SpringBoot3 应用分析

SpringBoot3-快速入门

1、简介

1. 前置知识

  • Java17
  • Spring、SpringMVC、MyBatis
  • Maven、IDEA

2. 环境要求

环境&工具版本（or later）
SpringBoot3.0.5+
IDEA2021.2.1+
Java17+
Maven3.5+
Tomcat10.0+
Servlet5.0+
GraalVM Community22.3+
Native Build Tools0.9.19+

3. SpringBoot是什么

SpringBoot 帮我们简单、快速地创建一个独立的、生产级别的 Spring 应用（说明：SpringBoot底层是Spring）

大多数 SpringBoot 应用只需要编写少量配置即可快速整合 Spring 平台以及第三方技术

特性：

  • 快速创建独立 Spring 应用

    • SSM：导包、写配置、启动运行

  • 直接嵌入Tomcat、Jetty or Undertow（无需部署 war 包）【Servlet容器】

    • linux java tomcat mysql： war 放到 tomcat 的 webapps下
    • jar： java环境； java -jar

  • 重点：提供可选的starter，简化应用整合

    • 场景启动器（starter）：web、json、邮件、oss（对象存储）、异步、定时任务、缓存…
    • 导包一堆，控制好版本。
    • 为每一种场景准备了一个依赖； web-starter。mybatis-starter

  • 重点：按需自动配置 Spring 以及 第三方库

    • 如果这些场景我要使用（生效）。这个场景的所有配置都会自动配置好。
    • 约定大于配置：每个场景都有很多默认配置。
    • 自定义：配置文件中修改几项就可以

  • 提供生产级特性：如 监控指标、健康检查、外部化配置等

    • 监控指标、健康检查（k8s）、外部化配置

  • 无代码生成、无xml

总结：简化开发，简化配置，简化整合，简化部署，简化监控，简化运维。

2、快速体验

场景：浏览器发送/hello请求，返回"Hello,Spring Boot 3!"

1. 开发流程

1. 创建项目

maven 项目

<!--    所有springboot项目都必须继承自 spring-boot-starter-parent -->
<parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>3.0.5</version>
</parent>

2. 导入场景

场景启动器

<dependencies><!-- web开发的场景启动器 --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency>
</dependencies>

3. 主程序

@SpringBootApplication //这是一个SpringBoot应用
public class MainApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(MainApplication.class,args);}
}

4. 业务

@RestController
public class HelloController {@GetMapping("/hello")public String hello(){return "Hello,Spring Boot 3!";}
}

5. 测试

默认启动访问： localhost:8080

6. 打包

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

mvn clean package把项目打成可执行的jar包

java -jar demo.jar启动项目

2. 特性小结

1. 简化整合

导入相关的场景，拥有相关的功能。场景启动器：场景一导入，万物皆就绪。

默认支持的所有场景：https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/using.html#using.build-systems.starters

  • 官方提供的场景：命名为：spring-boot-starter-*
  • 第三方提供场景：命名为：*-spring-boot-starter

2. 简化开发

无需编写任何配置，直接开发业务

3. 简化配置

application.properties：

  • 集中式管理配置。只需要修改这个文件就行 。
  • 配置基本都有默认值
  • 能写的所有配置都在： https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/application-properties.html#appendix.application-properties

4. 简化部署

打包为可执行的jar包。

linux服务器上有java环境。

5. 简化运维

修改配置（外部放一个application.properties文件）、监控、健康检查。

3. Spring Initializr 创建向导

一键创建好整个项目结构

img

3、应用分析

1. 依赖管理机制

思考：

1、为什么导入starter-web所有相关依赖都导入进来？

  • 开发什么场景，导入什么场景启动器。
  • maven依赖传递原则。A-B-C： A就拥有B和C
  • 导入 场景启动器。 场景启动器 自动把这个场景的所有核心依赖全部导入进来

2、为什么版本号都不用写？

  • 每个boot项目都有一个父项目spring-boot-starter-parent
  • parent的父项目是spring-boot-dependencies
  • 父项目 版本仲裁中心，把所有常见的jar的依赖版本都声明好了。
  • 比如：mysql-connector-j

3、自定义版本号

  • 利用maven的就近原则

    • 直接在当前项目properties标签中声明父项目用的版本属性的key
    • 直接在导入依赖的时候声明版本

4、第三方的jar包

  • boot父项目没有管理的需要自行声明好
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.alibaba/druid -->
<dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>druid</artifactId><version>1.2.16</version>
</dependency>

img

2. 自动配置机制

1. 初步理解

  • 自动配置的 Tomcat、SpringMVC 等

    • 导入场景，容器中就会自动配置好这个场景的核心组件。
    • 以前：DispatcherServlet、ViewResolver、CharacterEncodingFilter…
    • 现在：自动配置好的这些组件
    • 验证：容器中有了什么组件，就具有什么功能
    public static void main(String[] args) {//java10： 局部变量类型的自动推断var ioc = SpringApplication.run(MainApplication.class, args);//1、获取容器中所有组件的名字String[] names = ioc.getBeanDefinitionNames();//2、挨个遍历：// dispatcherServlet、beanNameViewResolver、characterEncodingFilter、multipartResolver// SpringBoot把以前配置的核心组件现在都给我们自动配置好了。for (String name : names) {System.out.println(name);}}

  • 默认的包扫描规则

    • @SpringBootApplication 标注的类就是主程序类
    • SpringBoot只会扫描主程序所在的包及其下面的子包，自动的component-scan功能
    • 自定义扫描路径
      • @SpringBootApplication(scanBasePackages = “com.atguigu”)
      • @ComponentScan("com.atguigu") 直接指定扫描的路径

  • 配置默认值

    • 配置文件的所有配置项是和某个类的对象值进行一一绑定的。
    • 绑定了配置文件中每一项值的类： 属性类。
    • 比如：
      • ServerProperties绑定了所有Tomcat服务器有关的配置
      • MultipartProperties绑定了所有文件上传相关的配置
      • …参照官方文档：或者参照 绑定的 属性类。

  • 按需加载自动配置

    • 导入场景spring-boot-starter-web
    • 场景启动器除了会导入相关功能依赖，导入一个spring-boot-starter，是所有starter的starter，基础核心starter
    • spring-boot-starter导入了一个包 spring-boot-autoconfigure。包里面都是各种场景的AutoConfiguration自动配置类
    • 虽然全场景的自动配置都在 spring-boot-autoconfigure这个包，但是不是全都开启的。
      • 导入哪个场景就开启哪个自动配置

总结： 导入场景启动器、触发 spring-boot-autoconfigure这个包的自动配置生效、容器中就会具有相关场景的功能

2. 完整流程

思考：

1、SpringBoot怎么实现导一个starter、写一些简单配置，应用就能跑起来，我们无需关心整合

2、为什么Tomcat的端口号可以配置在application.properties中，并且Tomcat能启动成功？

3、导入场景后哪些自动配置能生效？

img

自动配置流程细节梳理：

1、导入starter-web：导入了web开发场景

  • 1、场景启动器导入了相关场景的所有依赖：starter-json、starter-tomcat、springmvc
  • 2、每个场景启动器都引入了一个spring-boot-starter，核心场景启动器。
  • 3、核心场景启动器引入了spring-boot-autoconfigure包。
  • 4、spring-boot-autoconfigure里面囊括了所有场景的所有配置。
  • 5、只要这个包下的所有类都能生效，那么相当于SpringBoot官方写好的整合功能就生效了。
  • 6、SpringBoot默认却扫描不到 spring-boot-autoconfigure下写好的所有配置类。（这些配置类给我们做了整合操作），默认只扫描主程序所在的包。

2、程序：@SpringBootApplication

  • 1、@SpringBootApplication由三个注解组成@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguratio、@ComponentScan

  • 2、SpringBoot默认只能扫描自己主程序所在的包及其下面的子包，扫描不到 spring-boot-autoconfigure包中官方写好的配置类

  • 3、@EnableAutoConfiguration：SpringBoot 开启自动配置的核心。

      1. 是由@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)提供功能：批量给容器中导入组件。
      1. SpringBoot启动会默认加载 142个配置类。
      1. 这142个配置类来自于spring-boot-autoconfigure下 META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件指定的
    • 项目启动的时候利用 @Import 批量导入组件机制把 autoconfigure 包下的142 xxxxAutoConfiguration类导入进来（自动配置类）
    • 虽然导入了142个自动配置类

  • 4、按需生效：

    • 并不是这142个自动配置类都能生效
    • 每一个自动配置类，都有条件注解@ConditionalOnxxx，只有条件成立，才能生效

3、xxxxAutoConfiguration自动配置类

  • 1、给容器中使用@Bean 放一堆组件。
  • 2、每个自动配置类都可能有这个注解@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class)，用来把配置文件中配的指定前缀的属性值封装到 xxxProperties属性类中
  • 3、以Tomcat为例：把服务器的所有配置都是以server开头的。配置都封装到了属性类中。
  • 4、给容器中放的所有组件的一些核心参数，都来自于xxxProperties。xxxProperties都是和配置文件绑定。
  • 只需要改配置文件的值，核心组件的底层参数都能修改

4、写业务，全程无需关心各种整合（底层这些整合写好了，而且也生效了）

核心流程总结：

1、导入starter，就会导入autoconfigure包。

2、autoconfigure 包里面 有一个文件 META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports,里面指定的所有启动要加载的自动配置类

3、@EnableAutoConfiguration 会自动的把上面文件里面写的所有自动配置类都导入进来。xxxAutoConfiguration 是有条件注解进行按需加载

4、xxxAutoConfiguration给容器中导入一堆组件，组件都是从 xxxProperties中提取属性值

5、xxxProperties又是和配置文件进行了绑定

效果：导入starter、修改配置文件，就能修改底层行为。

3. 如何学好SpringBoot

框架的框架、底层基于Spring。能调整每一个场景的底层行为。100%项目一定会用到底层自定义

  1. 理解自动配置原理：导入starter –> 生效xxxxAutoConfiguration --> 组件 –> xxxProperties --> 配置文件

  2. 理解其他框架底层：拦截器

  3. 可以随时定制化任何组件：配置文件、自定义组件

普通开发：导入starter，Controller、Service、Mapper、偶尔修改配置文件

高级开发：自定义组件、自定义配置、自定义starter

核心：

  • 这个场景自动配置导入了哪些组件，我们能不能Autowired进来使用
  • 能不能通过修改配置改变组件的一些默认参数
  • 需不需要自己完全定义这个组件
  • 场景定制化

最佳实战：

  • 选场景，导入到项目

    • 官方：starter
    • 第三方：去仓库搜

  • 写配置，改配置文件关键项

    • 数据库参数（连接地址、账号密码…）

  • 分析这个场景给我们导入了哪些能用的组件

    • 自动装配这些组件进行后续使用
    • 不满意boot提供的自动配好的默认组件
      • 定制化
        • 改配置
        • 自定义组件

整合redis：

  • 选场景：spring-boot-starter-data-redis

    • 场景AutoConfiguration 就是这个场景的自动配置类

  • 写配置：

    • 分析到这个场景的自动配置类开启了哪些属性绑定关系
    • @EnableConfigurationProperties(RedisProperties.class)
    • 修改redis相关的配置

  • 分析组件：

    • 分析到 RedisAutoConfiguration 给容器中放了 StringRedisTemplate
    • 给业务代码中自动装配 StringRedisTemplate

  • 定制化

    • 修改配置文件
      景](https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/using.html#using.build-systems.starters)：spring-boot-starter-data-redis
    • 场景AutoConfiguration 就是这个场景的自动配置类

  • 写配置：

    • 分析到这个场景的自动配置类开启了哪些属性绑定关系
    • @EnableConfigurationProperties(RedisProperties.class)
    • 修改redis相关的配置

  • 分析组件：

    • 分析到 RedisAutoConfiguration 给容器中放了 StringRedisTemplate
    • 给业务代码中自动装配 StringRedisTemplate

  • 定制化

    • 修改配置文件
    • 自定义组件，自己给容器中放一个 StringRedisTemplate

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