springboot2

配置文件

1. 见到很多 spring-boot-starter-* ； * 就表示某种场景

2. 只要引入 starter ，这个场景的所有常规需要的依赖都会自动注入

  <!-- 所有场景最底层的依赖 --> 
<parent>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
       <version>2.3.4.RELEASE</version>
   </parent>

• 自动配置 tomcat
• mvc
• web常见的功能
• 默认的包结构
• 各种配置拥有默认值
  • 默认配置最终都是映射到 MultipartProperties
  • 配置文件的值最终会绑定到每个类上，这个类会在容器中创建对象
• 按需加载所有配置项

web 开发

1、容器功能

1.1、组件添加

1. @Configuration
   • 基本使用 类上添加 @Configuration 表示该类为配置类，方法上加上 @Bean 将返回对象注入容器，方法名为 Bean 的名字
   • Full 模式 和 Lite 模式
     • 配置类组件之间无依赖关系用 lite 模式加速容器启动过程，减少判断
     • 配置类组件之间有依赖关系，方法会被调用得到之前的单实例组件，用 Full 模式
   • @Import({Class.class}) 在容器中创建出这个类型的组件，默认组件的名字是全类名
   • @Condition 条件装配：满足 Conditional 指定的条件，则进行组件注入

2、原生配置文件引入

1. @ImportResource(“”) 导入 spring 配置文件

3、配置绑定

1. @ConfigurationProperties(prefix=””)，prefix 中值要小写
2. 配置类上添加 @EnableConfigurationProperties

4、自动配置管理

• @SpringBootConfiguration，代表当前是一个配置类

• @ComponentScan，指定扫描哪些 spring 注解

• @EnableAutoConfiguration

  • ```java
    @Target({ElementType.TYPE})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Inherited
    @AutoConfigurationPackage
    @Import({AutoConfigurationImportSelector.class})

    - `@AutoConfigurationPackage` 指定了默认的包规则
    
      ```java
      @Target({ElementType.TYPE})
      @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
      @Documented
      @Inherited
      @Import({Registrar.class}) // 给容器中导入组件
      // 利用 Registrar 给 spring 容器注册一系列组件

• @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)

  1、 利用 getAutoConfigurationEntry(AnnotationMetadata annotationMetadata) 给容器中批量导入一些组件
  2、 调用 List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) 获取所有需要导入到容器中的组件
  3、 利用工厂加载 Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) 得到所有的组件
  4、 从 META-INF/spring.factories 位置来加载一个文件
      默认扫描当前系统里面所有 META-INF/spring.factories 位置的文件
      spring-boot-autoconfigure-2.3.2.RELEASE.jar 包里面也有 META-INF/spring.factories
      文件里面写死了 springboot 一启动就要给容器中加载的所有配置类

5、按需开启配置项

按照条件装配规则，按需装配

• springboot 先加载所有的自动配置类 xxxAutoConfiguration
• 每个自动配置类按条件生效，默认都会绑定配置文件指定的值，从 xxxProperties 里面拿，而 xxxProperties 和配置文件进行了绑定
• 生效的配置类就会给容器中装配很多组件
• 只要容器中有这些组件，相当于启用了这些功能
• 定制化配置
  1. 直接用 @Bean 替换底层的组件
  2. 修改配置文件
• 自定义器 xxxCustomizer

xxxAutoConfiguration -> 组件 -> xxxProperties 获取值 -> application.properties

6、简单功能分析

6.1、静态资源访问

6.1.1、静态资源目录

类路径下：/static（or /public or /resources or /META-INF/resources）

访问：当前项目根路径/ + 静态资源名

原理：静态映射/**

请求进来，先去找 controller 看能不能处理，不能处理的所有请求又都交给静态资源处理器。静态资源处理也没找到就是 404

6.1.2、访问前缀

# 方便拦截器拦截
spring:
  mvc:
   static-path-pattern: /res/**
  resources: #指定静态资源目录
   static-location: [classpath:/index]

6.2、请求参数处理

6.2.1、请求映射

@xxxMapping

RequestMappingHandlerMapping：保存了所有 @RequestMapping 和 handler 的映射规则

可以自定义 HandlerMapping 放入容器中

6.2.2、普通参数与基本注解

1. 注解：

   @PathVariable、@RequestHeader、@RequestAttribute、@ModelAttribute（矩阵变量 ）、@RequestParam、@MatrixVariable、@CookieValue、@RequestBody

2. Servlet API：

   WebRequest、ServletRequest、MultipartRequest、HttpSession、javax.servlet.http.PushBuilder、Principal、InputStream、Reader、HttpMethod、Locale、TimeZone、ZoneId

3. 复杂参数

   Map、Errors/BindingResult、Model（map、model 里面的数据会被放在 request 的请求域中即： request.setAttribute（）

   ）、RedirectAttributes（重定向携带参数）、ServletResponse（response）、SessionStatus、UriComponentBuilder、ServletUriComponentsBuilder

4. 自定义对象参数

   可以自动类型转换与格式化，可以级联封装

处理过程（DispatcherServlet）：

• HandlerMapping 中找到能处理请求的 Handler（Controller.method）
• 为当前 Handler 找一个适配器 HandlerAdapter
• 参数解析器，InvocableHandlerMethod
• 返回值解析器

6.3、内容协商

根据客户端接收能力不同，返回不同媒体类型的数据（调整请求头中 Accept 属性）。

1. 判断当前响应头中是否已经有确定的媒体类型，MediaType
2. 获取客户端（postman、浏览器）支持接受的内容类型。（获取客户端 Accept 请求头字段）
   • ContentNegotiationManager 内容协商管理器，默认使用基于请求头的策略
   • HeaderContentNegotiationStrategy 确定客户端可以接收的内容类型
3. 遍历循环所有支持当前系统的 MessageConverter，看谁支持操作这个对象
4. 找到支持操作这个对象的 converter，把 converter 支持的媒体类型统计出来
5. 进行内容协商的最佳匹配媒体类型
6. 用支持将对象转为最佳匹配媒体的类型的 converter，调用它进行转化

开启浏览器参数方式内容协商功能

• 为了方便内容协商，开启基于请求参数的内容协商功能（spring.favor-parameter=true）
• （参数添加 format=json/xml）

自定义 MessageConverter，WebMavConfigurer 类中重写 extendMessageConverters 方法

有可能添加的自定义功能会覆盖默认的很多功能，导致一些默认功能失效

6.4、拦截器

新建类实现 HandlerInterceptor 接口，再新建类实现 WebMvcConfigurer 接口，在 addInterceptors 方法中将拦截器添加到容器中，并配置拦截哪些路径和放行哪些路径。

流程

1. 根据当前请求，找到 HandlerExecutionChain（可以处理请求的 handler 以及 handler 的所有拦截器）
2. 先来顺序执行所有拦截器的 preHandle 方法
   • 如果当前拦截器 preHandle 返回为 true，则执行下一个拦截器的 preHandle
   • 如果当前拦截器返回为 false，则去倒序执行所有已经执行了的拦截器的 afterCompletion
3. 如果任何一个拦截器返回 false，直接跳出不执行目标方法
4. 所有拦截器都返回 true，执行目标方法
5. 倒序执行所有拦截器的 postHandle 方法
6. 前面步骤有任何异常都会直接执行 afterCompletion
7. 页面成功渲染之后，也会倒序触发 afterCompletion

6.5、文件上传

文件上传自动配置类：MultipartAutoConfiguration - MultipartProperties

• 自动配置好了 StandardServletMultipartResolver（文件上传解析器）
• 原理：
  1. 请求进来使用文件上传解析器判断（isMultipart）并封装（resolveMultipart，返回 MultipartHttpServeletRequest）文件上传请求
  2. 参数解析器来解析请求中的文件内容封装成 MultipartFile
  3. 将请求头中的文件信息封装为一个map MultiValueMap<String，MultipartFile>

6.6、异常处理

6.6.1、错误处理

• 默认情况下，Springboot 提供 /error 处理所有错误的映射
• 对于机器客户端，它将生成 JSON 响应，其中包含错误，Http 状态和异常消息的详细信息，对于浏览器客户端，响应一个错误视图，以 HTML 格式呈现相同的数据
• 要对其进行自定义，添加 View 解析为 error
• 要完全替换默认行为，可以实现 ErrorController 并注册该类型的 Bean 定义，或添加 ErrorAttributes 类型的组件以使用现有机制但替换其内容
• error/ 下的 4xx，5xx 页面会被自动解析

6.6.2、定制错误处理逻辑

• 自定义错误页
  • error/404.html error/5xx.html
• @ControllerAdvice + @ExceptionHandler 处理异常
• ErrorViewResolver 实现自定义处理异常
• 实现 HandlerExceptionResolver 处理异常

6.7、web 原生组件注入

集成 servlet、filter、listener

• 主类添加 @ServletComponentScan 注解扫描包
• 新建类添加 @WebServlet 注解

6.8、嵌入式 servlet 容器

1. 切换嵌入式 Servlet 容器
   • 默认支持的 webServer
     • tomcat，jetty，undertow
     • ServletWebServerApplicationContext 容器启动寻找 ServletWebServerFactory 并引导创建服务器
   • 切换服务器
2. 定制 servlet 容器
   • 实现 WebServerFactoryCustomizer
   • 修改配置文件 server.xxx
   • 直接定义 ConfigurableServletWebServerFactory

JUnit5 单元测试

JUnit5 = JUnit Platform + JUnit Jupiter + JUnit Vintage

• JUnit Platform：是在 JVM 上启动测试框架的基础，不仅支持 Junit 自制的测试引擎，其它测试引擎也都可以接入
• JUnit Jupiter：提供了 JUnit5 的心的编程模型，是 JUnit5 新特性的核心，内部包含一个测试引擎，用于在 Junit Platform 上运行
• JUnit Vintage：提供了兼容 JUnit4.x Junit 3.x 的测试引擎

7、常用注解

• @Test：表示方法是测试方法，它的职责非常单一，不能声明任何属性，拓展的测试将会由 Jupiter 提供额外的测试
• @ParameterizedTest：表示方法是参数化测试
• @RepeatedTest：表示方法可重复执行
• @DisplayName：为测试类或者测试方法设置展示名称
• @BeforeEach：表示在每个单元测试之前执行
• @AfterEach：表示在每个单元测试之后执行
• @BeforeAll：表示在所有单元测试之前执行
• @AfterAll：表示在所有单元测试之后执行
• @Tag：表示单元测试类别
• @Disabled：表示测试类或测试方法不执行
• @Timeout：表示测试方法运行如果超过了指定时间将会返回错误
• @ExtendWith：为测试类或测试方法提供扩展类引用

8、单元测试

断言（assertions）是测试方法中的核心部分，用来对测试需要满足的条件进行验证。

• 检查业务逻辑返回的数据是否合理
• 所有的测试运行结束以后，会有一个详细的测试报告

方法	说明
assertEquals	判断两个对象或两个原始类型是否相等
assertNotEquals	判断两个对象或两个原始类型是否不相等
assertSame	判断两个对象引用是否指向同一个对象
assertNotSame	判断两个对象引用是否指向不同对象
assertTrue	判断给定的布尔值是否为 true
assertFalse	判断给定的布尔值是否为 false
assertNull	判断给定的对象引用是否为 null
assertNotNull	判断给定的对象引用是否不为 null

9、前置条件

前置条件（assumptions【假设】）类似于断言，不同之处在于不满足的断言会使得测试方法失效，而不满足前置条件只会使得测试方法的执行终止，前置条件可以看成是测试方法执行的前提，当该前提不满足时，就没有继续执行的必要了。

10、参数化测试

不同的参数多次进行单元测试，可以使用不同的参数进行多次单元测试，而不需要每新增一个参数就要新增一个单元测试

@ValueSource：为参数化测试指定入参来源，支持八大基础类型以及 String 类型，Class 类型

@NullSource：表示为参数化测试提供一个 null 的入参

@EnumSource：表示为参数化测试提供一个枚举入参

@CsvFileSource：表示读取指定 CSV 文件内容作为参数化测试入参

@MethodSource：表示读取指定方法的返回值作为参数化测试入参

生产指标监控

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

management:
  endpoints:
   enabled-by-default: true #暴露所有端点信息
   web:
     exposure:
       include: '*' # 以 web f

stater 启动原理

• stater - pom 引入 autoconfigure 包

  graph LR
  
  A(starter) -->B(autoconfigure)
  
  B --> C(spring-boot-starter)

• autoconfigure 包中配置使用 META-INF/spring.factories 中 EnableAutoConfiguration 的值，使得项目启动加载指定的自动配置类

• 编写自动配置类 xxxAutoConfiguration -> xxxProperties

  • @Configuration
  • @Conditional
  • @EnableConfigurationProperties
  • @Bean
  • ………

引入 starter — xxxAutoConfiguration — 容器中放入组件 — 绑定 xxxProperties — 配置项

springboot 启动过程原理

• 创建 SpringApplication
  • 保存一些信息
  • 判断当前应用的类型，ClassUtils，Servlet
  • bootstrappers：初始启动引导器（List）：去 spring.factories 文件中找
    org.springframework.boot.Bootstrapper
  • 找 ApplicationContextInitializer，去 spring.factories 找 ApplicationContextInitializer
  • 找 ApplicationListener，应用监听器，去 spring.factories 找 ApplicationListener
• 运行 SpringApplication
  • StopWatch
  • 记录应用启动时间
  • 记录引导上下文（Context 环境）createBootstrapContext()
  • 让当前应用进入 headless 模式
  • 获取所有 RunListener（运行监听器）
  • 遍历 SpringApplicationRunListener 调用 starting 方法
  • 保存命令行参数 ApplicationArguments
  • 准备环境 prepareEnvironment()
  • 创建 IOC 容器（createApplicationContext()）
  • 准备 ApplicationContext IOC 容器的基本信息
  • 刷新 IOC 容器 refreshContext
  • 所有监听器调用 listeners.started(context) 通知所有的监听器 started
  • 调用所有的 runners callRunners()
  • 调用所有监听器的 running 方法 listeners.running(context) 通知所有的监听器 running
  • running 如果有问题，继续通知 failed，调用所有 Listener 的 failed，通知所有的监听器 running

虚拟化技术

安全控制

缓存技术

消息中间件

分布式入门

响应式编程基础

webflux开发web应用

11、同步 servlet

一个请求进来，服务器启用一个 servlet 线程来进行处理，业务代码执行时，整个线程处于阻塞状态

12、异步 servlet

一个请求进来，业务代码交给线程池处理，servlet 线程可以去处理下一个请求，从而达到高的并发量

响应式访问持久化层

响应式安全开发

响应式原理