Spring Boot

1.1 Spring Boot 简介

spring boot 是一个脚手架(非框架),构建于spring框架(Framework)基础之上, 基于快速构建的理念,提供了自动装配的功能,可实现其开箱即用的特性,其核心主要有如下几个方面

起步依赖(Starter Dependency)自动配置(Auto Configuration)健康检查(Actator)-监控

2.Spring Boot 环境配置

2.1 准备工作

工具下载

下载JDK1.8，并进行环境变量配置(假如已有则无需再次下载和配置)。

下载最新maven(例如apache-maven-3.6.3,网址http://maven.apache.org/)并解压。

下载sts最新版(例如sts-4.4.5.RELEASE,网址https://spring.io/tools)并解压（新版本下载下来时一个.jar文件，需要在jar文件所在的目录中，以命令行方式执行java -jar 下载的文件名的方式进行解压，如图-1所示（需要首先启动系统自带的命令行客户端，然后切换到软件所在目录，cd指令为切换目录的意思）。

工作区准备：定义新的工作区(要求没有中文目录)

建议：将下载的所有文件存储到同一目录并解压，例如d:/XXX/XXX目录。要求目录不要有中文，也不要有特殊符号（例如&等）。

2.2 Maven基本配置

打开maven中的setting.xml文件，并对其如下选项进行配置。

配置maven本地库(从maven远程服务器下载的资源存储到的位置) <mirror> <id>aliyun</id> <name>aliyun for maven</name> <mirrorOf>*</mirrorOf> <url>https://maven.aliyun.com/repository/public</url> </mirror> 配置maven中的profile（配置到profiles标签内部）,设置JDK编译和运行版本 <profile> <id>jdk-1.8</id> <activation> <activeByDefault>true</activeByDefault> <jdk>1.8</jdk> </activation> <properties> <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source> <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target> <maven.compiler.compilerVersion> 1.8</maven.compiler.compilerVersion> </properties> </profile>

3.Spring Boot 快速入门

3.1 项目创建及结构分析

打开STS 集成开发工具，创建spring boot项目，其具体步骤如下：

第一步：打开项目新建窗口（快捷键ctrl+n）, 搜索spring，选择spring starter 项目。

第二步：填写项目基本信息。 第三步：选择Spring Boot版本 点击finish之后，项目便开始从maven配置中指定的私服服务器（例如阿里云的maven服务器）去下载起步依赖(SpringBoot项目中默认指定了项目启动时需要的一些jar包依赖)，这个过程可能会比较耗时（网络最好不要用手机网络，会导致很多资源下载不下来），假如指定版本的springboot项目以前创建过，它会默认先从本地库查找，假如本地库没有，则从远程库去下载。

项目创建成功以后，其包视图(Package Explorer)结构 其中,在呈现的CGB-SBOOT-01项目结构中，所有的类和配置文件都是创建好项目以后，由STS工具帮我们自动创建的。

3.2 项目启动过程分析

找到项目的入口类（使用了@SpringBootApplication注解描述），然后运行启动类，检测启动过程，SpringBoot在启动时，控制台会出现如图标识：

项目启动时发生了什么呢？

springBoot 项目在启动时,首先基于启动入口类上的注解描述,进行自动配置并扫描指定包以及子包中的类进行加载,然后检测类上是否有spring框架中指定的注解描述(例如@Component,@Controller等),假如有,则将类交给spring框架中的BeanFactory工厂接口的实现类对象,此工厂对象会基于反射创建Bean的实例,假如此Bean指定了生命周期方法,还会调用生命周期方法.当实例创建以后,Spring框架还会基于类的作用域描述,将实例存储到不同作用域的容器中,以实现Bean对象的应用.

3.3 项目业务初步实现及测试

业务实现： 基于SpringBoot脚手架，通过Spring框架进行Bean对象的管理实现。 第一步：创建一个DefaultCache类然后交给spring 管理。

package com.cy.pj.common.cache; @Component public class DefaultCache {}

其中,@Component是Spring中用于描述Bean类的一个注解.用于告诉Spring这个类的实例由Spring创建,当次对象由Spring创建和管理时,默认会将对象存储到池(Bean池)中.

第二步：添加sringboot 测试类，进行bean的获取及测试，要放在test目录中：

package com.cy.pj.common.cache; @SpringBootTest public class DefaultCacheTests { @Autowired private DefaultCache defaultCache; @Test public void testCache() { System.out.println(defaultCache); } }

其中:

@SpringBootTest 注解用于告诉Spring框架,此测试类交给spring管理@Autowired注解描述属性时,用于告诉Spring框架要为此属性注入一个值.

第三步：代码设计及运行分析 在图中描述了DefaultCacheTests类与DefaultCache类的关系，这两个类通过指定注解（@SpringBootTest,@Component）进行了描述，其意图是告诉spring框架这个两个类的实例的创建由Spring负责，并且由Spring框架基于@Autowired注解的描述完成DefaultCacheTests实例中有关DefaultCache类型的值的注入(DI)。

第四步：为对象设计作用域，设置延迟加载，设置生命周期方法 在Spring框架中，Spring为由它创建和管理的对象，设计了一些特性，例如作用域，延迟加载，生命周期方法等，基于这些特性实现对Bean对象的管理。

package com.cy.pj.common.cache; @Component @Scope("singleton") @Lazy public class DefaultCache { public DefaultCache() { System.out.println("cache()"); } @PostConstruct public void init() { System.out.println("init()"); } @PreDestroy public void destory() { System.out.println("destory"); } }

其中:

@Scope 是Spring中用于定义Bean对象作用域的一个注解,其常用的值有singleton(整个内存有一份Bean实例,此实例何时创建与类的延迟加载特性配置有关,此实例创建以后,生命周期会由spring框架管理),prototype(每次获取都会创建新实例,此实例会在需要时创建与lazy特性无关,这个实例创建以后,不会交给spring管理,spring可以对其初始化,但不负责销毁)等.@Lazy 注解用于描述类,其目的是告诉spring框架此类支持延迟加载,通常会配合单例作用域使用.@PostConstruct注解用于描述bean对象生命周期方法中的初始化方法,此方法会在对象的构造方法之后执行.@PerDestroy 注解用于描述bean对象生命周期方法中的销毁方法,此方法会在在对象销毁之前执行(当作用域为prototype时,此方法不会执行)

第五步：通过测试类测试作用域，延迟加载，生命周期方法。

package com.cy.pj.common.cache; @SpringBootTest public class DefaultCacheTests { @Autowired private DefaultCache defaultCache; @Test public void testCache() { //??? }

SPring框架管理Bean对象有什么优势?

Spring是一个资源整合框架(Framework),通过spring可将很多资源(自己写的对象或第三方提供的对象,例如连接池等)整合在一起,然后进行综合应用,以便更好的对外提供服务. 在图中,Spring框架可以由它管理的对象(Bean) 提供懒加载策略(对象暂时用不到,则无需加载和实例化),作用域(例如singleton-频繁用时可以考虑内存中只有一份,prototype-使用次数少时可以用时创建,不用时销毁),生命周期方法(更好实现对象的初始化和资源销毁),以实现对象对系统资源的有效使用,同时spring框架还可以基于用户设计管理对象与对象的依赖关系,以降低对象与对象之间的直接耦合,提高程序的可维护性和可扩展性.

3.4 项目业务增强实现及测试

第一步:定义业务Cache接口.

package com.cy.pj.common.cache; public interface Cache { }

第二步:定义WeakCache实现Cache接口.

package com.cy.pj.common.cache; import org.springframework.stereotype.Component; @Component public class WeakCache implements Cache{ }

第三步:修改DefaultCache,让此类也实现Cache接口,关键代码如下:

package com.cy.pj.common.cache; @Component public class DefaultCache implements Cache{ … }

第四步:单元测试类

package com.cy.pj.common.cache; import org.junit.jupiter.api.Test; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier; import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest; @SpringBootTest public class CacheTests { @Autowired @Qualifier("defaultCache") private Cache cache; @Test public void testCache() { System.out.println(cache); } }

业务测试运行原理分析，如图所示：

@Autowired注解应用规则?@Qualifier注解的作用是什么?

@Autowired由Spring框架定义,用于描述类中属性或相关方法,spring框架在项目运行时候假如发现由他管理的Bean对象中有使用@Autowired注解描述的属性或方法,可以按照指定规则为属性赋值(DI),其基本规则是:首先要检测容器中能够是否有与属性或方法参数类型相匹配的对象,假如有并且只有一个则直接注入,其次,假如检测到有多个,还会按照@Autowired描述的属性或方法参数名查找是否有名字匹配的对象,有则直接注入,没有则抛出异常,最后,假如我们有明确要求,必须要注入类型为指定类型,名字为指定的对象还可以使用@Qualifier注解对其属性或参数进行描述(此注解必须配合@Autowired注解使用).

4.分析与总结

4.1 重难点分析

Spring boot 是什么?(脚手架而非框架)Spring boot 核心优势?(启动依赖,自动配置,开箱即用,健康检查-系统监控)Spring boot 项目的创建方式?(HTTPS://start.spring.IO)Spring boot项目启动时,Bean的初始化过程是怎样的?(查找,加载,读和存储配置,创建和存储实例对象)Spring boot 项目启动时,Bean对象的依赖注入过程是怎样的?(标记,查找,注入)

4.2 FAQ分析

Maven工具(项目构建工具)从哪里下载?(maven.apache.org)STS(集成了spring插件的eclipse)工具从哪里下载?(spring.io/tools)STS新版本怎么安装?(例如STS4.5.0的安装可使用:java -jar xxx.jar)创建spring starter 项目时pom.xml文件错误？(工具版本，maven私服，本地库,maven update,网络)Spring Boot项目中支持的配置文件后缀有哪些?(.properties,.yml)SpringBoot 启动类的包扫描位置？(启动类所在包以及子包)SpringBoot项目中可以有多个启动类吗？(不可以)如何理解Spring框架?(资源整合框架,科学应用对象-资源,解耦)spring管理bean对象时有什么优势？

4.3 BUG分析

Maven项目的setting文件配置错误 问题分析:检查maven目录中的settings.xml的标签语法配置是否正确

创建项目时网络连接超时

Maven项目的pom.xml文件报错 问题分析：

检查网络配置（是否网络畅通，不能手机网络）检测maven配置是否正确（严格按文档配置执行）。右键项目maven update 强制更新。更换maven私服仓库(选文档中的)

空指针异常（NullPointerException） 问题分析：分析错误描述，找到自己写的类指定行号位置，看看哪个对象在进行方法调用，调用方法的对象有没有被赋值。

依赖注入失败

问题分析：

1)检查错误代码中自己定义的类（例如DefaultCacheTests）中的属性 2)基于错误分析，哪个属性的值在进行依赖注入时失败了(例如DefaultCache) 3)检查注入失败的属性对应的对象是否交给了Spring管理（例如是否有特定注解描述，包结构是否正 确）。

问题分析：

1)检查哪里对Cache进行了引用。 2)检查对Cache引用时使用的注解描述。 3)检查容器中Cache接口下实现类对象的定义（是否有多个？）。