建立SpringBoot項目并進行入門分析
文章目錄
- 基建立SpringBoot項目并進行入門分析
- SpringBoot 項目建立
- 建立Module
- 項目結構分析
- SpringBoot 項目啟動分析
- 啟動入口
- 啟動過程概要分析
- SpringBoot 快速入門分析
- 業務描述
- API設計分析
- 代碼編寫及運作
- 運作過程中的BUG分析
- SpringBoot 項目中的對象特性分析
- 準備工作
- 延遲加載
- 對象作用域分析
- 對象生命周期方法
- SpringBoot 項目中的依賴注入過程分析
- 準備工作
- 案例設計及分析
- 代碼編寫及測試分析
- 編寫及測試過程中的BUG分析
- 總結(Summary)
- 結語
SpringBoot 項目建立
建立Module
基于IDEA建立項目Module,子產品名為04-springboot-start,組id和包名為com.cy,如圖所示:
填寫module資訊,如圖所示:
選擇項目module版本,暫時不需要自己手動添加任何依賴,如圖所示:
填寫Module名稱,完成module建立,如圖所示
項目結構分析
項目Module建立好以後，其代碼結構分析，如圖所示：
SpringBoot 項目啟動分析
啟動入口
SpringBoot 工程中由SpringBootApplication注解描述的類為啟動入口類，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);
}
} 啟動過程概要分析
SpringBoot工程啟動時其簡易初始化過程，如圖所示：
在啟動過程中底層做了哪些事情，大緻描述如下：
1)基于配置加載類(通過ClassLoader将指定位置的類讀到記憶體->底層通過線程調用IO從磁盤讀取到記憶體)。
2)對類進行分析(建立位元組碼對象-Class類型,通過反射擷取器配置資訊)。
3)對于指定配置(例如由spring特定注解描述)的對象存儲其配置資訊(借助BeanDefinition對象存儲)。
4)基于BeanDefinition對象中class的配置建構類的執行個體(Bean對象),并進行bean對象的管理(可能會存儲到bean池)。
SpringBoot 快速入門分析
業務描述
在項目Module中定義一個類，類名為DefaultCache，然後将此類對象交給Spring建立并管理。最後通過單元測試對類的執行個體進行分析。
API設計分析
基于業務描述，進行API及關系設計，如圖所示：
代碼編寫及運作
基于業務及API設計，進行代碼編寫，其過程如下：
第一步：定義DefaultCache類
package com.oak.libin.common.cache;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
* @Component 注解描述的類，表示此類交給Spring架構管理。
*/
@Component
public class DefaultCache {
} 第二步：定義DefaultCacheTests單元測試類
package com.oak.libin.common.cache;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
@SpringBootTest
public class DefaultCacheTests {
/**
* @Autowired 注解描述的屬性由spring架構按照一定規則為其注入值（指派）
* 指派過程是怎樣的？
* 1)依賴查找？(請問查找規則是什麼？)
* 2)依賴注入？(需要借助什麼技術?)
*/ @Autowired
private DefaultCache defaultCache;
@Test
void testDefaultCache(){
System.out.println(defaultCache.toString());
//FAQ? defaultCache變量引用的對象是由誰建立的，存儲 到了哪裡？bean pool
}
} 第三步：運作單元測試類進行應用分析
啟動運作單元測試方法，檢測其輸出結果，基于結果分析：
1)SpringBoot項目中Bean對象的建構。
2)SpringBoot項目中Bean對象的擷取。
運作過程中的BUG分析
- Bean類型找不到，如圖所示：
- 空指針異常(NullPointerExcetpion-NPE),如圖所示：
- 啟動類找不到,如圖所示:
- 啟動類有多個,如圖所示:
- NoSuchBeanDefinition異常,如圖所示:
- 單元測試類中的方法添加了參數,如圖所示:
SpringBoot 項目中的對象特性分析
準備工作
第一步：建立項目Module，例如名字為05-springboot-features,如圖所示：
第二步：添加業務類ObjectPool,代碼如下：
package com.oak.libin.common.pool;
@Component
public class ObjectPool{//假設此對象為一個對象池
public ObjectPool(){//假設運作項目啟動類，此構造方法執行了，說明此類對象建構了。
Systemd.out.println("ObjectPool()")
}
} 思考：一般池對象有什麼特點？
1)在JVM記憶體會開辟一塊相對比較大的空間。
2)在這塊空間中存儲一些對象(思考基于什麼存儲結構進行存儲-數組，連結清單，散清單)。
3)基于“享元模式”設計思想，實作記憶體中對象的可重用性。
第三步:定義單元測試,代碼如下:
package com.oak.libin.pool;
import com.oak.libin.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);
}
} 延遲加載
現在思考一個問題,對于ObjectPool這個類，假如項目啟動以後，暫時不會用到這個池對象，是否有必要對其進行建立(預設是會建立的)？我們知道沒必要，因為占用記憶體。那如何在啟動時不建立此類對象呢？借助Spring架構提供的延遲加載特性進行實作。例如，我們可以在需要延遲加載的類上使用@Lazy注解進行描述，代碼如下：
package com.oak.libin.common.pool;
@Lazy
@Component
public class ObjectPool{//假設此對象為一個對象池
public ObjectPool(){//假設運作項目啟動類，此構造方法執行了，說明此類對象建構了。
Systemd.out.println("ObjectPool()")
}
} 此時，我們再去運作運作啟動類，檢測ObjectPool對象是否建立了，假如沒有建立，說明延遲加載生效了。此時，我們總結一下，什麼對象适合使用延遲加載特性呢？大對象，稀少用(項目啟動以後，暫時用不到)的對象。
注意：延遲加載并不是延遲對類進行加載，而是在啟動時，暫時不建立類的執行個體。假如想看一下記憶體中的類是否被加載了，可以通過JVM參數進行檢測，參數為-XX:+TraceClassLoading。
對象作用域分析
在實際的項目中記憶體中的對象有一些可能要反複應用很多次，有一些可能用完以後再也不用了或者說應用次數很少了。對于經常要重複使用的對象我可考慮存儲到池中(例如交給spring架構進行管理)，應用次數很少的對象那就沒必要放到池中了，用完以後讓它自己銷毀就可以了。在Spring項目工程中為了對這樣的對象進行設計和管理，提供了作用域特性的支援，具體應用：
package com.oak.libin.common.pool;
@Scope("singleton")
@Lazy
@Component
public class ObjectPool{//假設此對象為一個對象池
public ObjectPool(){//假設運作項目啟動類，此構造方法執行了，說明此類對象建構了。
Systemd.out.println("ObjectPool()")
}
} 其中，在上面的代碼中，我們使用了@Scope注解對類進行描述，用于指定類的執行個體作用域。不寫@Scope預設就是單例(singleton)作用域，這個作用域會配合延遲加載(@Lazy)特性使用，表示此類的執行個體在需要時可以建立一份并且将其存儲到spring的容器中(Bean池),需要的時候從池中取，以實作對象的可重用。假如一些對象應用次數非常少，可以考慮不放入池中，進而使用@Scope(“prototype”)作用域對類進行描述,讓此類的對象何時需要何時建立，用完以後，當此對象不可達了，則可以直接被GC系統銷毀。
對象生命周期方法
程式中的每個對象都有生命周期，對象建立，初始化，應用，銷毀的這個過程稱之為對象的生命周期。在對象建立以後要初始化，應用完成以後要銷毀時執行的一些方法，我們可以稱之為生命周期方法。但不見得每個對象都會定義生命周期方法。在實際項目中往往一些池對象通常會定義這樣的一些生命周期方法(例如連接配接池)。那這樣的方法在spring工程中如何進行辨別呢？通常要借助@PostConstruct和@PreDestroy注解對特定方法進行描述，例如：
package com.oak.libin.common.pool;
@Scope("singleton")
@Lazy
@Component
public class ObjectPool{//假設此對象為一個對象池
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 注解描述的方法為生命周期初始化方法,在對象建構以後執行.
2)@PreDestroy 注解描述的方法為生命周期銷毀方法,此方法所在的對象,假如存儲到了spring容器,那這個對象在從spring容器移除之前會先執行這個生命周期銷毀方法(prototype作用域對象不執行此方法).
SpringBoot 項目中的依賴注入過程分析
在SpringBoot工程中，假如類與類之間存在着一定的依賴關系，Spring是如何進行依賴注入的呢，現在我們就通過一個案例做一個分析。
準備工作
第一步：建立一個項目module，如圖所示：
第二步：啟動運作項目，檢測是否能成功啟動
案例設計及分析
為了更好了解spring架構的底層注入機制，現在進行案例API設計，如圖所示：
在這個案例中單元測試類CacheTests中定義一個Cache接口類型的屬性，然後由Spring架構完成對cache類型屬性值的注入。
代碼編寫及測試分析
第一步：定義Cache接口，代碼如下：
package com.oak.libin.common.cache;
public interface Cache {
} 第二步：定義Cache接口實作類SoftCache，代碼如下：
package com.oak.libin.common.cache;
@Component
public class SoftCache implements Cache{
} 第三步：定義Cache接口實作類WeakCache，代碼如下：
package com.oak.libin.common.cache;
@Component
public class WeakCache implements Cache{
} 第四步：定義CacheTests單元測試類，代碼如下：
package com.oak.libin.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架構定義，用于描述類中屬性或相關方法(例如構造方法)。Spring架構在項目運作時假如發現由他管理的Bean對象中有使用@Autowired注解描述的屬性或方法，可以按照指定規則為屬性指派(DI)。其基本規則是：首先要檢測容器中是否有與屬性或方法參數類型相比對的對象，假如有并且隻有一個則直接注入。其次，假如檢測到有多個，還會按照@Autowired描述的屬性或方法參數名查找是否有名字比對的對象，有則直接注入，沒有則抛出異常。最後，假如我們有明确要求，必須要注入類型為指定類型，名字為指定名字的對象還可以使用@Qualifier注解對其屬性或參數進行描述(此注解必須配合@Autowired注解使用)。
第五步：運作CacheTests檢測輸出結果，基于結果了解其注入規則。
編寫及測試過程中的BUG分析
- 依賴注入異常，如圖所示：