SpringBoot篇
Spring回顾
Spring的扩展机制
IoC容器负责管理容器中所有bean的生命周期,而在bean生命周期的不同阶段,Spring提供了不同的扩展点来改变bean的命运。
(1)BeanFactoryPostProcessor(容器启动阶段)
BeanFactory的前置处理器,允许我们在容器实例化相应对象之前,对注册到容器的BeanDefinition所保存的信息做一些额外的操作,比如修改bean定义的某些属性或者增加其他信息等。
(2)BeanPostProcessor(bean对象实例化阶段)
会处理容器内所有符合条件并且已经实例化后的对象。
(3)Aware接口
其作用就是在对象实例化完成以后将Aware接口定义中规定的依赖注入到当前实例中。比如最常见的ApplicationContextAware接口,实现了这个接口的类都可以获取到一个ApplicationContext对象。当容器中每个对象的实例化过程走到BeanPostProcessor前置处理这一步时,容器会检测到之前注册到容器的ApplicationContextAwareProcessor,然后就会调用其postProcessBeforeInitialization()方法,检查并设置Aware相关依赖。
Spring事件监听机制
在服务器端,事件的监听机制更多的用于异步通知以及监控和异常处理。Java提供了实现事件监听机制的两个基础类:自定义事件类型扩展自java.util.EventObject、事件的监听器扩展自java.util.EventListener。
Spring的ApplicationContext容器内部中的所有事件类型均继承自org.springframework.context.AppliationEvent,容器中的所有监听器都实现org.springframework.context.ApplicationListener接口,并且以bean的形式注册在容器中。一旦在容器内发布ApplicationEvent及其子类型的事件,注册到容器的ApplicationListener就会对这些事件进行处理。
(1)ApplicationEvent继承自EventObject,Spring提供了一些默认的实现,比如:ContextClosedEvent表示容器在即将关闭时发布的事件类型,ContextRefreshedEvent表示容器在初始化或者刷新的时候发布的事件类型。
(2)容器内部使用ApplicationListener作为事件监听器接口定义,它继承自EventListener。ApplicationContext容器在启动时,会自动识别并加载EventListener类型的bean,一旦容器内有事件发布,将通知这些注册到容器的EventListener。
(3)ApplicationContext接口继承了ApplicationEventPublisher接口,该接口提供了void publishEvent(ApplicationEvent event)方法定义,不难看出,ApplicationContext容器担当的就是事件发布者的角色,ApplicationContext将事件的发布以及监听器的管理工作委托给ApplicationEventMulticaster接口的实现类。在容器启动时,会检查容器内是否存在名为applicationEventMulticaster的ApplicationEventMulticaster对象实例。如果有就使用其提供的实现,没有就默认初始化一个SimpleApplicationEventMulticaster作为实现。
什么是 Spring Boot?
Spring Boot 是 Spring 开源组织下的子项目,是 Spring 组件一站式解决方案,主要是简化了使用 Spring 的难度,简省了繁重的配置,提供了各种启动器,使开发者能快速上手。
为什么要用SpringBoot?
快速开发,快速整合,配置简化、内嵌服务容器。
SpringBoot与SpringCloud 区别
SpringBoot是快速开发的Spring框架,SpringCloud是完整的微服务框架,SpringCloud依赖于SpringBoot。
Spring Boot 有哪些优点?
Spring Boot 主要有如下优点:
- 容易上手,提升开发效率,为 Spring 开发提供一个更快、更简单的开发框架。
- 开箱即用,远离繁琐的配置。
- 提供了一系列大型项目通用的非业务性功能,例如:内嵌服务器、安全管理、运行数据监控、运行状况检查和外部化配置等。
SpringBoot就是使编码变简单、配置变简单、部署变简单、监控变简单等等。
Spring Boot 的核心注解是哪个?它主要由哪几个注解组成的?
启动类上面的注解是@SpringBootApplication,它也是 Spring Boot 的核心注解,主要组合包含了以下 3 个注解:
- @SpringBootConfiguration:组合了 @Configuration 注解,实现配置文件的功能。
- @EnableAutoConfiguration:打开自动配置的功能,也可以关闭某个自动配置的选项。
- @ComponentScan:Spring组件扫描,默认是启动类下及子包下
SpringBoot Starter的工作原理
在SprinBoot启动时,由@SpringBootApplication注解自动去maven中读取每个starter中的spring.factories文件,该文件里配置了所有需要被创建spring容器中的bean,并且进行自动配置把bean注入Spring容器中。
SpringBoot的缺点
一切都是自动化配置,如果不是熟悉底层原理,出问题找原因比较困难。
如何在 Spring Boot 启动的时候运行一些特定的代码?
可以实现接口 ApplicationRunner 或者 CommandLineRunner,这两个接口实现方式一样,它们都只提供了一个 run 方法。
Spring Boot 有哪几种读取配置的方式?
Spring Boot 可以通过 @PropertySource,@Value,@ConfigurationProperties注解来绑定变量。
@PropertySource,@Value一般是一起配合使用的
@ConfigurationProperties一般要用@EnableConfigurationProperties进行开启
什么是 JavaConfig?
Spring JavaConfig 是 Spring 社区的产品,Spring 3.0引入了他,它提供了配置 Spring IOC 容器的纯Java 方法。因此它有助于避免使用 XML 配置。使用 JavaConfig 的优点在于:
- 面向对象的配置。由于配置被定义为 JavaConfig 中的类,因此用户可以充分利用 Java 中的面向对象功能。一个配置类可以继承另一个,重写它的@Bean 方法等。
- 减少或消除 XML 配置。基于依赖注入原则的外化配置的好处已被证明。但是,许多开发人员不希望在 XML 和 Java 之间来回切换。JavaConfig 为开发人员提供了一种纯 Java 方法来配置与 XML 配置概念相似的 Spring 容器。从技术角度来讲,只使用 JavaConfig 配置类来配置容器是可行的,但实际上很多人认为将JavaConfig 与 XML 混合匹配是理想的。
- 类型安全和重构友好。JavaConfig 提供了一种类型安全的方法来配置 Spring容器。由于 Java 5.0 对泛型的支持,现在可以按类型而不是按名称检索 bean,不需要任何强制转换或基于字符串的查找。
常用的Java config注解:
- @Configuration:在类上写下此注解,表示这个类是配置类
- @ComponentScan:在配置类上添加 @ComponentScan 注解。该注解默认会扫描该类所在的包下所有的配置类,相当于之前的 <context:component-scan >。
- @Bean:bean的注入,相当于以前的< bean id="objectMapper" class="org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper" />
- @EnableWebMvc:相当于xml的<mvc:annotation-driven >
- @ImportResource: 相当于xml的 < import resource="applicationContext-cache.xml">
SpringBoot的自动配置原理是什么?
主要是Spring Boot的启动类上的核心注解SpringBootApplication注解主配置类,有了这个主配置类启动时就会为SpringBoot开启一个@EnableAutoConfiguration注解自动配置功能。
有了这个@EnableAutoConfiguration的话就会:
- 从配置文件META_INF/Spring.factories加载可能用到的自动配置类
- 去重,并将exclude和excludeName属性携带的类排除
- 过滤,将满足条件(@Conditional)的自动配置类返回
Spring Boot 配置加载顺序?
SpringBoot配置文件默认为application.*和application-default.*,如果通过spring.config.name属性指定了自定义配置文件名则加载读取指定的配置文件;扩展名有四个:*.properties、*.xml、*.yml、*.yaml;
取值时读取配置文件的顺序为:properties -> yaml ->yml;
读取配置文件的顺序为:
- file:/config/
- file:/
- classpath:/config/
- classpath:/
存在相同的配置内容,高优先级的内容会覆盖低优先级的内容
存在不同的内容的时候,高优先级和低优先级的配置内容取并集
file:./config/application.properties
file:./config/application.xml
file:./config/application.yml
file:./config/application.yaml
file:./application.properties
file:./application.xml
file:./application.yml
file:./application.yaml
classpath:/config/application.properties
classpath:/config/application.xml
classpath:/config/application.yml
classpath:/config/application.yaml
classpath:/application.properties
classpath:/application.xml
classpath:/application.yml
classpath:/application.yaml
file:./config/application-default.properties
file:./config/application-default.xml
file:./config/application-default.yml
file:./config/application-default.yaml
file:./application-default.properties
file:./application-default.xml
file:./application-default.yml
file:./application-default.yaml
classpath:/config/application-default.properties
classpath:/config/application-default.xml
classpath:/config/application-default.yml
classpath:/config/application-default.yaml
classpath:/application-default.properties
classpath:/application-default.xml
classpath:/application-default.yml
classpath:/application-default.yaml
Spring Boot 是否可以使用 XML 配置 ?
Spring Boot 推荐使用 Java 配置而非 XML 配置,但是 Spring Boot 中也可以使用 XML 配置,通过 @ImportResource 注解可以引入一个 XML 配置。
spring boot 核心配置文件是什么?bootstrap.properties 和 application.properties 有何区别 ?
单纯做 Spring Boot 开发,可能不太容易遇到 bootstrap.properties 配置文件,但是在结合 Spring Cloud 时,这个配置就会经常遇到了,特别是在需要加载一些远程配置文件的时侯。
spring boot 核心的两个配置文件:
- bootstrap (.yml 或者 .properties):boostrap 由父 ApplicationContext 加载的,比 applicaton 优先加载,配置在应用程序上下文的引导阶段生效。一般来说我们在 Spring Cloud 配置就会使用这个文件。且 boostrap 里面的属性不能被覆盖;
- application (.yml 或者 .properties): 由ApplicatonContext 加载,用于 spring boot 项目的自动化配置。
SpringBoot多数据源拆分的思路
先在properties配置文件中配置两个数据源,创建分包mapper,使用@ConfigurationProperties读取properties中的配置,使用@MapperScan注册到对应的mapper包中。
Spring Boot 中的监视器是什么?
Spring boot actuator 是 spring 启动框架中的重要功能之一。Spring boot 监视器可帮助您访问生产环境中正在运行的应用程序的当前状态。有几个指标必须在生产环境中进行检查和监控。即使一些外部应用程序可能正在使用这些服务来向相关人员触发警报消息。监视器模块公开了一组可直接作为 HTTP URL 访问的REST 端点来检查状态。
如何使用 Spring Boot 实现全局异常处理?
Spring 提供了一种使用 ControllerAdvice 处理异常的非常有用的方法。 我们通过实现一个 ControlerAdvice 类,来处理控制器类抛出的所有异常。
这种只能是在请求已到达controller才有效,如果因为还未到达controller,则只能在filter中进行处理。
SpringBoot性能如何优化?
- 如果项目比较大,类比较多,不使用@SpringBootApplication,采用@Compoment指定扫包范围。
- 在项目启动时设置JVM初始内存和最大内存相同。
- 将springboot内置服务器由tomcat设置为undertow
Spring Boot 中的 starter 到底是什么 ?
Starter 并非什么新的技术点,基本上还是基于 Spring 已有功能来实现的。首先它提供了一个自动化配置类,一般命名为 XXXAutoConfiguration ,在这个配置类中通过条件注解来决定一个配置是否生效(条件注解就是 Spring 中原本就有的),然后它还会提供一系列的默认配置,也允许开发者根据实际情况自定义相关配置,然后通过类型安全的属性(spring.factories)注入将这些配置属性注入进来,新注入的属性会代替掉默认属性。正因为如此,很多第三方框架,我们只需要引入依赖就可以直接使用了。当然,开发者也可以自定义 Starter。
Spring Boot 打成的 jar 和普通的 jar 有什么区别 ?
Spring Boot 的 jar 无法被其他项目依赖,主要还是他和普通 jar 的结构不同。普通的 jar 包,解压后直接就是包名,包里就是我们的代码,而 Spring Boot 打包成的可执行 jar 解压后,在 \BOOT-INF\classes 目录下才是我们的代码,因此无法被直接引用。如果非要引用,可以在 pom.xml 文件中增加配置,将 Spring Boot 项目打包成两个 jar ,一个可执行,一个可引用。
springboot启动原理
SpringBoot整个启动流程分为两个步骤:初始化一个SpringApplication对象、执行该对象的run方法。
SpringApplication初始化
初始化流程中最重要的就是通过SpringFactoriesLoader找到spring.factories文件中配置的ApplicationContextInitializer和ApplicationListener两个接口的实现类名称,以便后期构造相应的实例。
-
ApplicationContextInitializer的主要目的是在ConfigurableApplicationContext做refresh之前,对ConfigurableApplicationContext实例做进一步的设置或处理。
-
ApplicationListener是Spring框架对Java事件监听机制的一种框架实现。Spring Boot提供两种方式来添加自定义监听器,通过SpringApplication.addListeners(ApplicationListener<?>... listeners)或者SpringApplication.setListeners(Collection<? extends ApplicationListener<?>> listeners)两个方法来添加一个或者多个自定义监听器。然后还需要在我们直接在自己的jar包的META-INF/spring.factories文件中新增配置即可:org.springframework.context.ApplicationListener=cn.moondev.listeners.xxxxListener\(自定义监听器)
Spring Boot启动流程
Spring Boot应用的整个启动流程都封装在SpringApplication.run方法中,本质上其实就是在spring的基础之上做了封装,做了大量的扩展。
(1)通过SpringFactoriesLoader查找并加载所有的SpringApplicationRunListeners,通过调用starting()方法通知所有的SpringApplicationRunListeners:应用开始启动了。(SpringApplicationRunListeners其本质上就是一个事件发布者,它在SpringBoot应用启动的不同时间点发布不同应用事件类型(ApplicationEvent),如果有哪些事件监听者(ApplicationListener)对这些事件感兴趣,则可以接收并且处理)。SpringApplicationRunListener只有一个实现类:EventPublishingRunListener。
(2)创建并配置当前应用将要使用的Environment,Environment用于描述应用程序当前的运行环境,其抽象了两个方面的内容:配置文件(profile)和属性(properties)。当Environment准备好后,在整个应用的任何时候,都可以从Environment中获取资源。
- 判断Environment是否存在,不存在就创建(如果是web项目就创建StandardServletEnvironment,否则创建StandardEnvironment)
- 配置Environment:配置profile以及properties
- 调用SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()方法,通知事件监听者:应用的Environment已经准备好
(3)打印banner(可以自定义)
(4)根据是否是web项目,来创建不同的ApplicationContext容器
(5)创建一系列FailureAnalyzer,创建流程依然是通过SpringFactoriesLoader获取到所有实现FailureAnalyzer接口的class,然后在创建对应的实例。FailureAnalyzer用于分析故障并提供相关诊断信息。
(6)初始化ApplicationContext
- 将准备好的Environment设置给ApplicationContext
- 遍历调用所有的ApplicationContextInitializer的initialize()方法来对已经创建好的ApplicationContext进行进一步的处理
- 调用SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法,通知所有的监听者:ApplicationContext已经准备完毕
- 将所有的bean加载到容器中
- 调用SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法,通知所有的监听者:ApplicationContext已经装载完毕
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);方法,主要完成获取到所有的BeanFactoryPostProcessor来对容器做一些额外的操作。
通过源可以进入到PostProcessorRegistrationDelegate类的invokeBeanFactoryPostProcessors()方法,会获取类型为BeanDefinitionRegistryPostProcessor的beanorg.springframework.context.annotation.internalConfigurationAnnotationProcessor,对应的Class为ConfigurationClassPostProcessor。ConfigurationClassPostProcessor用于解析处理各种注解,包括:@Configuration、@ComponentScan、@Import、@PropertySource、@ImportResource、@Bean。
当处理@import注解的时候,就会调用EnableAutoConfigurationImportSelector.selectImports()来完成自动配置功能。
(8)查找当前context中是否注册有CommandLineRunner和ApplicationRunner,如果有则遍历执行它们。