【Java】Idea工具中创建 SpringBoot工程及入门分析

• Z时代
• 2024-01-10
• 分类：技术分享

package com.cy;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class Application {//Application.class
public static void main(String[] args) {//Main Thread
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}

package com.cy.pj.common.cache;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
* @Component 注解描述的类，表示此类交给Spring框架管理。
*/
@Component
public class DefaultCache {
}

package com.cy.pj.common.cache;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
@SpringBootTest
public class DefaultCacheTests {
/**
* @Autowired 注解描述的属性由spring框架按照一定规则为其注入值（赋值）
* 赋值过程是怎样的？
*  1)依赖查找？(请问查找规则是什么？)
*  2)依赖注入？(需要借助什么技术?)
*/ @Autowired
private DefaultCache defaultCache;
@Test
void testDefaultCache(){
System.out.println(defaultCache.toString());
//FAQ? defaultCache变量引用的对象是由谁创建的，存储 到了哪里？bean pool
}
}

package com.cy.pj.common.pool;
@Component
public class ObjectPool{//假设此对象为一个对象池
public ObjectPool(){//假设运行项目启动类，此构造方法执行了，说明此类对象构建了。
Systemd.out.println("ObjectPool()")
}
}

package com.cy.pj.pool;
import com.cy.pj.common.pool.ObjectPool;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
@SpringBootTest
public class ObjectPoolTests {
@Autowired
private ObjectPool objectPool01;
@Autowired
private ObjectPool objectPool02;
@Test
void testObjectPool01(){
System.out.println(objectPool01==objectPool02);
}
}

package com.cy.pj.common.pool;
@Lazy
@Component
public class ObjectPool{//假设此对象为一个对象池
public ObjectPool(){//假设运行项目启动类，此构造方法执行了，说明此类对象构建了。
Systemd.out.println("ObjectPool()")
}
}

package com.cy.pj.common.pool;
@Scope("singleton")
@Lazy
@Component
public class ObjectPool{//假设此对象为一个对象池
public ObjectPool(){//假设运行项目启动类，此构造方法执行了，说明此类对象构建了。
Systemd.out.println("ObjectPool()")
}
}

package com.cy.pj.common.pool;
@Scope("singleton")
@Lazy
@Component
public class ObjectPool{//假设此对象为一个对象池
public ObjectPool(){
Systemd.out.println("ObjectPool()")
}
@PostConstruct
public void init(){
System.out.println("init()");
}
@PreDestroy
public void destory(){
System.out.println("destory()");
}
}

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

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

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

package com.cy.pj.common.cache;
import org.junit.jupiter.api.Test;
@SpringBootTest
public class CacheTests {
@Autowired
@Qualifier("softCache")
private Cache cache;
@Test
public void testCache() {
System.out.println(cache);
}
} 

使用空间换取时间(频繁的创建和销毁对象会占用大量资源,所以池化思想就是希望减少频繁创建对象所带来的开销)

Map + ArrayList

 通过尽量共享实例来避免 new 出实例 

SpringBoot 项目创建

创建Module

基于IDEA创建项目Module,模块名为04-springboot-start,组id和包名为com.cy,如图所示:

填写module信息,如图所示:

选择项目module版本,暂时不需要自己手动添加任何依赖,如图所示:

填写Module名称,完成module创建,如图所示

项目结构分析

项目Module创建好以后，其代码结构分析，如图所示：

SpringBoot 项目启动分析

启动入口

SpringBoot 工程中由SpringBootApplication注解描述的类为启动入口类，例如：

package com.cy;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class Application {//Application.class
public static void main(String[] args) {//Main Thread
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}

启动过程概要分析

SpringBoot工程启动时其简易初始化过程，如图所示：

在启动过程中底层做了哪些事情，大致描述如下：
1)基于配置加载类(通过ClassLoader将指定位置的类读到内存->底层通过线程调用IO从磁盘读取到内存)。
2)对类进行分析(创建字节码对象-Class类型,通过反射获取器配置信息)。
3)对于指定配置(例如由spring特定注解描述)的对象存储其配置信息(借助BeanDefinition对象存储)。
4)基于BeanDefinition对象中class的配置构建类的实例(Bean对象),并进行bean对象的管理(可能会存储到bean池)。

SpringBoot 快速入门分析

业务描述

在项目Module中定义一个类，类名为DefaultCache，然后将此类对象交给Spring创建并管理。最后通过单元测试对类的实例进行分析。

API设计分析

基于业务描述，进行API及关系设计，如图所示：

代码编写及运行

基于业务及API设计，进行代码编写，其过程如下：

第一步：定义DefaultCache类

package com.cy.pj.common.cache;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
* @Component 注解描述的类，表示此类交给Spring框架管理。
*/
@Component
public class DefaultCache {
}

第二步：定义DefaultCacheTests单元测试类

package com.cy.pj.common.cache;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
@SpringBootTest
public class DefaultCacheTests {
/**
* @Autowired 注解描述的属性由spring框架按照一定规则为其注入值（赋值）
* 赋值过程是怎样的？
*  1)依赖查找？(请问查找规则是什么？)
*  2)依赖注入？(需要借助什么技术?)
*/ @Autowired
private DefaultCache defaultCache;
@Test
void testDefaultCache(){
System.out.println(defaultCache.toString());
//FAQ? defaultCache变量引用的对象是由谁创建的，存储 到了哪里？bean pool
}
}

第三步：运行单元测试类进行应用分析
启动运行单元测试方法，检测其输出结果，基于结果分析：
1)SpringBoot项目中Bean对象的构建。
2)SpringBoot项目中Bean对象的获取。

运行过程中的BUG分析

• Bean类型找不到，如图所示：

• 空指针异常(NullPointerExcetpion-NPE),如图所示：

• 启动类找不到,如图所示:

• 启动类有多个,如图所示:

• NoSuchBeanDefinition异常,如图所示:

• 单元测试类中的方法添加了参数,如图所示:

SpringBoot 项目中的对象特性分析

准备工作

第一步：创建项目Module，例如名字为05-springboot-features,如图所示：

第二步：添加业务类ObjectPool,代码如下：

package com.cy.pj.common.pool;
@Component
public class ObjectPool{//假设此对象为一个对象池
public ObjectPool(){//假设运行项目启动类，此构造方法执行了，说明此类对象构建了。
Systemd.out.println("ObjectPool()")
}
}

思考：一般池对象有什么特点？
1)在JVM内存会开辟一块相对比较大的空间。
2)在这块空间中存储一些对象(思考基于什么存储结构进行存储-数组，链表，散列表)。
3)基于“享元模式”设计思想，实现内存中对象的可重用性。

第三步:定义单元测试,代码如下:

package com.cy.pj.pool;
import com.cy.pj.common.pool.ObjectPool;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
@SpringBootTest
public class ObjectPoolTests {
@Autowired
private ObjectPool objectPool01;
@Autowired
private ObjectPool objectPool02;
@Test
void testObjectPool01(){
System.out.println(objectPool01==objectPool02);
}
}

延迟加载

现在思考一个问题,对于ObjectPool这个类，假如项目启动以后，暂时不会用到这个池对象，是否有必要对其进行创建(默认是会创建的)？我们知道没必要，因为占用内存。那如何在启动时不创建此类对象呢？借助Spring框架提供的延迟加载特性进行实现。例如，我们可以在需要延迟加载的类上使用@Lazy注解进行描述，代码如下：

package com.cy.pj.common.pool;
@Lazy
@Component
public class ObjectPool{//假设此对象为一个对象池
public ObjectPool(){//假设运行项目启动类，此构造方法执行了，说明此类对象构建了。
Systemd.out.println("ObjectPool()")
}
}

此时，我们再去运行运行启动类，检测ObjectPool对象是否创建了，假如没有创建，说明延迟加载生效了。此时，我们总结一下，什么对象适合使用延迟加载特性呢？大对象，稀少用(项目启动以后，暂时用不到)的对象。
注意：延迟加载并不是延迟对类进行加载，而是在启动时，暂时不创建类的实例。假如想看一下内存中的类是否被加载了，可以通过JVM参数进行检测，参数为-XX:+TraceClassLoading。

对象作用域分析

在实际的项目中内存中的对象有一些可能要反复应用很多次，有一些可能用完以后再也不用了或者说应用次数很少了。对于经常要重复使用的对象我可考虑存储到池中(例如交给spring框架进行管理)，应用次数很少的对象那就没必要放到池中了，用完以后让它自己销毁就可以了。在Spring项目工程中为了对这样的对象进行设计和管理，提供了作用域特性的支持，具体应用：

package com.cy.pj.common.pool;
@Scope("singleton")
@Lazy
@Component
public class ObjectPool{//假设此对象为一个对象池
public ObjectPool(){//假设运行项目启动类，此构造方法执行了，说明此类对象构建了。
Systemd.out.println("ObjectPool()")
}
}

其中，在上面的代码中，我们使用了@Scope注解对类进行描述，用于指定类的实例作用域。不写@Scope默认就是单例(singleton)作用域，这个作用域会配合延迟加载(@Lazy)特性使用，表示此类的实例在需要时可以创建一份并且将其存储到spring的容器中(Bean池),需要的时候从池中取，以实现对象的可重用。假如一些对象应用次数非常少，可以考虑不放入池中，进而使用@Scope("prototype")作用域对类进行描述,让此类的对象何时需要何时创建，用完以后，当此对象不可达了，则可以直接被GC系统销毁。

对象生命周期方法

程序中的每个对象都有生命周期，对象创建，初始化，应用，销毁的这个过程称之为对象的生命周期。在对象创建以后要初始化，应用完成以后要销毁时执行的一些方法，我们可以称之为生命周期方法。但不见得每个对象都会定义生命周期方法。在实际项目中往往一些池对象通常会定义这样的一些生命周期方法(例如连接池)。那这样的方法在spring工程中如何进行标识呢？通常要借助@PostConstruct和@PreDestroy注解对特定方法进行描述，例如：

package com.cy.pj.common.pool;
@Scope("singleton")
@Lazy
@Component
public class ObjectPool{//假设此对象为一个对象池
public ObjectPool(){
Systemd.out.println("ObjectPool()")
}
@PostConstruct
public void init(){
System.out.println("init()");
}
@PreDestroy
public void destory(){
System.out.println("destory()");
}
}

其中:
1)@PostConstruct 注解描述的方法为生命周期初始化方法,在对象构建以后执行.
2)@PreDestroy 注解描述的方法为生命周期销毁方法,此方法所在的对象,假如存储到了spring容器,那这个对象在从spring容器移除之前会先执行这个生命周期销毁方法(prototype作用域对象不执行此方法).

SpringBoot 项目中的依赖注入过程分析

在SpringBoot工程中，假如类与类之间存在着一定的依赖关系，Spring是如何进行依赖注入的呢，现在我们就通过一个案例做一个分析。

准备工作

第一步：创建一个项目module，如图所示：

第二步：启动运行项目，检测是否能成功启动

案例设计及分析

为了更好理解spring框架的底层注入机制，现在进行案例API设计，如图所示：

在这个案例中单元测试类CacheTests中定义一个Cache接口类型的属性，然后由Spring框架完成对cache类型属性值的注入。

代码编写及测试分析

第一步：定义Cache接口，代码如下：

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

第二步：定义Cache接口实现类SoftCache，代码如下：

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

第三步：定义Cache接口实现类WeakCache，代码如下：

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

第四步：定义CacheTests单元测试类，代码如下：

package com.cy.pj.common.cache;
import org.junit.jupiter.api.Test;
@SpringBootTest
public class CacheTests {
@Autowired
@Qualifier("softCache")
private Cache cache;
@Test
public void testCache() {
System.out.println(cache);
}
} 

其中，@Autowired由spring框架定义，用于描述类中属性或相关方法(例如构造方法)。Spring框架在项目运行时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，名字为指定名字的对象还可以使用@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)。

第五步：运行CacheTests检测输出结果，基于结果理解其注入规则。

编写及测试过程中的BUG分析

• 依赖注入异常，如图所示：

总结(Summary)

本小节为springboot技术入门章节，主要讲述了SpringBoot工程下，spring中bean对象的编写，特性以及依赖注入的规则，希望通过这一小节的讲解，同学们能够理解我们为什么要将对象交给spring管理，spring管理对象有什么优势，我们在springboot工程中应该如何配置这些对象。

springboot

阅读 20.3k更新于 2020-11-27

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springboot 最佳实践

](https://segmentfault.com/blog...

SpringBoot技术的势、道、术分析与实践。

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[](https://segmentfault.com/a/11...

Mario_redamancy：

1. @Autowired注解描述的属性由spring框架按照一定规则为其注入值(赋值),赋值过程是怎样的？

@Autowired的赋值过程:
默认优先按照类型去容器中找对应的组件,getBean(Xxx.class),找到就赋值
如果找到多个相同类型的组件,再将属性的名称作为组件的id去容器中查找getBean("xxx")

1. 什么是依赖？
   在A类中需要用到B类中的方法，通过直接new的方式创建B类对象，就产生了依赖关系，A依赖B
2. 依赖查找的规则？
   1) 依赖拖拽？
   依赖拖拽的方式是通过读取配置文件(.propertis,.xml等)获取bean信息存入Map中，然后查找需要的依赖对象进行创建（就是第二阶段张慎政老师教的 通过配置<bean>标签的形式进行对象管理）
   2) 上下文查找？
   上下文查找不太理解，查了一些资料，上下文查找是与当前环境有关，是动态获取bean对象的方式
3. 依赖注入？
   Spring会自动识别依赖关系,由IOC容器在运行期间,动态的将某种依赖关系注入到对象之中
4. defaultCache变量引用由谁创建,存储到了那里?

defaultCache变量引用的对象是由BeanFactory创建并存储到bean pool中,其中@Component代表这个类交给Spring进行管理,默认是单例模式,所以会存储再bean池中

1. 我们为什么要把对象交给Spring管理?
   1) Spring管理Bean对象可以实现对象对资源的使用
   2) 通过IoC容器降低对象之间的耦合关系
2. 一般池对象有什么特点？

1)在JVM内存会开辟一块相对比较大的空间。

使用空间换取时间(频繁的创建和销毁对象会占用大量资源,所以池化思想就是希望减少频繁创建对象所带来的开销)

2)在这块空间中存储一些对象(思考基于什么存储结构进行存储-数组，链表，散列表)。

Map + ArrayList

3)基于“享元模式”设计思想，实现内存中对象的可重用性。

 通过尽量共享实例来避免 new 出实例 

@PreDestroy 注解描述的方法为生命周期销毁方法,此方法所在的对象,假如存储到了spring容器,那这个对象在从spring容器移除之前会先执行这个生命周期销毁方法(prototype作用域对象不执行此方法)
!! 没看到这句话的时候,我和几个同学激战了将近一个小时,(为什么多例不执行销毁方法,单例执行的销毁方法又是什么条件销毁的(池子没了?程序结束?))
最后结论就是因为程序结束了,要释放资源,所以容器没了,导致存在bean池中的对象执行销毁方法(单例)

天津中心 08 班

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