Spring Boot從入門到實戰(zhàn)（核心開發(fā)技術(shù)）

SpringBoot從入門到實戰(zhàn)核心開發(fā)技術(shù)注：因內(nèi)容過長上傳受限制，本文檔只顯示第一篇內(nèi)容，完整版文檔請下載此文檔后留言謝謝。目錄TOC\h\h第1章Spring框架基礎(chǔ)\h1.1Spring簡介\h1.1.1Spring的發(fā)展歷史\h1.1.2Spring的特性\h1.1.3Spring的體系結(jié)構(gòu)\h1.2控制反轉(zhuǎn)\h1.2.1IoC和DI簡介\h1.2.2元數(shù)據(jù)配置\h1.2.3Bean管理\h1.3面向切面編程\h1.3.1代理模式\h1.3.2AOP中的術(shù)語\h1.3.3@AspectJ注解\h1.3.4基于XML配置的AOP\h1.3.5基于@Aspect注解的AOP\h1.4總結(jié)\h第2章SpringMVC基礎(chǔ)\h2.1SpringMVC簡介\h2.1.1SpringMVC的工作流程\h2.1.2DispatcherServlet類\h2.1.3HandlerInterceptor攔截器\h2.2SpringMVC注解\h2.2.1請求注解\h2.2.2參數(shù)注解\h2.2.3異常注解\h2.2.4跨域注解\h2.2.5請求跳轉(zhuǎn)\h2.3總結(jié)\h第3章SpringBoot基礎(chǔ)\h3.1SpringBoot簡介\h3.1.1SpringBoot的特性\h3.1.2快速創(chuàng)建SpringBoot應(yīng)用\h3.1.3SpringBootStarter簡介\h3.2SpringBoot的運行原理\h3.2.1SpringApplication啟動類\h3.2.2@SpringBootApplication注解\h3.3SpringBoot的配置文件\h3.3.1默認配置文件\h3.3.2多環(huán)境配置\h3.3.3配置注解\h3.4測試與部署\h3.4.1測試\h3.4.2打包\h3.5總結(jié)\h第4章SpringBoot之數(shù)據(jù)訪問\h4.1訪問SQL數(shù)據(jù)庫\h4.1.1JdbcTemplate模板類\h4.1.2SpringDataJPA組件\h4.1.3SpringBoot集成MyBatis\h4.2訪問NoSQL數(shù)據(jù)庫\h4.2.1訪問Redis\h4.2.2訪問MongoDB\h4.3Caching緩存\h4.3.1訪問EhCache\h4.3.2訪問Couchbase\h4.4遠程調(diào)用\h4.4.1調(diào)用RestTemplate\h4.4.2調(diào)用WebClient\h4.5總結(jié)\h第5章配置中心與服務(wù)發(fā)現(xiàn)\h5.1配置中心組件\h5.1.1XXL-CONF組件簡介\h5.1.2Apollo組件簡介\h5.1.3SpringCloudConfig組件簡介\h5.2服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)\h5.2.1Eureka組件簡介\h5.2.2Consul組件簡介\h5.3Nacos組件\h5.3.1Nacos組件簡介\h5.3.2快速搭建Nacos\h5.3.3SpringBoot集成Nacos\h5.3.4SpringCloud集成Nacos\h5.4總結(jié)\h第6章服務(wù)限流與降級\h6.1限流\h6.1.1限流的原理\h6.1.2限流示例\h6.2Hystrix組件\h6.2.1Hystrix組件簡介\h6.2.2Hystrix原理\h6.2.3Hystrix示例\h6.3Sentinel組件\h6.3.1Sentinel組件簡介\h6.3.2Sentinel的原理\h6.3.3快速搭建SentinelDashboard\h6.3.4SpringBoot集成Sentinel\h6.4Nacos集成Sentinel配置\h6.5總結(jié)\h第7章全鏈路追蹤系統(tǒng)\h7.1全鏈路追蹤系統(tǒng)簡介\h7.1.1基本特性\h7.1.2基本概念\h7.2開源的全鏈路追蹤系統(tǒng)\h7.2.1Dapper簡介\h7.2.2Zipkin簡介\h7.2.3Pinpoint簡介\h7.2.4Skywalking簡介\h7.2.5開源的全鏈路追蹤系統(tǒng)比較\h7.3全鏈路追蹤系統(tǒng)實踐\h7.3.1Zipkin實踐\h7.3.2Skywalking實踐\h7.4總結(jié)\h第8章微服務(wù)監(jiān)控管理\h8.1SpringBootActuator組件\h8.1.1Endpoints組件簡介\h8.1.2自定義端點\h8.2Micrometer工具\h8.2.1Micrometer工具簡介\h8.2.2SpringBoot集成\h8.3Prometheus工具\h8.3.1Prometheus工具簡介\h8.3.2快速搭建Prometheus\h8.4Grafana工具\h8.4.1Grafana的安裝\h8.4.2Grafana集成Prometheus\h8.5總結(jié)\h第9章SpringCloud網(wǎng)關(guān)\h9.1API網(wǎng)關(guān)\h9.1.1網(wǎng)關(guān)簡介\h9.1.2網(wǎng)關(guān)示例\h9.2核心配置\h9.2.1RoutePredicate配置\h9.2.2GatewayFilter配置\h9.2.3全局配置\h9.3總結(jié)\h第10章SpringBoot測試與部署\h10.1SpringBoot測試\h10.1.1SpringBoot測試簡介\h10.1.2核心注解\h10.2SpringBoot部署\h10.2.1JAR包部署\h10.2.2Docker部署\h10.3總結(jié)\h第11章SpringBoot微服務(wù)開發(fā)實例\h11.1項目描述\h11.1.1項目需求\h11.1.2需求分析\h11.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)\h11.2.1MySQL數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)\h11.2.2Redis數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)\h11.3項目開發(fā)\h11.3.1后臺接口管理項目\h11.3.2促銷活動微服務(wù)項目\h11.3.3網(wǎng)關(guān)項目\h11.3.4項目部署\h11.4總結(jié)\h第12章ReactiveWeb開發(fā)實戰(zhàn)\h12.1Reactive編程\h12.1.1響應(yīng)式宣言\h12.1.2Reactive編程簡介\h12.1.3ReactiveStreams標準\h12.1.4JavaFlowAPI簡介\h12.2SpringWebFlux框架\h12.2.1SpringWebFlux簡介\h12.2.2Mono類\h12.2.3Flux類\h12.2.4SpringWebFlux示例\h12.3SpringWebFlux實戰(zhàn)\h12.4總結(jié)第1章Spring框架基礎(chǔ)回顧筆者這幾年的JavaWeb開發(fā)經(jīng)歷，最初使用Servlet與JSP技術(shù)進行開發(fā)，后來使用SSH架構(gòu)進行開發(fā)，再后來使用SpringMVC架構(gòu)進行開發(fā)，如今使用流行的SpringBoot架構(gòu)進行開發(fā)。在JavaWeb開發(fā)領(lǐng)域，Spring的發(fā)展速度大大超出預期，已經(jīng)成為每個Java編程人員必須掌握的框架。Spring框架以其靈活、簡易、快速等特性迅速搶占了Java企業(yè)級開發(fā)的市場，成為世界上最流行的企業(yè)級開發(fā)架構(gòu)。本章作為全書的開篇，將介紹Spring框架的發(fā)展歷史，以及Spring框架最核心的內(nèi)容——控制反轉(zhuǎn)（InversionofControl,IoC）與面向切面編程（AspectOrientedProgramming,AOP）原理，并給出代碼示例。1.1Spring簡介Spring發(fā)展到今天，已經(jīng)不僅僅指SpringFramework，而且還代表Spring的整個家族。Spring可以為Java企業(yè)級開發(fā)提供強有力的支持，其龐大而活躍的社區(qū)及持續(xù)開源的代碼貢獻，為各大公司的應(yīng)用服務(wù)提供了基礎(chǔ)支撐。1.1.1Spring的發(fā)展歷史世界上有兩種天才，一種是專注于本專業(yè)并做出突出貢獻的人，另一種是不但在本專業(yè)中有所建樹，而且在專業(yè)之外還有非常高的造詣。例如，愛因斯坦屬于前者，而達·芬奇則屬于后者。在Java領(lǐng)域也有這么一位天才，他就是悉尼大學的音樂學博士，而且他還是SpringFramework的創(chuàng)始人，他的名字叫RodJohnson。2002年RodJohnson編寫了Expertone-on-oneJ2EEDevelopmentwithoutEJB一書，書中批評了J2EE架構(gòu)的臃腫和低效，甚至提出，絕大多數(shù)的J2EE工程根本不需要EJB。這在當時引起了軒然大波。為了支持自己的理論，他編寫了超過30000行的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)代碼，代碼中的根包命名為erface21，當時人們稱這套開源框架為interface21，這就是Spring框架的前身。從官網(wǎng)的描述中可以看到，Spring并不是J2EE的競爭對手，而是J2EE規(guī)范的補充及基于規(guī)范的實現(xiàn)。Spring的版本發(fā)布歷史如下：2004年3月，Spring1.0發(fā)布，支持以XML文件的方式配置Bean。2006年10月，Spring2.0發(fā)布，支持JDK5，采用注解方式注入Bean。2007年11月，更名為SpringSource，同時發(fā)布了Spring2.5，支持JDK6。2009年12月，Spring3.0發(fā)布，開始推薦Java的配置方式。2013年12月，Spring4.0發(fā)布，支持JDK8，全面支持Java的配置方式。2014年4月，SpringBoot1.0.0發(fā)布。2017年9月，Spring5.0發(fā)布，支持JDK9，新增SpringWebFlux特性。在本書的編寫過程中，Spring5.3.x通用版已經(jīng)發(fā)布，SpringBoot也發(fā)布了2.5.0通用版。1.1.2Spring的特性Spring之所以流行并受到廣大Java編程人員的追捧，究其原因是Spring具有以下5個關(guān)鍵特性。1.靈活Spring框架具有靈活、可擴展及集成第三方包的特點，可以方便開發(fā)者構(gòu)建各種應(yīng)用。它以控制反轉(zhuǎn)（IoC）和依賴注入（DI）為核心提供基礎(chǔ)功能。無論是創(chuàng)建一個安全、響應(yīng)式及基于云平臺的微服務(wù)，還是創(chuàng)建一個復雜的數(shù)據(jù)流應(yīng)用，Spring都有相應(yīng)的框架。2.多產(chǎn)品化Spring家族有多個產(chǎn)品：SpringMVC、SpringBoot、SpringCloud等。SpringMVC提供了JavaWeb的開發(fā)架構(gòu)。SpringBoot改變了編程方式，結(jié)合應(yīng)用的上下文和自動化配置，可以將其嵌入微服務(wù)開發(fā)中，還可以結(jié)合SpringCloud組件，進行云服務(wù)開發(fā)。3.快速Spring框架可以快速啟動，快速關(guān)閉，快速執(zhí)行。Spring5可以執(zhí)行異步非阻塞應(yīng)用，讓程序更高效。SpringBoot可以讓開發(fā)者更容易搭建一個JavaWeb工程。啟動一個Spring工程的時間可以達到秒級。4.安全Spring代碼貢獻者與專業(yè)的安全人員會對Spring框架進行測試并修補報告的漏洞，第三方依賴包也會被監(jiān)控并定期更新，以幫助開發(fā)者安全地保存數(shù)據(jù)。此外，SpringSecurity框架使開發(fā)者更容易集成標準的安全方案，并為開發(fā)者提供默認的安全解決方案。5.可支持的社區(qū)Spring擁有龐大的、全球化的、積極的開源社區(qū)，無論開發(fā)者有什么問題，都可以在社區(qū)中獲得支持。此外，Spring還提供了各種形式的文檔和視頻等資料供開發(fā)者參考。1.1.3Spring的體系結(jié)構(gòu)Spring是為了解決企業(yè)級應(yīng)用程序開發(fā)而創(chuàng)建的。隨著Spring的發(fā)展，Spring家族出現(xiàn)了多個產(chǎn)品線，包括SpringFramework、SpringBoot、SpringCloud、SpringData、SpringIntegration、SpringBatch、SpringSecurity和SpringCloudDataFlow等。本節(jié)主要介紹SpringFramework。如圖1.1所示，SpringFramework是一個分層框架，由多個模塊組成，Spring的這些模塊主要包括核心容器模塊、數(shù)據(jù)訪問和集成模塊、Web模塊、AOP（面向切面編程）模塊、植入（Instrument）模塊、消息傳輸（Messaging）模塊和測試模塊等，這些模塊都構(gòu)建在核心容器模塊之上。圖1.1SpringFramework分層架構(gòu)圖1.核心容器核心容器（CoreContainer）模塊提供了Spring框架的基本功能，分為Core（即spring-core）、Beans（即spring-beans）、Context（即spring-context）和Expression（即spring-expression）4個子模塊。Core和Beans是整個Spring框架的基礎(chǔ)模塊，也是Spring的控制反轉(zhuǎn)與依賴注入的基本實現(xiàn)模塊，Spring的其他模塊依賴Core和Beans這兩個模塊。spring-core：其他模塊的核心，包含Spring框架的核心工具類，Spring的其他模塊都要使用該包里的類。spring-beans：核心模塊，定義對Bean的支持，負責訪問配置文件，以及創(chuàng)建和管理Bean，支持依賴注入和控制反轉(zhuǎn)的相關(guān)操作。該模塊有幾個核心接口：BeanFactory接口、BeanDefinition接口和BeanPostProcessor接口。BeanFactory接口是工廠模式的具體實現(xiàn)，開發(fā)者無須自己編程去實現(xiàn)單例模式，它允許開發(fā)者把依賴關(guān)系的配置和描述從程序邏輯中解耦；BeanDefinition接口是對Bean的描述；BeanPostProcessor接口可以動態(tài)修改Bean的屬性。spring-context：上下文模塊，是Spring運行時容器，提供對Spring的上下文支持，并提供一個框架式的對象訪問方式，類似于一個JNDI注冊表。Application-Context接口是該模塊的關(guān)鍵，通過它可以方便、快捷地取出依賴注入的Bean。ApplicationContext接口的實現(xiàn)類很多，如ClassPathXmlApplicationContext、FileSystemXmlApplicationContext和AnnotationConfigApplicationContext等。為了整合第三方庫到Spring應(yīng)用程序的上下文中，Spring還提供了spring-context-support模塊。該模塊提供了對高速緩存（EhCache和JCache）和調(diào)度（CommonJ和Quartz）的支持。spring-expression：Spring的表達式語言，用以幫助Spring在運行時查詢和操作對象。同時，該表達式還支持設(shè)置和獲取對象的屬性值及方法的調(diào)用，以及訪問數(shù)組、集合和索引器的內(nèi)容并支持查詢和操作運行時對象，是對JSP2.1規(guī)范中規(guī)定的統(tǒng)一表達式語言（UnifiedEL,UEL）的擴展。2.SpringAOP模塊AOP模塊是Spring框架的另一個核心模塊，主要由AOP（即spring-aop）、Aspects（即spring-aspects）和Instrument（即spring-instrument）3個子模塊組成，提供面向切面的編程架構(gòu)。spring-aop：AOP的主要實現(xiàn)模塊。以JVM的動態(tài)代理技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計出一系列面向切面編程的實現(xiàn)，如前置通知、后置通知、環(huán)繞通知、返回通知和異常通知等。同時，以Pointcut接口來匹配切入點，可以使用現(xiàn)有的切入點來指定橫切面，也可以擴展相關(guān)方法，再根據(jù)需求進行切入。spring-aspects：集成自AspectJ框架，主要是為了給SpringAOP提供多種AOP實現(xiàn)方法。spring-instrument：基于JavaSE中的java.lang.instrument進行設(shè)計，可以看作AOP的一個支援模塊。該模塊的主要作用是在JVM啟用時生成一個agent代理類，開發(fā)者通過這個agent代理類在運行時修改類的字節(jié)，從而改變一個類的功能，實現(xiàn)AOP的功能。例如，spring-instrument-tomcat模塊包含支持Tomcat的植入代理。3.數(shù)據(jù)訪問和集成模塊數(shù)據(jù)訪問和集成模塊是由JDBC（即spring-jdbc）、ORM（即spring-orm）、OXM（即spring-oxm）、JMS（即spring-jms）和Transactions（即spring-transactions）5個子模塊組成的。spring-jdbc：主要提供JDBC的模板方法、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的對象化方式、SimpleJdbc方式及事務(wù)管理來簡化JDBC編程，它實現(xiàn)的類是JdbcTemplate、SimpleJdbcTemplate及NamedParameterJdbcTemplate。通過JdbcTemplate，消除了不必要的和煩瑣的JDBC編碼。spring-orm：ORM框架支持模塊，主要集成Hibernate、JavaPersistenceAPI（JPA）和JavaDataObjects（JDO），用于資源管理、數(shù)據(jù)訪問對象（DAO）的實現(xiàn)和事務(wù)處理。spring-oxm：主要提供一個抽象層以支撐OXM（ObjecttoXMLMapping，提供一個支持對象或XML映射實現(xiàn)的抽象層，將Java對象映射成XML數(shù)據(jù)，或者將XML數(shù)據(jù)映射成Java對象），如JAXB、Castor、XMLBeans、JiBX和XStream等。spring-jms：發(fā)送和接收信息的模塊，自Spring4.1以后，它還提供對spring-messaging模塊的支持。spring-transactions：事務(wù)控制實現(xiàn)模塊。Spring框架對事務(wù)做了很好的封裝，通過對該框架的AOP進行配置，可以將事務(wù)靈活地配置在任何一層，用以實現(xiàn)特殊接口和所有POJO（普通Java對象）的類編程和聲明式事務(wù)管理。4.SpringWeb模塊Web模塊建立在應(yīng)用程序的上下文模塊之上，為基于Web的應(yīng)用程序提供上下文。該模塊主要由Web（即spring-web）、WebMVC（即spring-webmvc）、WebSocket（即spring-websocket）和WebFlux（即spring-webflux）4個子模塊組成。spring-web：提供最基礎(chǔ)的Web支持（如文件上傳功能），以及初始化一個面向Web的應(yīng)用程序上下文的IoC容器，同時也包含一些與Web相關(guān)的支持。spring-webmvc：一個Web-Servlet模塊，實現(xiàn)SpringMVC（Model-View-Controller）的Web應(yīng)用。Spring的MVC框架讓領(lǐng)域模型代碼和Web表單之間能清晰地分離，并能與SpringFramework的其他功能集成。其中DispatchServlet是核心類，它完成對請求的處理與返回。spring-websocket：基于WebSocket協(xié)議的Web實現(xiàn)。spring-webflux：基于Reactor實現(xiàn)異步非阻塞的Web框架。5.Messaging模塊Messaging（即spring-messaging）模塊是從Spring4開始新加入的，它的主要功能是為Spring框架集成一些基礎(chǔ)的報文傳送功能。6.Test模塊Test（即spring-test）模塊主要為應(yīng)用測試提供支持，它集成了JUnit框架，可以對Spring組件進行單元測試和集成測試。1.2控制反轉(zhuǎn)在Spring框架中，Bean的實例化和組裝都是由IoC容器通過配置元數(shù)據(jù)完成的。本節(jié)主要介紹SpringIoC容器的理念，以及spring-beans模塊和spring-context模塊中的幾個關(guān)鍵接口類。1.2.1IoC和DI簡介IoC（InversionofControl）是“控制反轉(zhuǎn)”的意思。如何理解“控制反轉(zhuǎn)”這個詞呢？首先我們需要知道反轉(zhuǎn)的是什么，是由誰來控制。在Spring框架沒有出現(xiàn)之前，在Java面向?qū)ο蟮拈_發(fā)中，開發(fā)者通過new關(guān)鍵字完成對Object的創(chuàng)建。Spring框架誕生后，是通過Spring容器來管理對象的，因此Object的創(chuàng)建是通過Spring來完成的。最終得出結(jié)論：控制反轉(zhuǎn)指的是由開發(fā)者來控制創(chuàng)建對象變成了由Spring容器來控制創(chuàng)建對象，創(chuàng)建對象和銷毀對象的過程都由Spring來控制。以Spring框架為開發(fā)基礎(chǔ)的應(yīng)用盡量不要自己創(chuàng)建對象，應(yīng)全部交由Spring容器管理。DI（DependencyInjection）稱為依賴注入。在Java程序中，類與類之間的耦合非常頻繁，如ClassA需要依賴ClassB的對象b。而基于Spring框架的開發(fā)，在ClassA中不需要顯式地使用new關(guān)鍵字新建一個對象b，只需在對象b的聲明之上加一行注解@Autowired，這樣在ClassA用到b時，Spring容器會主動完成對象b的創(chuàng)建和注入。這就是ClassA依賴Spring容器的注入。通過上面的解釋，我們可以發(fā)現(xiàn)IoC和DI其實是同一概念從不同角度的解釋。在Spring框架中，org.springframework.context.ApplicationContext接口代表SpringIoC容器，它負責實例化、配置和組裝Beans。容器通過讀取元數(shù)據(jù)的配置來獲取對象的實例化，以及配置和組裝的描述信息。元數(shù)據(jù)可以用XML、Java注解或Java配置代碼表示應(yīng)用的對象及這些對象之間的內(nèi)部依賴關(guān)系。Spring框架提供了幾個開箱即用的ApplicationContext接口的實現(xiàn)類，如Class-PathXmlApplicationContext、FileSystemXmlApplicationContext和AnnotationConfig-ApplicationContext等。在獨立應(yīng)用程序中，通常創(chuàng)建一個ClassPathXmlApplication-Context或FileSystemXmlApplicationContext實例對象來獲取XML的配置信息。開發(fā)者也可以指示容器使用Java注解或Java配置作為元數(shù)據(jù)格式，通過Annotation-ConfigApplicationContext來獲取Java配置的Bean。1.2.2元數(shù)據(jù)配置1.基于XML的配置Spring框架最早是通過XML配置文件的方式來配置元數(shù)據(jù)的，示例代碼如下：<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>

<beansxmlns="/schema/beans"

xmlns:xsi="/2001/XMLSchema-instance"

xsi:schemaLocation="/schema/beans

/schema/beans/spring-beans.xsd">

<!--定義UserService類-->

<beanid="userService"class="com.spring.boot.UserService">

<!--id屬性-->

<propertyname="id"value="1"/>

<!--name屬性-->

<propertyname="name"value="zhangsan"/>

</bean>

</beans>

在src/main/resources目錄下新建spring.xml文件，內(nèi)容如上面的代碼所示，<bean>和</bean>標簽用來描述Bean的元數(shù)據(jù)信息。在上面的代碼中聲明了一個UserService類，該類有兩個屬性，即id和name，通過<property>和</property>標簽直接進行賦值。UserService實體類的聲明代碼如下：//聲明UserService類

publicclassUserService{

privateIntegerid;//用戶ID

privateStringname;//用戶名稱

//getter和setter方法

publicIntegergetId(){

returnid;

}

publicvoidsetId(Integerid){

this.id=id;

}

publicStringgetName(){

returnname;

}

publicvoidsetName(Stringname){

=name;

}

//打印屬性值

publicvoidgetUser(){

System.out.println("id:"+this.id);

System.out.println("name:"+);

}

}

以上代碼聲明了一個UserService類，并實現(xiàn)了屬性id和屬性name的setter和getter方法，通過getUser()方法打印屬性值。編寫測試代碼，展示通過Spring上下文獲取UserService對象，具體代碼如下：//測試類

publicclassSpringXmlTest{

publicstaticvoidmain(String[]args){

//通過spring.xml獲取Spring應(yīng)用上下文

ApplicationContextcontext=newClassPathXmlApplication

Context("spring.xml");

UserServiceuserService=context.getBean("userService",

UserService.class);

userService.getUser();//打印結(jié)果

}

}

打印結(jié)果：id:1

name:zhangsan

在上面的示例代碼中，ClassPathXmlApplicationContext可以通過spring.xml文件獲取UserService類的配置元數(shù)據(jù)，通過Spring容器的組裝和實例化UserService類，最終正確調(diào)用getUser()方法打印出定義的屬性值。2.基于Java注解的配置從Spring2.5開始，支持以Java注解的方式來配置Bean，如@Scope、@Service、@Component、@Controller、@Repository、@Autowired和@Resource等注解。@Scope注解可以設(shè)置Bean的作用域。Spring容器實例化的對象默認是單例的，如果想要修改作用域，可以通過@Scope注解進行修改。表1.1中列出了@Scope注解使用的一些作用域。表1.1@Scope注釋的作用域request、session、application和websocket作用域只在Web應(yīng)用環(huán)境中使用。在普通的SpringIoC容器里只有singleton和prototype兩種作用域，其他的設(shè)置會拋出異常。下面改造基于XML配置元數(shù)據(jù)的例子，將其改成基于Java注解的方式來注入Bean，具體代碼如下：//注解的方式聲明UserService

@Service

publicclassUserService{

privateIntegerid;//用戶ID

privateStringname;//用戶名稱

//getter和setter方法

publicIntegergetId(){

returnid;

}

publicvoidsetId(Integerid){

this.id=id;

}

publicStringgetName(){

returnname;

}

publicvoidsetName(Stringname){

=name;

}

//屬性值打印

publicvoidgetUser(){

System.out.println("id:"+this.id);

System.out.println("name:"+);

}

}

上面的代碼在UserService類中加了一個@Service注解，spring.xml配置文件不再使用。下面增加一個注解類，添加@ComponentScan注解，代碼如下：//@ComponentScan注解用來掃描UserService類

@ComponentScan("com.spring.boot")

publicclassSpringAnnotationTest{

}

@ComponentScan注解的值是com.spring.boot，說明Spring容器可以自動掃描這個包路徑下可管理的類，并對該類進行實例化。添加測試類代碼如下：@ComponentScan("com.spring.boot")

publicclassSpringAnnotationTest{

publicstaticvoidmain(String[]args){

//通過注解類獲取應(yīng)用上下文

ApplicationContextcontext=newAnnotationConfigApplication

Context(SpringAnnotationTest.class);

//獲取UserService對象

UserServiceuserService=context.getBean(UserService.class);

userService.setId(1);

userService.setName("zhangsan");

userService.getUser();//調(diào)用方法，打印屬性值

}

}

打印結(jié)果：id:1

name:zhangsan

通過AnnotationConfigApplicationContext類可以獲取被@Service注解的User-Service實例化對象，并正確打印屬性值。通過Java注解的方式同樣完成了實例的初始化，說明XML配置方式可以完全被替換。3.基于Java配置的示例從Spring3.0開始，Spring框架開始支持基于Java的方式來配置元數(shù)據(jù)，如@Configuration、@Bean、@Import和@Profile等注解。@Configuration注解一般用來配置類，配置類中可以使用@Bean注解來聲明某個類的初始化操作；@Import注解可以導入由@Configuration注解的配置類；@Profile注解可以根據(jù)不同環(huán)境生成不同的實例。下面改造基于Java注解的案例，給出一個基于Java配置的示例。UserService類去掉@Service注解后，將變成普通的Bean。UserService類的聲明代碼如下：//聲明UserService類

publicclassUserService{

privateIntegerid;//用戶ID

privateStringname;//用戶名稱

publicIntegergetId(){

returnid;

}

publicvoidsetId(Integerid){

this.id=id;

}

publicStringgetName(){

returnname;

}

publicvoidsetName(Stringname){

=name;

}

//屬性值打印

publicvoidgetUser(){

System.out.println("id:"+this.id);

System.out.println("name:"+);

}

}

新增配置類，代碼如下：//基于@Configuration注解生成UserService對象

@Configuration

publicclassSpringConfigTest{

@Bean

publicUserServiceuserService(){

returnnewUserService();

}

}

SpringConfigTest類由@Configuration注解，表明這個類是個配置類。由@Bean注解的userService()方法返回了UserService類的實例。添加測試類代碼如下：@Configuration

publicclassSpringConfigTest{

@Bean

publicUserServiceuserService(){

returnnewUserService();

}

publicstaticvoidmain(String[]args){

//通過配置類獲取Spring應(yīng)用上下文

ApplicationContextcontext=newAnnotationConfigApplication

Context(SpringConfigTest.class);

UserServiceuserService=context.getBean(UserService.class);

userService.setId(1);

userService.setName("zhangsan");

userService.getUser();//打印屬性值

}

}

打印結(jié)果：id:1

name:zhangsan

從上面的例子看，基于Java配置實例化對象的方式不再需要對spring.xml的依賴?；贘ava注解或Java配置來管理Bean的方式已經(jīng)是當今編程的流行方式。后文介紹SpringBoot時，還會介紹一些新的注解或配置方式。1.2.3Bean管理如圖1.2所示為Bean被Spring容器組裝的簡單過程。首先通過XML配置、注解配置或Java配置等3種方式配置元數(shù)據(jù)，然后裝配BeanDefinition屬性，如果有增強設(shè)置，如實現(xiàn)了BeanFactoryPostProcessor或BeanPostProcessor接口，則進行攔截增強處理，最后通過配置的初始化方法完成Bean的實例化。圖1.2Bean的組裝過程spring-beans模塊是Spring容器組裝Bean的核心模塊，它提供了組裝Bean的幾個關(guān)鍵接口，如圖1.2中的BeanDefinition、BeanFactoryPostProcessor、BeanPost-Processor和BeanFactory等。BeanDefinition：該接口繼承自AttributeAccessor和BeanDefinition兩個接口。該接口可以獲取Bean的元數(shù)據(jù)配置信息，也可以改變Bean的屬性。BeanFactoryPostProcessor：該接口為函數(shù)接口，只有一個方法postProcessBean-Factory()。該接口可以通過ConfigurableListableBeanFactory參數(shù)獲取Bean-Definition，然后對Bean的屬性進行修改，如把Bean的Scope從singleton改為prototype等。BeanPostProcessor：該接口有兩個方法，即postProcessBeforeInitialization()和postProcessAfterInitialization()，分別用于在Bean實例化之前和實例化之后進行額外的操作。BeanPostProcessor接口與BeanFactoryPostProcessor接口的區(qū)別在于，BeanFactoryPostProcessor接口是在Bean實例化之前進行修改。本節(jié)將通過兩個簡單的例子，展現(xiàn)BeanFactoryPostProcessor和BeanPostProcessor接口的擴展能力。首先來看一個BeanFactoryPostProcessor接口擴展的例子。BeanFactory-PostProcessor接口方法的輸入?yún)?shù)是ConfigurableListableBeanFactory，使用該參數(shù)可以獲取相關(guān)Bean的定義信息。示例代碼如下：@Component

publicclassBeanFactoryPostProcessorImplimplementsBeanFactory

PostProcessor{

@Override

publicvoidpostProcessBeanFactory(ConfigurableListableBean

FactorybeanFactory)throwsBeansException{

//獲取UserService的BeanDefinition

BeanDefinitionbeanDefinition=beanFactory.getBeanDefinition

("userService");

//修改Scope屬性

beanDefinition.setScope("prototype");

System.out.println(beanDefinition.getScope());

}

}

打印結(jié)果：prototype

通過打印結(jié)果可以看到，在UserService實例化之前修改了該類的作用域，將其從singleton改為了prototype。對于BeanPostProcessor接口的擴展，可以在Spring容器實例化Bean之后或者執(zhí)行Bean的初始化方法之前添加一些自己的處理邏輯。示例代碼如下：@Component

publicclassBeanPostProcessorImplimplementsBeanPostProcessor{

//在實例化之前操作

@Override

publicObjectpostProcessBeforeInitialization(Objectbean,String

beanName)throwsBeansException{

//判斷Bean的類型

if(beaninstanceofUserService){

System.out.println("postProcessBeforeInitializationbean:

"+beanName);

}

returnbean;

}

//在實例化之后操作

@Override

publicObjectpostProcessAfterInitialization(Objectbean,String

beanName)throwsBeansException{

//判斷Bean的類型

if(beaninstanceofUserService){

System.out.println("postProcessAfterInitializationbean:"

+beanName);

}

returnbean;

}

}

打印結(jié)果：postProcessBeforeInitializationbean:userService

postProcessAfterInitializationbean:userService

從打印結(jié)果中可以看到，在UserService實例化之前和之后都打印了日志，因此通過BeanPostProcessor可以做一些增強邏輯。1.3面向切面編程AOP（AspectOrientedProgramming）與OOP（ObjectOrientedProgramming，面向?qū)ο缶幊蹋┫噍o相成。AOP提供了與OOP不同的抽象軟件結(jié)構(gòu)的視角。在OOP中，我們以類（Class）作為基本單元，而在AOP中則以切面（Aspect）作為基本單元。AOP是一種增強的編程方式，可以解耦一些非業(yè)務(wù)邏輯，如聲明式事務(wù)管理、日志管理或異常處理等。從底層原理來講，AOP實際上是基于Java的代理模式實現(xiàn)的。本節(jié)首先介紹代理模式的定義，然后介紹AOP編程概念，最后使用@Aspect注解實現(xiàn)面向切面編程。1.3.1代理模式代理模式是經(jīng)典的設(shè)計模式之一，目的是為了擴展和增強類或接口。代理模式通?？梢苑譃殪o態(tài)代理模式和動態(tài)代理模式。1.靜態(tài)代理模式靜態(tài)代理模式的實現(xiàn)比較簡單，主要的實現(xiàn)原理是：代理類與被代理類同時實現(xiàn)一個主題接口，代理類持有被代理類的引用。（1）新建一個公共接口UserInterface，代碼如下：//聲明UserInterface接口

publicinterfaceUserInterface{

//聲明方法

publicabstractvoidgetUser();

}

（2）定義真實執(zhí)行類RealUser并實現(xiàn)公共接口UserInterface，代碼如下：//聲明RealUser類，實現(xiàn)UserInterface接口

publicclassRealUserimplementsUserInterface{

@Override

publicvoidgetUser(){

//新建UserService對象

System.out.println("真實用戶角色執(zhí)行！");

UserServiceuserService=newUserService();

userService.setId(1);

userService.setName("zhangsan");

userService.getUser();

}

}

（3）定義代理類UserProxy實現(xiàn)公共接口UserInterface，并持有被代理類的實例。在執(zhí)行時，調(diào)用被代理類（RealUser）實例的getUser()方法。代碼如下：//聲明UserProxy代理類，并實現(xiàn)UserInterface接口

publicclassUserProxyimplementsUserInterface{

privateUserInterfaceuserInterface;

//構(gòu)造方法傳入UserInterface類型參數(shù)

publicUserProxy(UserInterfaceuserInterface){

this.userInterface=userInterface;

}

//實現(xiàn)getUser()方法，在執(zhí)行方法前后進行額外操作

@Override

publicvoidgetUser(){

doBefore();

userInterface.getUser();

doAfter();

}

//真實方法執(zhí)行前操作

privatevoiddoBefore(){

System.out.println("代理類開始執(zhí)行");

}

//真實方法執(zhí)行后操作

privatevoiddoAfter(){

System.out.println("代理類結(jié)束執(zhí)行");

}

}

（4）編寫測試代碼，具體如下：publicclassSpringProxyTest{

publicstaticvoidmain(String[]args){

UserInterfacerealUser=newRealUser();

//傳入真實對象RealUser

UserProxyuserProxy=newUserProxy(realUser);

userProxy.getUser();

}

}

運行結(jié)果如下：代理類開始執(zhí)行

真實用戶角色執(zhí)行！

id:1

name:zhangsan

代理類結(jié)束執(zhí)行

從打印結(jié)果可以看到，代理類實際上是調(diào)用了被代理類的方法。2.動態(tài)代理顧名思義，動態(tài)代理是指在程序運行時動態(tài)地創(chuàng)建代理類。動態(tài)代理的使用方式主要分為兩種：一種是基于接口的代理，另一種則是基于類的代理?；诮涌诘拇矸绞绞侵竿ㄟ^JDK自帶的反射類來生成動態(tài)代理類；基于類的代理方式則是指通過字節(jié)碼處理來實現(xiàn)類代理，如CGLIB和Javassist等。首先我們來看一個基于JDK反射生成代理類的例子。（1）定義一個公共接口UserServiceInterface，代碼如下：publicinterfaceUserServiceInterface{

publicvoidgetUser();

}

（2）定義真實用戶角色類UserServiceImpl并實現(xiàn)公共接口UserServiceInterface，代碼如下：publicclassUserServiceImplimplementsUserServiceInterface{

@Override

publicvoidgetUser(){

System.out.println("zhangsan");//實現(xiàn)getUser()方法

}

}

（3）定義代理類UserServiceProxy，實現(xiàn)InvocationHandler接口，并重寫invoke()方法，代碼如下：//定義實現(xiàn)InvocationHandler接口的代理類UserServiceProxy

publicclassUserServiceProxyimplementsInvocationHandler{

privateObjecttarget;

//構(gòu)造方法

publicUserServiceProxy(Objecttarget){

this.target=target;

}

//通過Proxy動態(tài)生成代理類對象

public<T>TgetProxy(){

return(T)Proxy.newProxyInstance(target.getClass().get

ClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),this);

}

//動態(tài)執(zhí)行方法

@Override

publicObjectinvoke(Objectproxy,Methodmethod,Object[]args)

throwsThrowable{

System.out.println("JDKbefore");

method.invoke(target,args);

System.out.println("JDKafter");

returnnull;

}

}

（4）編寫測試代碼：publicclassSpringProxyTest{

publicstaticvoidmain(String[]args){

//通過代理類生成UserServiceInterface接口類型對象

UserServiceInterfaceuserServiceInterface=newUserService

Proxy(newUserServiceImpl()).getProxy();

userServiceInterface.getUser();//調(diào)用getUser()方法

}

}

打印結(jié)果如下：JDKproxybefore

zhangsan

JDKproxyafter

通過上面的代理類的執(zhí)行結(jié)果可以看到，真實用戶角色類被屏蔽了，只需要暴露接口即可執(zhí)行成功。屏蔽內(nèi)部實現(xiàn)的邏輯就是代理模式的特點。上面主要講的是基于JDK反射的例子。下面來看一下CGLIB實現(xiàn)動態(tài)代理的原理。它是通過繼承父類的所有公共方法，然后重寫這些方法，并在重寫方法時對這些方法進行增強處理來實現(xiàn)的。根據(jù)里氏代換原則（LSP），父類出現(xiàn)的地方子類都可以出現(xiàn)，因此CGLIB實現(xiàn)的代理類也是可以被正常使用的。CGLIB的基本架構(gòu)如圖1.3所示，代理類繼承自目標類，每次調(diào)用代理類的方法時都會被攔截器攔截，然后在攔截器中調(diào)用真實目標類的方法。圖1.3CGLIB動態(tài)代理實現(xiàn)原理CGLIB實現(xiàn)動態(tài)代理的方式比較簡單，具體如下：（1）直接實現(xiàn)MethodInterceptor攔截器接口，并重寫intercept()方法。代碼如下：//繼承MethodInterceptor類并實現(xiàn)intercept()方法

publicclassUserMethodInterceptorimplementsMethodInterceptor{

@Override

publicObjectintercept(Objectobj,Methodmethod,Object[]args,

MethodProxyproxy)throwsThrowable{

System.out.println("Cglibbefore");

proxy.invokeSuper(obj,args);

System.out.println("Cglibafter");

returnnull;

}

}

（2）新建Enhancer類，并設(shè)置父類和攔截器類。代碼如下：publicclassSpringProxyTest{

publicstaticvoidmain(String[]args){

Enhancerenhancer=newEnhancer();

enhancer.setSuperclass(UserServiceImpl.class);//設(shè)置父類

//設(shè)置攔截器

enhancer.setCallback(newUserMethodInterceptor());

UserServiceImpluserServiceImpl=(UserServiceImpl)enhancer.

create();//創(chuàng)建對象

userServiceImpl.getUser();//調(diào)用getUser方法

}

}

打印結(jié)果如下：Cglibbefore

zhangsan

Cglibafter

JDK實現(xiàn)動態(tài)代理是基于接口，其中，目標類與代理類都繼承自同一個接口；而CGLIB實現(xiàn)動態(tài)代理是繼承目標類并重寫目標類的方法。在項目開發(fā)過程中，可根據(jù)實際情況進行選擇。1.3.2AOP中的術(shù)語SpringAOP就是負責實現(xiàn)切面編程的框架，它能將切面所定義的橫切邏輯織入切面所指定的連接點中。AOP是一種面向切面的編程，有很多獨有的概念，如切面、連接點和通知等，它們組合起來才能完成一個完整的切面邏輯。因此，AOP的工作重心在于如何將增強織入目標對象的連接點上。1.切面切面（Aspect）通常由Pointcut（切點）和Advice（通知）組合而成。通常是定義一個類，并在類中定義Pointcut和Advice。定義的Pointcut用來匹配Joinpoint（連接點），也就是對那些需要被攔截的方法進行定義。定義的Advice用來對被攔截的方法進行增強處理。在SpringAOP中，切面定義可以基于XML配置定義，也可以用@Aspect注解定義。我們可以簡單地認為，使用@Aspect注解的類就是一個切面類。2.連接點連接點是程序執(zhí)行過程中的一個明確的點，如方法的執(zhí)行或者異常處理。在SpringAOP中，一個連接點一般代表一個方法的執(zhí)行。3.通知通知是切面在特定的連接點上執(zhí)行的特殊邏輯。通知可以分為方法執(zhí)行前（Before）通知、方法執(zhí)行后（After）通知和環(huán)繞（Around）通知等。包括SpringAOP在內(nèi)的許多AOP框架通常會使用攔截器來增強邏輯處理能力，圍繞著連接點維護一個攔截器鏈。SpringAOP的Advice類型如表1.2所示。表1.2Advice類型4.切點切點是一種連接點的聲明。通知是由切點表達式連接并匹配上切點后再執(zhí)行的處理邏輯。切點用來匹配特定連接點的表達式，增強處理將會與切點表達式產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，并運行在匹配到的連接點上。通過切點表達式匹配連接點是AOP的核心思想。Spring默認使用AspectJ的切點表達式。5.引入SpringAOP可以引入一些新的接口來增強類的處理能力。例如，可以使用引入（Introduction）讓一個Bean實現(xiàn)IsModified接口，從而實現(xiàn)一個簡單的緩存功能。6.目標類目標類（TargetClass）是指被切面增強的類。被一個或多個切面增強的對象也叫作增強對象。SpringAOP采用運行時代理（RuntimeProxies），目標對象就是代理對象。7.AOP代理Spring框架中的AOP代理（AOPProxy）指的是JDK動態(tài)代理或者CGLIB動態(tài)代理。為了實現(xiàn)切面功能，目標對象會被AOP框架創(chuàng)建出來。在Spring框架中，AOP代理的創(chuàng)建方式包括兩種：如果有接口，則使用基于接口的JDK動態(tài)代理，否則使用基于類的CGLIB動態(tài)代理。也可以在XML中通過設(shè)置proxy-target-class屬性來完全使用CGLIB動態(tài)代理。8.織入在編譯期、加載期和運行期都可以將增強織入（Weaving）目標對象中，但SpringAOP一般是在運行期將其織入目標對象中。織入可以將一個或多個切面與類或?qū)ο筮B接在一起，然后創(chuàng)建一個被增強的對象。1.3.3@AspectJ注解在spring-aspects模塊中引入了AspectJ工程。@AspectJ可以通過注解聲明切面。為了能夠使用@AspectJ注解，必須要開啟Spring的配置支持。@AspectJ注解支持以XML的方式進行切面聲明配置，如<aop:aspectj-autoproxy/>標簽配置，也可以通過Java配置的方式進行切面聲明配置。@EnableAspectJAutoProxy注解用于開啟AOP代理自動配置。AspectJ的重要注解如表1.3所示。表1.3AspectJ的重要注解@Pointcut切點注解是匹配一個執(zhí)行表達式。表達式類型如表1.4所示。表1.4@Pointcut表達式類型@Pointcut切點表達式可以組合使用&&、||或!三種運算符。示例代碼如下：@Pointcut("com.xyz.myapp.SystemArchitecture.dataAccessOperation()

&&args(account,..)")

@Around通知注解的方法可以傳入ProceedingJoinPoint參數(shù)，ProceedingJoinPoint類實例可以獲取切點方法的相關(guān)參數(shù)及實例等。1.3.4基于XML配置的AOP下面的例子是基于XML方式配置的切面。（1）定義一個類，在類中定義一些切點，代碼如下：//聲明切面類

publicclassAspectTest{

//方法執(zhí)行前操作

publicvoidbefore(){

System.out.println("before");

}

//方法執(zhí)行后操作

publicvoidafter(){

System.out.println("after");

}

//方法環(huán)繞操作

publicvoidaround(){

System.out.println("around");

}

}

（2）定義目標對象，代碼如下：//定義目標類

publicclassUserService{

privateIntegerid;

privateStringname;

publicIntegergetId(){

returnid;

}

publicvoidsetId(Integerid){

this.id=id;

}

publicStringgetName(){

returnname;

}

publicvoidsetName(Stringname){

=name;

}

//執(zhí)行方法

publicvoidgetUser(){

System.out.println("id:"+this.id);

System.out.println("name:"+);

}

}

（3）基于XML方式配置切面，代碼如下：<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>

<beansxmlns="/schema/beans"

xmlns:xsi="/2001/XMLSchema-instance"

xmlns:aop="/schema/aop"

xsi:schemaLocation="/schema/beans

/schema/beans/spring-beans.xsd

/schema/aop

/schema/aop/spring-aop.xsd">

<aop:aspectj-autoproxy/>

<beanid="aspectTest"class="com.spring.boot.AspectTest"/>

<beanid="userService"class="com.spring.boot.