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最近因为业务需要被拉去研究后端的项目代码框架基于 Spring Boot对我来说完全小白需要重新学习研究…出于个人习惯会以 Blog 文章的方式做一些记录文章内容基本来源于「 Spring Boot 从入门到精通明日科技 」一书做了一些整理更易于个人理解和回顾查找所以大家如果希望更系统性的学习可以阅读此书比较适合我这种新手。 一、概述
Spring Boot 是在 Spring 的基础上发展而来的全新的开源框架。它是由 Pivotal 团队开发的。开发 Spring Boot 的主要动机是简化部署 Spring 应用程序的配置过程。也就是说使用 Spring Boot 能够以更简单的、更灵活的方式开发 Spring 应用程序。
Spring Boot的主要特点如下
▪️ Spring Boot 的代码非常少。Spring 的注解驱动编程避免了大量的配置工作并且 Spring Boot 可以自动创建各种工厂类程序开发人员直接通过依赖注入就可以获取各类对象。
▪️ Spring Boot 的配置非常简单。程序开发人员只需在 application.properties 或 application.yml 文件中编写一些配置项就可以影响整个项目。即使不编写任何配置项目也可以采用一套默认配置正常启动。Spring Boot 支持使用 Configuration 注解管理、维护配置类让配置工作变得更灵活。
▪️ Spring Boot 可以自动部署。Spring Boot 自带 Tomcat 服务器在项目启动的过程中可以自动完成所有资源的部署操作。
▪️ Spring Boot 易于单元测试。Spring Boot 自带 JUnit 单元测试框架可以直接测试各个组件中的方法。
▪️ Spring Boot 集成了各种流行的第三方框架或软件。Spring Boot 提供了许多集成其他技术的依赖包程序开发人员可以直接通过这些依赖包调用第三方框架或软件例如 Redis、MyBatis、ActiveMQ 等。
▪️ Spring Boot 项目启动的速度很快。即使项目有庞大的依赖库仍能在几秒之内完成部署和启动。 二、基础
因为注解在 Spring Boot 中发挥着至关重要的作用所以为了能够快速地掌握 Spring Boot须明确什么是注解和 Spring Boot 常用注解的功能及其标注位置。在 Spring Boot 容器中存放着很多的 Bean。为此须明确 Bean 是什么并深入理解与其相关的两个过程注入 Bean 和注册 Bean。在开发 Spring Boot 项目中离不开“依赖”我们须掌握如何为项目添加依赖。与此同时还须掌握如何为 Spring Boot 项目中的程序元素命名。
2.1 注解
在程序开发的过程中注解是无处不在的。但是注解又不是必需的换言之在不使用注解的情况下也能够开发程序。只不过掌握注解能够帮助程序开发人员深入理解框架进而提高程序开发的效率。那么什么是注解呢注解的作用又有哪些呢
2.1.1 概念及其应用
在给出注解的概念之前须明确什么是元数据。所谓元数据指的是用于描述数据的数据。下面结合某个配置文件里的一行信息举例说明什么是元数据。
string nameapp_nameAnnotionProject/string上述信息中的数据 “app_name” 是用于描述数据 AnnotionProject 的。也就是说数据 “app_name” 就是元数据。那么什么是注解呢注解又被称作标注是一种被加入源码的具有特殊语法的元数据。
需要特别说明的是
注解仅仅是元数据和业务逻辑无关。虽然注解不是程序本身但是可以对程序做出解释。应用程序中的类、方法、变量、参数、包等程序元素都可以被注解。
理解了“什么是注解”后再来了解一下在应用程序中注解的应用体现在哪些方面
在编译时进行格式检查。例如如果被 Override 标记的方法不是父类的某个方法编译器就会报错。减少配置。依据代码的依赖性使用注解替代配置文件。减少重复工作。在程序开发的过程中通过注解减少对某个方法的调用次数。
2.1.2 常用注解及其标注位置
Spring Boot 是一个支持海量注解的框架
注解标注位置功能autowired成员变量自动注入依赖Bean方法Bean 用于注册 Bean当 Bean 标记方法时等价于在 XML 中配置 BeanComponent类用于注册组件。当不清楚注册类属于哪个模块时就用这个注释ComponentScan类开启组件扫描器Configuration类声明配置类ConfigurationProperties类用于加载额外的 properties 配置文件Controller类声明控制器类ControllerAdvice类可用于声明全局异常处理类和全局数据处理类EnableAutoConfiguration类开启项目的自动配置功能ExceptionHandler方法用于声明处理全局异常的方法Import类用于导入一个或者多个 Configuration 注解标注的类ImportResource类用于加载 XML 配置文件PathVariable方法参数让方法参数从 URL 中的占位符中取值Qualifier成员变量与 Autowired 配合使用当 Spring 容器中有多个类型相同的 Bean 时可以用 Qualifier(“name”) 来指定注入哪个名称的 BeanRequestMapping方法指定方法可以处理哪些 URL 请求RequestParam方法参数让方法参数从 URL 参数中取值Resource成员变量与 Autowired 功能类似但是有 name 和 type 两个参数可根据 Spring 配置的 Bean 的名称进行注入ResponseBody方法表示方法的返回结果直接写入 HTTP response body 中。如果返回值是字符串则直接在网页上显示该字符串RestController类相当于 Controller 和 ResponseBody 的合集表示在这个控制器下的所有方法都被 ResponseBody 标注Service服务的实现类用于声明服务的实现类SpringBootApplication主类用于声明项目主类Value成员变量动态注入支持 #{ } 与 ${ } 表达式
这些注解的编码位置是非常灵活的。当注解用于标注类、成员变量和方法时注解的编码位置既可以在成员变量的上边例如
Autowired
private String name;又可以在成员变量的左边例如
Autowired private String name;在 Spring Boot 的常用注解中需特别说明的是使用 RequestParam 能够标注方法中的参数。例如
RequestMapping(/user)
ResponseBody
public String getUser(RequestParam Integer id) {
return success;
}2.1.3 使用SpringBootApplication标注启动类
使用注解能够启动一个 Spring Boot 项目这是因为在每一个 Spring Boot 项目中都有一个启动类主类并且启动类必须被 SpringBootApplication 注解标注进而能够调用用于启动一个 Spring Boot 项目的 SpringApplication.run() 方法。
如下
package com.spark.springbootlearning;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;SpringBootApplication
public class SpringBootLearningApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SpringBootLearningApplication.class, args);}}SpringBootApplication 注解虽然重要但使用起来非常简单因为这个注解是由多个功能强大的注解整合而成的。
打开 SpringBootApplication 注解的源码可以看到它被很多其他注解标注其中最核心的 3 个注解分别是
SpringBootConfiguration 注解让项目采用基于 Java 注解的配置方式而不是传统的 XML 文件配置。当然如果程序开发人员写了传统的 XML 配置文件Spring Boot 也是能够读取这些 XML 文件并识别里面的内容的。EnableAutoConfiguration 注解开启自动配置。这样 Spring Boot 在启动时就可以自动加载所有配置文件和配置类了。ComponentScan 注解启用组件扫描器。这样项目才能自动发现并创建各个组件的 Bean包括 Web 控制器(Controller)、服务(Service)、配置类(Configuration)和其他组件(Component)。 注意 一个项目可以有多个启动类但这样的代码毫无意义。一个项目应该只使用一次 SpringBootApplication 注解。 SpringBootApplication 有一个使用要求只能扫描底层包及其子包中的代码。底层包就是启动类所在的包。如果启动类在 com.spark.springbootlearning 包下其他类应该写在 com.spark.springbootlearning 包或其子包中否则无法被扫描器找到就等同于无效代码。例如在图3.1和图3.2中Controller类所在的位置可以被扫描到。而在图3.3和图3.4中Controller类的位置就无法被扫描到了。
2.2 Bean 的注册和获取
Bean 指的是由 Spring Boot 容器管理的对象。Bean 是根据 Spring Boot 配置文件中的数据信息予以创建的。如果把 Spring Boot 容器看作是一个大工厂那么 Bean 就相当于这个工厂生成的产品。
2.2.1 Bean 与依赖注入
在明确了什么是 Bean 后还需要明确另外一个非常重要的概念依赖注入。
在面向对象程序设计中对象和对象之间存在一种叫作“依赖”的关系。简单来说依赖关系就是在一个对象中需要用到另外一个对象即对象中存在一个属性该属性是另外一个类的对象。
例如在一个 B 类对象中有一个 A 类的对象 a那么就可以说 B 类的对象依赖于对象 a。而依赖注入就是基于这种“依赖关系”而产生的。
Spring Boot 在创建一个对象的过程中会根据“依赖关系”把这个对象依赖的对象注入其中这就是所谓的“依赖注入”。
掌握了 Bean 和依赖注入的概念后再结合下图理解两个过程
「 Bean 的注册 」Spring Boot 能够自动寻找程序开发人员已经创建好的 Bean并将其保存在 Spring Boot 容器中这个过程被称作 Bean 的注册。「 Bean 的注入 」把 Spring Boot 容器中的 Bean 赋值给某个尚未被赋值的成员变量这个过程被称作 Bean 的注入。 当 Spring Boot 项目被启动时Spring Boot 首先会自动扫描所有的组件然后注册所有的 Bean最后把这些 Bean 注入各自的使用场景当中。下面通过一个实例演示「 注册 Bean 」和「 注入 Bean 」的这两个过程。 创建用于注册 Bean 的组件类BeanComponent BeanComponent 类被 Component 标注表示这个类是一个组件类。类中只有一个 name() 方法并且被 Bean 标注表示这个方法返回的对象被注册成了 Bean并将其放到 Spring Boot 容器中。 创建 BeanTestController 控制器类 BeanTestController 类被 RestController 标注表示这个类是一个负责页面跳转的控制器会直接返字符串结果。类中
name 属性被 Autowired 标注表示这个属性的值由 Spring Boot 注入。showName() 方法被 RequestMapping(“/bean”) 标注表示该方法映射“/bean”地址并将 name 的值展示在页面中。 启动项目打开浏览器访问 http://127.0.0.1:8080/bean 地址可以看到下图所示的结果 页面中显示 “BeanComponent”但 BeanTestController 类中没有出现任何 “BeanComponent” 的字样这个值是哪来的呢“BeanComponent” 这个值出现在 BeanComponent 类的 name() 方法的返回值中。当 Spring Boot 项目被启动时扫描器发现了 BeanComponent 类并在该类下发现了被 Bean 标注的方法于是把该方法返回的对象注册成 Bean再放到 Spring Boot 容器中。与此同时扫描器也发现了 BeanTestController 类发现这个类有一个 name 属性需要被注入值Spring Boot 便在 Spring Boot 容器中查找有没有类型相同、名称匹配的 Bean于是就找到了 name() 方法返回的字符串“BeanComponent”便将 “BeanComponent” 赋给了 name 属性。当前端发来请求时showName() 方法便将 name 的值也就是“BeanComponent”展示在了网页中。这就是一个「 注册 Bean 」和「 注入 Bean 」的例子。
2.2.2 注册 Bean
注册 Bean 需要用到 Bean 注解该注解用于标注方法表示方法的返回值是一个即将进入 SpringBoot 容器中的 Bean。下面介绍 Bean 注解的具体用法。 1. 让 Spring Boot 发现 Bean
如果想让 Bean 注解生效那么被标注的方法所在的类必须能够被 Spring Boot 的组件扫描器扫描到。
以下几个注解都可以让被标注的方法所在的类被扫描到
注解说明Configuration声明配置类Controller声明控制器类Service声明服务接口或类Repository声明数据仓库Component如果不知道类属于什么模块就用这个注解将类声明成组件。推荐使用此注解
如果不使用上面这 5 个注解那么也可以用 Import 注解将 Bean 所在类的主动注册给 Spring Boot。
例如我们修改刚才的代码删除 BeanComponent 类上的 Component 注解代码如下 在 Spring Boot 项目的启动类中通过使用
Import({com.mr.component.BeanComponent.class})声明启动类让项目启动时自动导入 BeanComponent 类代码如下 这样当 Spring Boot 项目被启动时BeanComponent 类中的 Bean 也可以被注册到 Spring Boot 容器中这里就不运行了你可以自己测试。
如果想要导入多个指定的类Import 的语法如下注意圆括号和大括号的位置
Import({A.class, B.class, C.class})2. Bean的使用方法
Bean 注解有很多属性其核心源码如下
public interface Bean {AliasFor(name)String[] value() default {};AliasFor(value)String[] name() default {};boolean autowireCandidate() default true;String initMethod() default ;String destroyMethod() default (inferred);
}下面分别介绍这几个属性的用法
value 和 name 这两个属性的作用是一样的就是给 Bean 起别名让 Spring Boot 可以区分多个类型相同的 Bean。给 Bean起别名的语法如下
Bean(goudan)
Bean(value goudan)
Bean(name goudan)
Bean(name {goudan, GouDan, Golden}) // 同时给一个 Bean 起多个别名如果没有给 Bean 起任何别名的话那么 Bean 注解会默认将方法名作为别名例如
Bean
public String name() {
return Marco;
}上面代码等同于
Bean(name name)
public String name() {
return Marco;
}autowireCandidate 属性表示 Bean 是否采用默认的自动匹配机制默认值为 true如果将其赋值为 false这个 Bean 就不会被默认的自动匹配机制匹配到只能通过「使用别名的方式」匹配到。
比如我们修改刚才的例子代码如下 BeanComponent 类中创建了两个方法返回值类型均为 String。otherName() 方法定义了别名并且 autowireCandidate 的值为 false表示 Spring 在匹配 Bean 时会自动忽略 otherName() 方法的返回值。
下面再来看一下注入的代码。修改 BeanTestController 控制器类代码如下 BeanTestController 类定义了一个 name 属性该属性使用 Resource 标注表示这个属性由 Spring 自动匹配并注入值。启动项目打开浏览器访问 http://127.0.0.1:8080/bean 地址看一下 name 被注入的值是什么 name 的值为 “BeanComponent”即使 Spring 容器中有两个 String 类型的 Bean但值为 “Marco” 的 Bean 拒绝自动匹配机制所以 name 只能得到 “BeanComponent” 这个值。
如果想要得到 “Marco” 这个 Bean就需要在注入时指定 Bean 的别名。例如使用 Resource 注解读取别名为 “In” 的 Bean关键代码如下 这样name 取的值就是别名为 “In” 的 Bean 的值。重启 Spring Boot 项目并且重新访问地址 http://127.0.0.1:8080/bean 后就可以看到网页上显示的值变成了 “Marco”效果如下 initMethod 属性用于指定 Bean 初始化时会调用什么方法。destroyMethod 属性用于指定 Bean 被 Spring 销毁时会调用什么方法两个属性的值均为 Bean 对象的方法名。
2.2.3 获取 Bean
获取 Bean 就是在类中创建一个属性可以是 private 属性通过为属性添加注解让 Spring Boot 为这个属性注入 Bean。
可以获取 Bean 的注解有3个Autowired、Resouce 和 Value。
这 3 个注解只能在可以被扫描到的类中使用。下面分别介绍这 3 个注解的用法。 Autowired
Autowired 注解可以自动到 Spring 容器中寻找名称相同或类型相同的 Bean。例如注册 Bean 的方法为
Bean
public String author() {
return Marco;
}获取这个 Bean 的代码可以写成
Autowired
String author;Autowired 可以自动匹配与属性同名即别名为 “author”的 Bean。如果匹配不到同名的 BeanAutowired 可以自动匹配类型相同的 Bean。例如注册方法不变获取 Bean 的代码为
Autowired
String name;即使这么写name 也可以获得 “Marco” 这个值因为两者数据类型是相同的。
但要注意当 Spring Boot 容器中仅有一个该类型的 Bean 时Autowired 才能匹配成功。如果存在多个该类型的 BeanSpring 就不知道应该匹配哪个 Bean 了项目就会抛出异常。例如注册 Bean 的方法如下
Bean
public String author() {
return Marco;
}Bean
public String dev() {
return Superman;
}现在容器中有两个 String 类型的 Bean然后获取 Bean 的代码为
Autowired
String name;启动项目后会抛出如下异常日志
***************************
APPLICATION FAILED TO START
***************************Description:Field name in com.spark.springbootlearning.controller.BeanTestController required a single bean, but 2 were found:- author: defined by method author in class path resource [com/spark/springbootlearning/component/BeanComponent.class]- dev: defined by method dev in class path resource [com/spark/springbootlearning/component/BeanComponent.class]This may be due to missing parameter name informationIDEA 代码也会有波浪线报错提示 这个异常日志的意思是程序需要自动匹配一个独立的 Bean却找到了两个符合条件的 Bean。其中一个 Bean 的别名叫“author”另一个 Bean 的别名叫“dev”。程序因为不知道哪个 Bean 是当前需要的所以就停止了。
在这种因同时存在多个 Bean 而无法自动匹配的情况下就需要指定 Bean 的别名以获取 Bean。
指定别名有两种方式
将类属性名改成 Bean 的别名。如果 Bean 的别名叫 “author”Autowired 标注的属性名也叫 “author”。使用 Qualifier 注解。Qualifier 注解有一个 value 属性用于指定要获取的 Bean 的别名。可以与 Autowired 配套使用。例如获取别名为 “dev” 的 Bean代码如下
Autowired
Qualifier(dev)
String name;Resource
Resource 注解的功能与 Autowired 类似Resouce 注解自带 name 属性可直接指定 Bean 的别名。其中name 属性的默认值为空字符串表示自动将被标注的属性名作为 Bean 的别名。
例如获取别名为 “author” 的 Bean可以有 3 种写法
第一种写法
Resource(nameauthor)
String name;第二种写法
Resource
String author; // 属性名就叫 author第三种写法虽然可以执行实际与第一种写法是一样的不推荐这样写
Resource(name)
String author;注意 如果使用 Autowired 注入 Object 类型的 Bean 时抛出了 org.springframework.beans.factory. NoUniqueBeanDefinitionException:No qualifying bean of type ‘java.lang.Object’ available 异常就将 Autowired 换成 Resource。 Value
Value 注解可以动态地向属性注入值。Value 有3种语法分别是
注入常量值。
下面的语法会让 name 的值等于 “author” 这个字符串例如
Value(author)
String name;注入 Bean。
使用 “#{Bean别名}” 格式可以注入指定别名的 Bean其效果类似于 Resource(name“Bean别名”)例如
Value(#{author})
String name;注入配置文件中配置信息的值。
使用“${配置项}”格式可以注入 application.properties 文件中指定名称的配置信息的值例如
Value(${author})
String name;注意 如果配置文件中没有该项则会抛出 BeanCreationException 异常。 2.3 为Spring Boot项目添加依赖
在 Spring Boot 项目开发的过程中有些依赖需要程序开发人员手动添加。本节将对如何手动为 Maven 项目添加依赖进行讲解。
2.3.1 在 pom.xml 文件中添加依赖
pom.xml 是Maven构建项目的核心配置文件程序开发人员可以在此文件中为项目添加新的依赖新的依赖将被添加到 dependencies 标签的子标签中添加依赖的格式如下
dependency
groupId所属团队/groupId
artifactId项目ID/artifactId
version版本号/version
scope使用范围可选/scope
/dependency注意 在 pom.xml 文件中dependency 标签是 dependencies 标签的子标签。 例如Spring Boot 项目自带的 Web 依赖和 JUnit 单元测试依赖在 pom.xml 中填写的位置如图所示。 程序开发人员只需要仿照这种格式在 标签内部添加其他依赖然后保存 pom.xml 文件Maven 就会自动下载依赖中的 jar 文件并自动引入项目中。
2.3.2 如何查找依赖的版本号
如果程序开发人员不知道依赖的 ID 和版本可以到 MVNrepository 或阿里云云效 Maven 中去查找。
MVNrepository 的官网地址为 https://mvnrepository.com/ 查询结果如下图所示 阿里云云效 Maven 虽然不会直接显示 XML 文本但可以看到 groupId、artifactId 和 version 这3个值效果如下图所示
