SpringBoot3核心特性-核心原理

传送门
前言
一、事件和监听器
- 1、生命周期监听
- 2、事件触发时机
二、自动配置原理
- 1、入门理解
- - 1.1、自动配置流程
  - 1.2、SPI机制
  - 1.3、功能开关
- 2、进阶理解
- - 2.1、 @SpringBootApplication
  - 2.2、完整启动加载流程
三、自定义starter
- 1、业务代码
- 2、基本抽取
- 3、使用@EnableXxx机制
- 4、完全自动配置
四、附录：SpringBoot3改变 & 新特性快速总结

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前言

由于面试问到的比较多，而且做java开发这块还是需要真正掌握的。
现有笔记尚硅谷雷锋阳老师的：SpringBoot3全栈指南，是我目前见过的最好笔记了。
参考视频尚硅谷雷锋阳老师的：SpringBoot零基础教程，面试&加薪必会，视频是24小时31分钟的高质量教程。
参考代码：https://gitee.com/leifengyang/spring-boot-3

最经典的20个Spring Boot面试题，95%以上会被问到，不服来战

为了防止雷锋阳老师的日志查看不到，这里分类整理一下。下面文章不定时更新

SpringBoot3核心特性-快速入门
SpringBoot3核心特性-Web开发
SpringBoot3核心特性-数据访问
SpringBoot3核心特性-基础特性
SpringBoot3核心特性-核心原理
SpringBoot3场景整合
SpringBoot3响应式编程全套-Reactor核心
SpringBoot3响应式编程全套-Spring Webflux
SpringBoot3响应式编程全套-R2DBC
SpringBoot3响应式编程全套-Spring Security Reactive

一、事件和监听器

1、生命周期监听

场景：监听应用的生命周期

监听器-SpringApplicationRunListener
自定义SpringApplicationRunListener来监听事件；
编写SpringApplicationRunListener 实现类
在 META-INF/spring.factories 中配置 org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener=自己的Listener，还可以指定一个有参构造器，接受两个参数(SpringApplication application, String[] args)
springboot 在spring-boot.jar中配置了默认的 Listener，如下

/*** Listener先要从 META-INF/spring.factories 读到** 1、引导： 利用 BootstrapContext 引导整个项目启动*      starting：              应用开始，SpringApplication的run方法一调用，只要有了 BootstrapContext 就执行*      environmentPrepared：   环境准备好（把启动参数等绑定到环境变量中），但是ioc还没有创建；【调一次】* 2、启动：*      contextPrepared：       ioc容器创建并准备好，但是sources（主配置类）没加载。并关闭引导上下文；组件都没创建  【调一次】*      contextLoaded：         ioc容器加载。主配置类加载进去了。但是ioc容器还没刷新（我们的bean没创建）。*      =======截止以前，ioc容器里面还没造bean呢=======*      started：               ioc容器刷新了（所有bean造好了），但是 runner 没调用。*      ready:                  ioc容器刷新了（所有bean造好了），所有 runner 调用完了。* 3、运行*     以前步骤都正确执行，代表容器running。*/

生命周期全流程

2、事件触发时机

各种回调监听器
● BootstrapRegistryInitializer：感知特定阶段：感知引导初始化
○ META-INF/spring.factories
○ 创建引导上下文bootstrapContext的时候触发。
○ application.addBootstrapRegistryInitializer();
○ 场景：进行密钥校对授权。
● ApplicationContextInitializer：感知特定阶段：感知ioc容器初始化
○ META-INF/spring.factories
○ application.addInitializers();
● ApplicationListener：感知全阶段：基于事件机制，感知事件。一旦到了哪个阶段可以做别的事
○ @Bean或@EventListener：事件驱动
○ SpringApplication.addListeners(…)或 SpringApplicationBuilder.listeners(…)
○ META-INF/spring.factories
● SpringApplicationRunListener：感知全阶段生命周期 + 各种阶段都能自定义操作；功能更完善。
○ META-INF/spring.factories
● ApplicationRunner: 感知特定阶段：感知应用就绪Ready。卡死应用，就不会就绪
○ @Bean
● CommandLineRunner：感知特定阶段：感知应用就绪Ready。卡死应用，就不会就绪
○ @Bean

最佳实战：
● 如果项目启动前做事： BootstrapRegistryInitializer 和 ApplicationContextInitializer
● 如果想要在项目启动完成后做事：ApplicationRunner和 CommandLineRunner
● 如果要干涉生命周期做事：SpringApplicationRunListener
● 如果想要用事件机制：ApplicationListener

完整触发流程
9大事件触发顺序&时机
ApplicationStartingEvent：应用启动但未做任何事情, 除过注册listeners and initializers.
ApplicationEnvironmentPreparedEvent： Environment 准备好，但context 未创建.
ApplicationContextInitializedEvent: ApplicationContext 准备好，ApplicationContextInitializers 调用，但是任何bean未加载
ApplicationPreparedEvent：容器刷新之前，bean定义信息加载
ApplicationStartedEvent：容器刷新完成， runner未调用
=以下就开始插入了探针机制====
AvailabilityChangeEvent： LivenessState.CORRECT应用存活；存活探针
ApplicationReadyEvent: 任何runner被调用
AvailabilityChangeEvent：ReadinessState.ACCEPTING_TRAFFIC就绪探针，可以接请求
ApplicationFailedEvent ：启动出错

在这里插入图片描述
应用事件发送顺序如下：

感知应用是否存活了：可能植物状态，虽然活着但是不能处理请求。
应用是否就绪了：能响应请求，说明确实活的比较好。

SpringBoot 事件驱动开发
应用启动过程生命周期事件感知（9大事件）、应用运行中事件感知（无数种）。
● 事件发布：ApplicationEventPublisherAware或注入：ApplicationEventMulticaster
● 事件监听：组件 + @EventListener

在这里插入图片描述

事件发布者

@Service
public class EventPublisher implements ApplicationEventPublisherAware {/*** 底层发送事件用的组件，SpringBoot会通过ApplicationEventPublisherAware接口自动注入给我们* 事件是广播出去的。所有监听这个事件的监听器都可以收到*/ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher;/*** 所有事件都可以发* @param event*/public void sendEvent(ApplicationEvent event) {//调用底层API发送事件applicationEventPublisher.publishEvent(event);}/*** 会被自动调用，把真正发事件的底层组组件给我们注入进来* @param applicationEventPublisher event publisher to be used by this object*/@Overridepublic void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) {this.applicationEventPublisher = applicationEventPublisher;}
}

事件订阅者

@Service
public class CouponService {@Order(1)@EventListenerpublic void onEvent(LoginSuccessEvent loginSuccessEvent){System.out.println("===== CouponService ====感知到事件"+loginSuccessEvent);UserEntity source = (UserEntity) loginSuccessEvent.getSource();sendCoupon(source.getUsername());}public void sendCoupon(String username){System.out.println(username + " 随机得到了一张优惠券");}
}

二、自动配置原理

1、入门理解

应用关注的三大核心：场景、配置、组件

1.1、自动配置流程

在这里插入图片描述

导入starter
依赖导入autoconfigure
寻找类路径下 META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件
启动，加载所有自动配置类 xxxAutoConfiguration
a. 给容器中配置功能组件
b. 组件参数绑定到属性类中。xxxProperties
c. 属性类和配置文件前缀项绑定
d. @Contional派生的条件注解进行判断是否组件生效
效果：
a. 修改配置文件，修改底层参数
b. 所有场景自动配置好直接使用
c. 可以注入SpringBoot配置好的组件随时使用

1.2、SPI机制

● Java中的SPI（Service Provider Interface）是一种软件设计模式，用于在应用程序中动态地发现和加载组件。SPI的思想是，定义一个接口或抽象类，然后通过在classpath中定义实现该接口的类来实现对组件的动态发现和加载。
● SPI的主要目的是解决在应用程序中使用可插拔组件的问题。例如，一个应用程序可能需要使用不同的日志框架或数据库连接池，但是这些组件的选择可能取决于运行时的条件。通过使用SPI，应用程序可以在运行时发现并加载适当的组件，而无需在代码中硬编码这些组件的实现类。
● 在Java中，SPI的实现方式是通过在META-INF/services目录下创建一个以服务接口全限定名为名字的文件，文件中包含实现该服务接口的类的全限定名。当应用程序启动时，Java的SPI机制会自动扫描classpath中的这些文件，并根据文件中指定的类名来加载实现类。
● 通过使用SPI，应用程序可以实现更灵活、可扩展的架构，同时也可以避免硬编码依赖关系和增加代码的可维护性。
以上回答来自ChatGPT-3.5

在SpringBoot中，META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports
作业：写一段java的spi机制代码

1.3、功能开关

● 自动配置：全部都配置好，什么都不用管。自动批量导入
○ 项目一启动，spi文件中指定的所有都加载。
● @EnableXxxx：手动控制哪些功能的开启；手动导入。
○ 开启xxx功能
○ 都是利用 @Import 把此功能要用的组件导入进去

2、进阶理解

2.1、 @SpringBootApplication

@SpringBootConfiguration
就是： @Configuration ，容器中的组件，配置类。spring ioc启动就会加载创建这个类对象

@EnableAutoConfiguration：开启自动配置
开启自动配置
@AutoConfigurationPackage：扫描主程序包：加载自己的组件
● 利用 @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class) 想要给容器中导入组件。
● 把主程序所在的包的所有组件导入进来。
● 为什么SpringBoot默认只扫描主程序所在的包及其子包

@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)：加载所有自动配置类：加载starter导入的组件

		List<String> configurations = ImportCandidates.load(AutoConfiguration.class, getBeanClassLoader()).getCandidates();

@ComponentScan
组件扫描：排除一些组件（哪些不要）
排除前面已经扫描进来的配置类、和自动配置类。

@ComponentScan(excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })

2.2、完整启动加载流程

生命周期启动加载流程
在这里插入图片描述

三、自定义starter

场景：抽取聊天机器人场景，它可以打招呼。
效果：任何项目导入此starter都具有打招呼功能，并且问候语中的人名需要可以在配置文件中修改
● 1. 创建自定义starter项目，引入spring-boot-starter基础依赖
● 2. 编写模块功能，引入模块所有需要的依赖。
● 3. 编写xxxAutoConfiguration自动配置类，帮其他项目导入这个模块需要的所有组件
● 4. 编写配置文件META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports指定启动需要加载的自动配置
● 5. 其他项目引入即可使用

1、业务代码

自定义配置有提示。导入以下依赖重启项目，再写配置文件就有提示

@ConfigurationProperties(prefix = "robot")  //此属性类和配置文件指定前缀绑定
@Component
@Data
public class RobotProperties {private String name;private String age;private String email;
}

<!--        导入配置处理器，配置文件自定义的properties配置都会有提示--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId><optional>true</optional></dependency>

2、基本抽取

● 创建starter项目，把公共代码需要的所有依赖导入
● 把公共代码复制进来
● 自己写一个 RobotAutoConfiguration，给容器中导入这个场景需要的所有组件
○ 为什么这些组件默认不会扫描进去？
○ starter所在的包和引入它的项目的主程序所在的包不是父子层级
● 别人引用这个starter，直接导入这个 RobotAutoConfiguration,就能把这个场景的组件导入进来
● 功能生效。
● 测试编写配置文件

3、使用@EnableXxx机制

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE})
@Documented
@Import(RobotAutoConfiguration.class)
public @interface EnableRobot {}

4、完全自动配置

● 依赖SpringBoot的SPI机制
● META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports 文件中编写好我们自动配置类的全类名即可
● 项目启动，自动加载我们的自动配置类

四、附录：SpringBoot3改变 & 新特性快速总结

1、自动配置包位置变化【参照视频：07、11】
META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports

2、jakata api迁移
● druid有问题

3、新特性 - 函数式Web、ProblemDetails【参照视频：50、51】

4、GraalVM 与 AOT【参照视频：86~93】

5、响应式编程全套【第三季：预计7~8月份发布】

6、剩下变化都是版本升级，意义不大

铁哥备注：
自定义starter比较朦胧的可以看视频p65，讲解的非常细致。

自定义组件：
主要靠上面两个文件，RedisAutoConfiguration和RedisProperties，@EnableConfigurationProperties({RedisProperties.class})和@ConfigurationProperties（xx）两注解是关键

@AutoConfiguration
@EnableConfigurationProperties({FeProperties.class})
public class FeAutoConfiguration {// 必须有@Beanpublic FeDemo getFeDemo(FeProperties feProperties){//  FeDemo是个第三方类，这边看业务需求搞了return new FeDemo(feProperties);}
}@ConfigurationProperties(prefix = "fe"
)
@Data
public class FeProperties {// 必须有private String name;private String age;}public class FeDemo {// 可以没有这个类，看FeAutoConfiguration中业务需要public static String feStatic = "feStatic";public FeDemo(FeProperties feProperties) {feStatic = feProperties.getName();// 改变feStatic为yml上面配置的值，取的yml配置的fe.name的值}
}

启动上面代码方式一：注解方式，在具体的Controller上面加这个注解即可，这种不推荐，还得加注解，麻烦

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE})
@Documented
@Import(FeAutoConfiguration.class)
public @interface EnableFe {
}

启动上面代码方式二：增加文件，推荐，一劳永逸。备注：两种方式都能让项目启动时实例化FeAutoConfiguration、FeProperties、FeDemo
springboot启动会扫描每个jar包下面的这些imports文件或者factories文件。

在resource/META-INF/spring下面拷贝一份org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports，把里面的东西删光，然后新增自己的，比如上面的com.zt.project.starter.FeAutoConfiguration

springboot2的话，就在resource/META-INF下面新增一份 spring.factories，然后修改里面内容如下
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=
com.zt.project.starter.FeAutoConfiguration

自定义starter
在自定义组件的基础上，新建一个工程，把上面组件代码拷贝到新工程下。
1、新工程pom.xml需要支撑组件的注解等等，该引入的就正常引入；
2、删除启动类；
3、采取resource/META-INF/spring方式，注意是在新建工程的resource文件夹下面弄即可，不用在其他项目单独弄了；
好比mybaits或者redis，pom直接引入jar包直接用，不用什么加注解，不用搞什么imports文件