三、java-web开发-1

1. Spring Boot

1.1 说说你对Spring Boot的理解

参考答案

从本质上来说,Spring Boot就是Spring,它做了那些没有它你自己也会去做的Spring Bean配置。Spring Boot使用“习惯优于配置”的理念让你的项目快速地运行起来,使用Spring Boot很容易创建一个能独立运行、准生产级别、基于Spring框架的项目,使用Spring Boot你可以不用或者只需要很少的Spring配置。

简而言之,Spring Boot本身并不提供Spring的核心功能,而是作为Spring的脚手架框架,以达到快速构建项目、预置三方配置、开箱即用的目的。Spring Boot有如下的优点:

  • 可以快速构建项目;
  • 可以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;
  • 可以极大地提高开发、部署效率;
  • 可以与云计算天然集成。

1.2 Spring Boot Starter有什么用?

参考答案

Spring Boot通过提供众多起步依赖(Starter)降低项目依赖的复杂度。起步依赖本质上是一个Maven项目对象模型(Project Object Model, 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。很多起步依赖的命名都暗示了它们提供的某种或某类功能。

举例来说,你打算把这个阅读列表应用程序做成一个Web应用程序。与其向项目的构建文件里添加一堆单独的库依赖,还不如声明这是一个Web应用程序来得简单。你只要添加Spring Boot的Web起步依赖就好了。

1.3 介绍Spring Boot的启动流程

参考答案

首先,Spring Boot项目创建完成会默认生成一个名为 *Application 的入口类,我们是通过该类的main方法启动Spring Boot项目的。在main方法中,通过SpringApplication的静态方法,即run方法进行SpringApplication类的实例化操作,然后再针对实例化对象调用另外一个run方法来完成整个项目的初始化和启动。

SpringApplication调用的run方法的大致流程,如下图:

其中,SpringApplication在run方法中重点做了以下操作:

  • 获取监听器和参数配置;
  • 打印Banner信息;
  • 创建并初始化容器;
  • 监听器发送通知。

当然,除了上述核心操作,run方法运行过程中还涉及启动时长统计、异常报告、启动日志、异常处理等辅助操作。比较完整的流程,可以参考如下源代码:

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
    // 创建StopWatch对象,用于统计run方法启动时长。
    StopWatch stopWatch = new StopWatch();
    // 启动统计
    stopWatch.start();
    ConfigurableApplicationContext context = null;
    Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList<>();
    // 配置Headless属性
    configureHeadlessProperty();
    // 获得SpringApplicationRunListener数组,
    // 该数组封装于SpringApplicationRunListeners对象的listeners中。
    SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
    // 启动监听,遍历SpringApplicationRunListener数组每个元素,并执行。
    listeners.starting();
    try {
        // 创建ApplicationArguments对象
        ApplicationArguments applicationArguments = 
            new DefaultApplicationArguments(args);
        // 加载属性配置,包括所有的配置属性。
        ConfigurableEnvironment environment = 
            prepareEnvironment(listeners, applicationArguments);
        configureIgnoreBeanInfo(environment);
        // 打印Banner
        Banner printedBanner = printBanner(environment);
        // 创建容器
        context = createApplicationContext();
        // 异常报告器
        exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(
            SpringBootExceptionReporter.class,
            new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);
        // 准备容器,组件对象之间进行关联。
        prepareContext(context, environment, 
                       listeners, applicationArguments, printedBanner);
        // 初始化容器
        refreshContext(context);
        // 初始化操作之后执行,默认实现为空。
        afterRefresh(context, applicationArguments);
        // 停止时长统计
        stopWatch.stop();
        // 打印启动日志
        if (this.logStartupInfo) {
            new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)
                .logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
        }
        // 通知监听器:容器完成启动。
        listeners.started(context);
        // 调用ApplicationRunner和CommandLineRunner的运行方法。
        callRunners(context, applicationArguments);
    } catch (Throwable ex) {
        // 异常处理
        handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, listeners);
        throw new IllegalStateException(ex);
    }

    try {
        // 通知监听器:容器正在运行。
        listeners.running(context);
    } catch (Throwable ex) {
        // 异常处理
        handleRunFailure(context, ex, exceptionReporters, null);
        throw new IllegalStateException(ex);
    }
    return context;
}

1.4 Spring Boot项目是如何导入包的?

参考答案

通过Spring Boot Starter导入包。

Spring Boot通过提供众多起步依赖(Starter)降低项目依赖的复杂度。起步依赖本质上是一个Maven项目对象模型(Project Object Model, 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。很多起步依赖的命名都暗示了它们提供的某种或某类功能。

举例来说,你打算把这个阅读列表应用程序做成一个Web应用程序。与其向项目的构建文件里添加一堆单独的库依赖,还不如声明这是一个Web应用程序来得简单。你只要添加Spring Boot的Web起步依赖就好了。

1.5 请描述Spring Boot自动装配的过程

参考答案

使用Spring Boot时,我们只需引入对应的Starters,Spring Boot启动时便会自动加载相关依赖,配置相应的初始化参数,以最快捷、简单的形式对第三方软件进行集成,这便是Spring Boot的自动配置功能。Spring Boot实现该运作机制锁涉及的核心部分如下图所示:

整个自动装配的过程是:Spring Boot通过@EnableAutoConfiguration注解开启自动配置,加载spring.factories中注册的各种AutoConfiguration类,当某个AutoConfiguration类满足其注解@Conditional指定的生效条件(Starters提供的依赖、配置或Spring容器中是否存在某个Bean等)时,实例化该AutoConfiguration类中定义的Bean(组件等),并注入Spring容器,就可以完成依赖框架的自动配置。

1.6 说说你对Spring Boot注解的了解

参考答案

@SpringBootApplication注解

在Spring Boot入口类中,唯一的一个注解就是@SpringBootApplication。它是Spring Boot项目的核心注解,用于开启自动配置,准确说是通过该注解内组合的@EnableAutoConfiguration开启了自动配置。

@EnableAutoConfiguration注解

@EnableAutoConfiguration的主要功能是启动Spring应用程序上下文时进行自动配置,它会尝试猜测并配置项目可能需要的Bean。自动配置通常是基于项目classpath中引入的类和已定义的Bean来实现的。在此过程中,被自动配置的组件来自项目自身和项目依赖的jar包中。

@Import注解

@EnableAutoConfiguration的关键功能是通过@Import注解导入的ImportSelector来完成的。从源代码得知@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)是@EnableAutoConfiguration注解的组成部分,也是自动配置功能的核心实现者。

@Conditional注解

@Conditional注解是由Spring 4.0版本引入的新特性,可根据是否满足指定的条件来决定是否进行Bean的实例化及装配,比如,设定当类路径下包含某个jar包的时候才会对注解的类进行实例化操作。总之,就是根据一些特定条件来控制Bean实例化的行为。

@Conditional衍生注解

在Spring Boot的autoconfigure项目中提供了各类基于@Conditional注解的衍生注解,它们适用不同的场景并提供了不同的功能。通过阅读这些注解的源码,你会发现它们其实都组合了@Conditional注解,不同之处是它们在注解中指定的条件(Condition)不同。

  • @ConditionalOnBean:在容器中有指定Bean的条件下。
  • @ConditionalOnClass:在classpath类路径下有指定类的条件下。
  • @ConditionalOnCloudPlatform:当指定的云平台处于active状态时。
  • @ConditionalOnExpression:基于SpEL表达式的条件判断。
  • @ConditionalOnJava:基于JVM版本作为判断条件。
  • @ConditionalOnJndi:在JNDI存在的条件下查找指定的位置。
  • @ConditionalOnMissingBean:当容器里没有指定Bean的条件时。
  • @ConditionalOnMissingClass:当类路径下没有指定类的条件时。
  • @ConditionalOnNotWebApplication:在项目不是一个Web项目的条件下。
  • @ConditionalOnProperty:在指定的属性有指定值的条件下。
  • @ConditionalOnResource:类路径是否有指定的值。
  • @ConditionalOnSingleCandidate:当指定的Bean在容器中只有一个或者有多个但是指定了首选的Bean时。
  • @ConditionalOnWebApplication:在项目是一个Web项目的条件下。
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