# Spring Boot

# Spring Boot 出世

随着动态语言的流行 (Ruby、Groovy、Scala、Node.js)，Java 的开发显得格外的笨重：J2EE笨重的开发、繁多的配置、依赖管理的耗时耗力、低下的开发效率、复杂的部署流程以及第三方技术集成难度大。

在上述环境下，Spring Boot 应运而生。它使用 “约定大于配置” （项目中存在大量的配置，此外还内置了一个习惯性的配置，让你无需手动进行配置）的理念让你的项目快速的运行起来。使用 Spring Boot 很容易创建一个独立运行（运行 Jar，内嵌 Servlet 容器）准生产级别的基于 Spring 框架的项目，使用 Spring Boot 你可以不用或者只需很少的 Spring 配置。Spring Boot 可以称之为 新一代 Jakarta EE 开发标准

优点：
- 快速构建项目：SpringBoot不是对Spring功能上的增强，而是提供了一种快速使用Spring的方式
- 对主流开发框架的无配置集成
- 项目可独立运行，无需外部依赖 Servlet 容器
- 提供运行时的应用监控
- 极大地提高了开发、部署效率
- 与云计算的天然集成
核心功能
- 起步依赖（starter-*）
  
  起步依赖本质是一个Maven项目对象模型（POM），定义了对其他库的传递依赖，这些东西加在一起即支持某项功能。
- 自动配置
  
  Spring Boot的自动配置是一个运行时（更准确地说，是应用程序启动时）的过程，考虑了众多因素，才决定Spring配置应该用哪个，不该用哪个。该过程是Spring自动完成的。

# Hello World

# POM

使用 Spring Initializr 初始化 Spring Boot 项目： https://start.spring.io/，IDEA中自带。根据需求选择需要的依赖：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <!--所有的springboot工程都必须继承spring-boot-starter-parent，也可以去掉并自定义-->
	<parent>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
		<version>2.2.2.RELEASE</version>
		<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
	</parent>
  
  <!--该项目的Maven坐标-->
	<groupId>top.conanan</groupId>
	<artifactId>study-spring-boot</artifactId>
	<version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
  
	<name>study-spring-boot</name>
	<description>Demo project for Spring Boot</description>

  <!--选择JDK版本后自动配置-->
	<properties>
		<java.version>11</java.version> <!--Java8 这里显示为1.8-->
	</properties>

  <!--依赖-->
	<dependencies>
    <!--web功能的起步依赖，若是个普通Java工程，则会是spring-boot-starter-->
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <!--自动添加的测试配置。Spring Boot 2.2.2目前使用的是 JUnit5-->
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
			<scope>test</scope>
			<exclusions>
				<exclusion>
					<groupId>org.junit.vintage</groupId>
					<artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
				</exclusion>
			</exclusions>
		</dependency>
   
    <!--Spring Boot DevTools提供快速应用程序重启，LiveReload和配置，以增强开发体验。-->
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
			<scope>runtime</scope>
			<optional>true</optional>
		</dependency>
    <!--Lombok Java注释库，有助于减少样板代码。-->
		<dependency>
			<groupId>org.projectlombok</groupId>
			<artifactId>lombok</artifactId>
			<optional>true</optional>
		</dependency>
    <!--Spring配置处理器为开发人员生成元数据，以便在使用自定义配置键时提供上下文帮助和“代码完成”（ex.application.properties）-->
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
			<optional>true</optional>
		</dependency>
    
    <!--Spring Boot Actuator支持内置（或自定义）端点，可以监控和管理应用程序，例如应用程序运行状况，指标，会话等。用于 Ops -->
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
    </dependency>
	</dependencies>

  <!--自动添加的maven插件，这个插件可将应用打包成可执行的jar包。可以通过java -jar 包名来运行应用-->
	<build>
		<plugins>
			<plugin>
				<groupId>org.springframework.boot</groupId>
				<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
			</plugin>
		</plugins>
	</build>
</project>

# Application

默认生成的 Spring Boot 项目。主程序已经生成好了，我们只需要我们自己的逻辑

//声明该类是一个SpringBoot引导类
@SpringBootApplication
public class StudySpringBootApplication {
	//main是java程序的入口
	public static void main(String[] args) {
    //run方法 表示运行SpringBoot的引导类  run参数就是SpringBoot引导类的字节码对象
		SpringApplication.run(StudySpringBootApplication.class, args);
	}
}

# resources

目录结构

static：保存所有的静态资源； js、css、images等
templates：保存所有的模板页面；（Spring Boot默认jar包使用嵌入式的Tomcat，默认不支持JSP页面）；可以使用模板引擎如freemarker、thymeleaf
application.properties：Spring Boot应用的配置文件，可以修改一些默认设置
可以手动新建目录，如mapper

# HelloController

必须在引导类StudySpringBootApplication同级包或者子级包中创建，才能被扫描到

@RestController
public class HelloController {

    @GetMapping("/hello")
    public String hello(){
        return "study spring boot";
    }
}

run 后可使用 Terminal 测试：curl http://localhost:8080/hello

上述POM中有actuator用于检查应用状态，curl http://localhost:8080/actuator/health，返回如下，注意只能用于 run 模式运行的应用，debug 模式不起作用

{"status":"UP"}

# Test

// Spring Boot 2.2.2目前使用的是 JUnit5。很多处和 JUnit4 不一样。如不需要添加注解 @RunWith(SpringRunner.class)
// 使用webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT后，每次启动测试都会随机生成一个 port
@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
class StudySpringBootApplicationTests {

	@Autowired
	private HelloController helloController;

	@LocalServerPort
	private int port;

  // Test 特有的，只需注入即可
	@Autowired
	private TestRestTemplate restTemplate;

	@Test
	void hello() {
		System.out.println("hello");
		System.out.println(helloController);
	}

	@Test
	public void greetingShouldReturnDefaultMessage() throws Exception {
		String s = restTemplate.getForObject("http://localhost:" + port + "/hello", String.class);
		System.out.println(s);
	}
}

@SpringBootTestannotation tells Spring Boot to go and look for a main configuration class (one with @SpringBootApplication for instance), and use that to start a Spring application context. You can run this test in your IDE or on the command line (mvn test or gradle test) and it should pass.

Maven打包：mvn clean package -Dmaven.test.skip

可以看到带有.original的为原始包，和带有所有依赖的jar包，可以执行java -jar启动

# 起步依赖 — starter 🔥

按住Ctrl点击pom.xml中的spring-boot-starter-parent，跳转到了spring-boot-starter-parent的pom.xml，xml配置如下（配置了配置文件名称位置等信息）：

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
    <version>2.1.2.RELEASE</version>
    <relativePath>../../spring-boot-dependencies</relativePath>
</parent>

按住Ctrl点击pom.xml中的spring-boot-dependencies，跳转到了spring-boot-dependencies的pom.xml，xml配置如下：

<properties>
    <activemq.version>5.15.8</activemq.version>
    <antlr2.version>2.7.7</antlr2.version>
    <appengine-sdk.version>1.9.71</appengine-sdk.version>
    <artemis.version>2.6.3</artemis.version>
    <aspectj.version>1.9.2</aspectj.version>
    ......
</properties>
<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot</artifactId>
            <version>2.1.2.RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-test</artifactId>
            <version>2.1.2.RELEASE</version>
        </dependency>
        ......
    </dependencies>
</dependencyManagement>
<build>
    <pluginManagement>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.johnzon</groupId>
                <artifactId>johnzon-maven-plugin</artifactId>
                <version>${johnzon.version}</version>
            </plugin>
            ......
        </plugins>
    </pluginManagement>
</build>

从上面的spring-boot-dependencies的pom.xml中我们可以发现，一部分坐标的版本、依赖管理、插件管理已经定义好，所以我们的SpringBoot工程继承spring-boot-starter-parent后已经具备版本锁定等配置了。所以起步依赖作用就是进行依赖的传递。

同理spring-boot-starter-web就是将web开发要使用的spring-web、spring-webmvc等坐标进行了“打包”，这样我们的工程只要引入spring-boot-starter-web起步依赖的坐标就可以进行web开发了，同样体现了依赖传递的作用。

# 自动配置 — @SpringBootApplication 🔥

按住Ctrl点击查看启动类MySpringBootApplication上的注解@SpringBootApplication，源码如下：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = {
		@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
		@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {

	/**
	 * Exclude specific auto-configuration classes such that they will never be applied.
	 * @return the classes to exclude
	 */
	@AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)
	Class<?>[] exclude() default {};

	... ... ...

}

# @SpringBootConfiguration

等同与@Configuration，既标注该类是Spring的一个配置类

# @EnableAutoConfiguration

SpringBoot 自动配置功能开启。不是用于自己写的 Bean，而是配置三方库中的 Bean

按住Ctrl点击查看该注解

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
	... ... ...
}

# @AutoConfigurationPackage

自动配置包**，**如下注解的简写

@Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)

# @Import

Spring底层注解@Import，给容器中导入一个组件；导入的组件由AutoConfigurationImportSelector.class指定，这个类有一个方法，通过注解metadata，将主配置类（@SpringBootApplication）所在包及下面所有子包里面的所有组件扫描到Spring容器

按住Ctrl点击查看AutoConfigurationImportSelector源码

public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
    ... ... ...
        List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,
                                                                 attributes);
    configurations = removeDuplicates(configurations);
    Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);
    checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
    configurations.removeAll(exclusions);
    configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);
    fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);
    return StringUtils.toStringArray(configurations);
}


protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata,
                                                  AnnotationAttributes attributes) {
    List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(
        getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), getBeanClassLoader());

    return configurations;
}

其中，SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames 方法的作用就是从META-INF/spring.factories文件中读取指定类对应的全类名的列表，如xxxAutoConfiguration

1550170881470

spring-autoconfigure-metadata.properties 文件中有关自动配置的配置信息如下：

org.springframework.boot.autoconfigure.web.reactive.function.client.WebClientAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.DispatcherServletAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.ServletWebServerFactoryAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.error.ErrorMvcAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.HttpEncodingAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.MultipartAutoConfiguration,\
......

上面配置文件存在大量的以Configuration为结尾的类名称，这些类就是存有自动配置信息的类，而SpringApplication在获取这些类名后再加载

我们以ServletWebServerFactoryAutoConfiguration为例来分析源码：

@Configuration
@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
@ConditionalOnClass(ServletRequest.class)
@ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET)
@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class)
@Import({ ServletWebServerFactoryAutoConfiguration.BeanPostProcessorsRegistrar.class,
		ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedTomcat.class,
		ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedJetty.class,
		ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedUndertow.class })
public class ServletWebServerFactoryAutoConfiguration {
	......
}

其中，@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class)代表加载ServerProperties服务器配置属性类

进入ServerProperties.class源码如下：

@ConfigurationProperties(prefix = "server", ignoreUnknownFields = true)
public class ServerProperties {
    /**
	 * Server HTTP port.
	 */
    private Integer port;
    /**
	 * Network address to which the server should bind.
	 */
    private InetAddress address;
	......
}

其中，prefix = "server" 表示SpringBoot配置文件中的前缀，SpringBoot会将配置文件中以server开始的属性映射到该类的字段中。如在application.properties中配置server.port=80即可改变当前服务器的HTTP端口号

自动配置总结

SpringBoot启动会加载大量的自动配置类
我们看我们需要的功能有没有SpringBoot默认写好的自动配置类；
我们再来看这个自动配置类中到底配置了哪些组件；（只要我们要用的组件有，我们就不需要再来配置了）
给容器中自动配置类添加组件的时候，会从properties类中获取某些属性。我们就可以在配置文件中指定这些属性的值；
自动配置类对应属性类
- xxxxAutoConfigurartion：自动配置类；给容器中添加组件
- xxxxProperties:封装配置文件中相关属性；

# @ComponentScan

组件扫描，但是仅扫描注解了@SpringBootApplication类所在的同级包和子级包

# 配置信息的查询

SpringBoot的配置文件，主要的目的就是对配置信息进行修改的，但在配置时的key从哪里去查询呢？我们可以查阅官方文档

常用的配置摘抄如下：

# QUARTZ SCHEDULER (QuartzProperties)
spring.quartz.jdbc.initialize-schema=embedded # Database schema initialization mode.
spring.quartz.jdbc.schema=classpath:org/quartz/impl/jdbcjobstore/tables_@@platform@@.sql # Path to the SQL file to use to initialize the database schema.
spring.quartz.job-store-type=memory # Quartz job store type.
spring.quartz.properties.*= # Additional Quartz Scheduler properties.

# ----------------------------------------
# WEB PROPERTIES
# ----------------------------------------

# EMBEDDED SERVER CONFIGURATION (ServerProperties)
server.port=8080 # Server HTTP port.
server.servlet.context-path= # Context path of the application.
server.servlet.path=/ # Path of the main dispatcher servlet.

# HTTP encoding (HttpEncodingProperties)
spring.http.encoding.charset=UTF-8 # Charset of HTTP requests and responses. Added to the "Content-Type" header if not set explicitly.

# JACKSON (JacksonProperties)
spring.jackson.date-format= # Date format string or a fully-qualified date format class name. For instance, `yyyy-MM-dd HH:mm:ss`.

# SPRING MVC (WebMvcProperties)
spring.mvc.servlet.load-on-startup=-1 # Load on startup priority of the dispatcher servlet.
spring.mvc.static-path-pattern=/** # Path pattern used for static resources.
spring.mvc.view.prefix= # Spring MVC view prefix.
spring.mvc.view.suffix= # Spring MVC view suffix.

# DATASOURCE (DataSourceAutoConfiguration & DataSourceProperties)
spring.datasource.driver-class-name= # Fully qualified name of the JDBC driver. Auto-detected based on the URL by default.
spring.datasource.password= # Login password of the database.
spring.datasource.url= # JDBC URL of the database.
spring.datasource.username= # Login username of the database.

# JEST (Elasticsearch HTTP client) (JestProperties)
spring.elasticsearch.jest.password= # Login password.
spring.elasticsearch.jest.proxy.host= # Proxy host the HTTP client should use.
spring.elasticsearch.jest.proxy.port= # Proxy port the HTTP client should use.
spring.elasticsearch.jest.read-timeout=3s # Read timeout.
spring.elasticsearch.jest.username= # Login username.

我们可以通过在配置文件中启用 debug=true属性；来让控制台打印自动配置报告，这样我们就可以很方便的知道哪些自动配置类生效；

=========================
AUTO-CONFIGURATION REPORT
=========================

Positive matches:（自动配置类启用的）
-----------------

   DispatcherServletAutoConfiguration matched:
      - @ConditionalOnClass found required class 'org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet'; @ConditionalOnMissingClass did not find unwanted class (OnClassCondition)
      - @ConditionalOnWebApplication (required) found StandardServletEnvironment (OnWebApplicationCondition)
        
    
Negative matches:（没有启动，没有匹配成功的自动配置类）
-----------------

   ActiveMQAutoConfiguration:
      Did not match:
         - @ConditionalOnClass did not find required classes 'javax.jms.ConnectionFactory', 'org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory' (OnClassCondition)

# 版本号

如2.2.1.RELEASE，Maven 中显示的版本号，文档中不一定这样显示

2：主版本。极有可能底层改变，无法兼容旧版本
2：次版本。发布新特性，基本需要保证兼容
1：增量版本。修复 bug，保证兼容（也不确定）
RELEASE：里程碑。版本的发布计划、状态
- GA（General Availability）：Spring Boot 优先选择
- RC：基本和 GA 等同
- SNAPSHOT：快照
- Alpha
- Beta

# SPI 机制 🔥

Service Provider Interface，应对变化的解决方案。基于 Interface 接口 + 策略模式 + 配置文件

之前讲过的 @Primary 和 @Conditionxx 也可以解决，但是关注的粒度是具体类、对象

而 SPI 关注的是整体解决方案，关注许多类，对象的整体！

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