数多次运行测试成为了可能,也为我们的单元测试带来许多便利。
利用@ValueSource等注解,指定入参,我们将可以使用不同的参数进行多次单元测试,而不需要每新增一个参数就新增一个单元测试,省去了很多冗余代码。
利用**@ValueSource**等注解,指定入参,我们将可以使用不同的参数进行多次单元测试,而不需要每新增一个参数就新增一个单元测试,省去了很多冗余代码。
- @ValueSource: 为参数化测试指定入参来源,支持八大基础类以及String类型,Class类型
- @NullSource: 表示为参数化测试提供一个null的入参
- @EnumSource: 表示为参数化测试提供一个枚举入参
- @CsvFileSource:表示读取指定CSV文件内容作为参数化测试入参
- @MethodSource:表示读取指定方法的返回值作为参数化测试入参(注意方法返回需要是一个流)
当然如果参数化测试仅仅只能做到指定普通的入参还达不到让我觉得惊艳的地步。让我真正感到他的强大之处的地方在于他可以支持外部的各类入参。如:CSV,YML,JSON 文件甚至方法的返回值也可以作为入参。只需要去实现**ArgumentsProvider
**接口,任何外部文件都可以作为它的入参。
迁移指南
在进行迁移的时候需要注意如下的变化:
- 注解在
org.junit.jupiter.api
包中,断言在org.junit.jupiter.api.Assertions
类中,前置条件在org.junit.jupiter.api.Assumptions
类中。 - 把
@Before
和@After
替换成@BeforeEach
和@AfterEach
。 - 把
@BeforeClass
和@AfterClass
替换成@BeforeAll
和@AfterAll。 - 把
@Ignore
替换成@Disabled
。 - 把
@Category
替换成@Tag
。 - 把
@RunWith
、@Rule
和@ClassRule
替换成@ExtendWith
。
2 指标监控
2.1 指标监控-SpringBoot Actuator与Endpoint
未来每一个微服务在云上部署以后,我们都需要对其进行监控、追踪、审计、控制等。SpringBoot就抽取了Actuator场景,使得我们每个微服务快速引用即可获得生产级别的应用监控、审计等功能。
官方文档 - Spring Boot Actuator: Production-ready Features
1.x与2.x的不同:
-
SpringBoot Actuator 1.x
- 支持SpringMVC
- 基于继承方式进行扩展
- 层级Metrics配置
- 自定义Metrics收集
- 默认较少的安全策略
-
SpringBoot Actuator 2.x
- 支持SpringMVC、JAX-RS以及Webflux
- 注解驱动进行扩展
- 层级&名称空间Metrics
- 底层使用MicroMeter,强大、便捷默认丰富的安全策略
2.1.1 如何使用
- 添加依赖:
- 访问
http://localhost:8080/actuator/**
。 - 暴露所有监控信息为HTTP。
- 测试例子
- http://localhost:8080/actuator/beans
- http://localhost:8080/actuator/configprops
- http://localhost:8080/actuator/metrics
- http://localhost:8080/actuator/metrics/jvm.gc.pause
- http://localhost:8080/actuator/metrics/endpointName/detailPath
2.2 指标监控-常使用的端点及开启与禁用
2.2.1 常使用的端点
ID | 描述 |
---|---|
auditevents |
暴露当前应用程序的审核事件信息。需要一个AuditEventRepository组件 。 |
beans |
显示应用程序中所有Spring Bean的完整列表。 |
caches |
暴露可用的缓存。 |
conditions |
显示自动配置的所有条件信息,包括匹配或不匹配的原因。 |
configprops |
显示所有@ConfigurationProperties 。 |
env |
暴露Spring的属性ConfigurableEnvironment |
flyway |
显示已应用的所有Flyway数据库迁移。 需要一个或多个Flyway 组件。 |
health |
显示应用程序运行状况信息。 |
httptrace |
显示HTTP跟踪信息(默认情况下,最近100个HTTP请求-响应)。需要一个HttpTraceRepository 组件。 |
info |
显示应用程序信息。 |
integrationgraph |
显示Spring integrationgraph 。需要依赖spring-integration-core 。 |
loggers |
显示和修改应用程序中日志的配置。 |
liquibase |
显示已应用的所有Liquibase数据库迁移。需要一个或多个Liquibase 组件。 |
metrics |
显示当前应用程序的“指标”信息。 |
mappings |
显示所有@RequestMapping 路径列表。 |
scheduledtasks |
显示应用程序中的计划任务。 |
sessions |
允许从Spring Session支持的会话存储中检索和删除用户会话。需要使用Spring Session的基于Servlet的Web应用程序。 |
shutdown |
使应用程序正常关闭。默认禁用。 |
startup |
显示由ApplicationStartup 收集的启动步骤数据。需要使用SpringApplication 进行配置BufferingApplicationStartup 。 |
threaddump |
执行线程转储。 |
如果您的应用程序是Web应用程序(Spring MVC,Spring WebFlux或Jersey),则可以使用以下附加端点:
ID | 描述 |
---|---|
heapdump |
返回hprof 堆转储文件。 |
jolokia |
通过HTTP暴露JMX bean(需要引入Jolokia,不适用于WebFlux)。需要引入依赖jolokia-core 。 |
logfile |
返回日志文件的内容(如果已设置logging.file.name 或logging.file.path 属性)。支持使用HTTPRange 标头来检索部分日志文件的内容。 |
prometheus |
以Prometheus服务器可以抓取的格式公开指标。需要依赖micrometer-registry-prometheus 。 |
其中最常用的Endpoint:
- Health:监控状况
- Metrics:运行时指标
- Loggers:日志记录
[1] Health Endpoint
健康检查端点,我们一般用于在云平台,平台会定时的检查应用的健康状况,我们就需要Health Endpoint可以为平台返回当前应用的一系列组件健康状况的集合。
重要的几点:
- health endpoint返回的结果,应该是一系列健康检查后的一个汇总报告。
- 很多的健康检查默认已经自动配置好了,比如:数据库、redis等。
- 可以很容易的添加自定义的健康检查机制。
[2] Metrics Endpoint
提供详细的、层级的、空间指标信息,这些信息可以被pull(主动推送)或者push(被动获取)方式得到:
- 通过Metrics对接多种监控系统。
- 简化核心Metrics开发。
- 添加自定义Metrics或者扩展已有Metrics。
2.2.2 开启与禁用Endpoints
- 默认所有的Endpoint除过shutdown都是开启的。
- 需要开启或者禁用某个Endpoint。配置模式为
management.endpoint.<endpointName>.enabled = true
- 或者禁用所有的Endpoint然后手动开启指定的Endpoint。
[1] 暴露Endpoints
支持的暴露方式
- HTTP:默认只暴露health和info。
- JMX:默认暴露所有Endpoint。
- 除过health和info,剩下的Endpoint都应该进行保护访问。如果引入Spring Security,则会默认配置安全访问规则。
ID | JMX | Web |
---|---|---|
auditevents |
Yes | No |
beans |
Yes | No |
caches |
Yes | No |
conditions |
Yes | No |
configprops |
Yes | No |
env |
Yes | No |
flyway |
Yes | No |
health |
Yes | Yes |
heapdump |
N/A | No |
httptrace |
Yes | No |
info |
Yes | Yes |
integrationgraph |
Yes | No |
jolokia |
N/A | No |
logfile |
N/A | No |
loggers |
Yes | No |
liquibase |
Yes | No |
metrics |
Yes | No |
mappings |
Yes | No |
prometheus |
N/A | No |
scheduledtasks |
Yes | No |
sessions |
Yes | No |
shutdown |
Yes | No |
startup |
Yes | No |
threaddump |
Yes | No |
若要更改公开的Endpoint,请配置以下的包含和排除属性:
Property | Default |
---|---|
management.endpoints.jmx.exposure.exclude |
|
management.endpoints.jmx.exposure.include |
* |
management.endpoints.web.exposure.exclude |
|
management.endpoints.web.exposure.include |
info, health |
2.2.3 指标监控-定制Endpoint
[1]定制 Health 信息
通过实现HealthIndicator
接口,或继承MyComHealthIndicator
类。
[2] 定制info信息
常用两种方式:
- 编写配置文件
- 编写InfoContributor
http://localhost:8080/actuator/info 会输出以上方式返回的所有info信息
[3]定制Metrics信息
增加定制Metrics:
[4]定制Endpoint
场景:
- 开发ReadinessEndpoint来管理程序是否就绪。
- 开发LivenessEndpoint来管理程序是否存活。
2.3 指标监控-Boot Admin Server
可视化指标监控
What is Spring Boot Admin?
codecentric’s Spring Boot Admin is a community project to manage and monitor your Spring Boot ® applications. The applications register with our Spring Boot Admin Client (via HTTP) or are discovered using Spring Cloud ® (e.g. Eureka, Consul). The UI is just a Vue.js application on top of the Spring Boot Actuator endpoints.
3 高级特性
3.1 Profile环境切换
为了方便多环境适配,Spring Boot简化了profile功能。
- 默认配置文件
application.yaml
任何时候都会加载。 - 指定环境配置文件
application-{env}.yaml
,env
通常替代为test
, - 激活指定环境
- 配置文件激活:
spring.profiles.active=prod
- 命令行激活:
java -jar xxx.jar --spring.profiles.active=prod --person.name=haha
(修改配置文件的任意值,命令行优先)
- 配置文件激活:
- 默认配置与环境配置同时生效
- 同名配置项,profile配置优先
[1] @Profile条件装配功能
application.properties
application-test.yaml
application-prod.yaml
application.properties
@Profile还可以修饰在方法上:
可以激活一组:
3.2 配置加载优先级
[1] 外部化配置
官方文档 - Externalized Configuration
Spring Boot uses a very particular PropertySource
order that is designed to allow sensible overriding of values. Properties are considered in the following order (with values from lower items overriding earlier ones)(1优先级最低,14优先级最高):
- Default properties (specified by setting
SpringApplication.setDefaultProperties
). @PropertySource
annotations on your@Configuration
classes. Please note that such property sources are not added to theEnvironment
until the application context is being refreshed. This is too late to configure certain properties such aslogging.*
andspring.main.*
which are read before refresh begins.- Config data (such as
application.properties
files) - A
RandomValuePropertySource
that has properties only inrandom.*
. - OS environment variables.
- Java System properties (
System.getProperties()
). - JNDI attributes from
java:comp/env
. ServletContext
init parameters.ServletConfig
init parameters.- Properties from
SPRING_APPLICATION_JSON
(inline JSON embedded in an environment variable or system property). - Command line arguments.
properties
attribute on your tests. Available on@SpringBootTest
and the test annotations for testing a particular slice of your application.@TestPropertySource
annotations on your tests.- Devtools global settings properties in the
$HOME/.config/spring-boot
directory when devtools is active.
- 外部配置源
- Java属性文件。
- YAML文件。
- 环境变量。
- 命令行参数。
- 配置文件查找位置
- classpath 根路径。
- classpath 根路径下config目录。
- jar包当前目录。
- jar包当前目录的config目录。
- /config子目录的直接子目录。
- 配置文件加载顺序:
- 当前jar包内部的
application.properties
和application.yml
。 - 当前jar包内部的
application-{profile}.properties
和application-{profile}.yml
。 - 引用的外部jar包的
application.properties
和application.yml
。 - 引用的外部jar包的
application-{profile}.properties
和application-{profile}.yml
。
- 当前jar包内部的
- 指定环境优先,外部优先,后面的可以覆盖前面的同名配置项。
3.3 自定义starter细节
[1] starter启动原理
- starter的pom.xml引入autoconfigure依赖
-
autoconfigure包中配置使用
META-INF/spring.factories
中EnableAutoConfiguration
的值,使得项目启动加载指定的自动配置类 -
编写自动配置类
xxxAutoConfiguration
->xxxxProperties
-
@Configuration
@Conditional
@EnableConfigurationProperties
@Bean
- …
-
引入starter —
xxxAutoConfiguration
— 容器中放入组件 ----绑定xxxProperties
---- 配置项
[2] 自定义starter
-
目标:创建
HelloService
的自定义starter。 -
创建两个工程,分别命名为
hello-spring-boot-starter
(普通Maven工程),hello-spring-boot-starter-autoconfigure
(需用用到Spring Initializr创建的Maven工程)。 -
hello-spring-boot-starter
无需编写什么代码,只需让该工程引入hello-spring-boot-starter-autoconfigure
依赖:
hello-spring-boot-starter-autoconfigure
的pom.xml如下:
- 创建4个文件:
com/lun/hello/auto/HelloServiceAutoConfiguration
com/lun/hello/bean/HelloProperties
com/lun/hello/service/HelloService
src/main/resources/META-INF/spring.factories
-
用maven插件,将两工程install到本地。
-
接下来,测试使用自定义starter,用Spring Initializr创建名为
hello-spring-boot-starter-test
工程,引入hello-spring-boot-starter
依赖,其pom.xml如下:
- 添加配置文件
application.properties
:
- 添加单元测试类:
4 原理解析-SpringApplication创建初始化流程
##5.1 SpringBoot启动过程
Spring Boot应用的启动类:
spring.factories:
4.1 原理解析-SpringBoot完整启动过程
继续上一节,接着讨论return new SpringApplication(primarySources).run(args)
的run
方法
4.2 原理解析-自定义事件监听组件
MyApplicationContextInitializer.java
MyApplicationListener.java
MyApplicationRunner.java
MyCommandLineRunner.java
MySpringApplicationRunListener.java
注册MyApplicationContextInitializer
,MyApplicationListener
,MySpringApplicationRunListener
:
resources / META-INF / spring.factories
:
5 springboot注解
- @SpringBootApplication
等同于
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(“xxx”)
想要该表扫描路径,只需要: @SpringBootApplication(scanBasePackages=“com.lun”) 指定包路径即可。
后记
对于springboot2的学习,雷丰阳老师讲的很多源码对于初学者来说还是太过于晦涩了,等工作之后来进行重新学习吧。
__EOF__

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