第1部分 Spring基础
第1章 Spring起步
1.1 什么是Spring
Spring的核心是提供一个容器(container)。
称为Spring应用上下文(Spring application context)。
创建和管理应用的组件(bean),与上下文装配在一起。
Bean装配通过依赖注入(Dependency Injection,DI)。
通过构造器参数和属性访问方法来实现。
<bean id = "inventoryService" class="com.example.InventoryService" />
<bean id = "productService" class="com.example.ProductService"><constructor-arg ref="inventoryService" />
</bean>
Java的配置更为常见,XML与Java是等价的。
@Configuration
public class ServiceConfiguration {@Beanpublic InventoryService inventoryService() {return new InventoryService();}@Beanpublic ProductService productService(){return new ProductService(inventoryService());}
}
@Configuration注解告知Spring这是一个配置类,会为Spring上下文提供Bean。
@Bean表明方法返回对象以Bean的形式添加到Spring上下文中,Bean的ID就是方法名。
以上都是显式配置,Spring不能自动配置时才有必要性。
自动配置起源于自动装配(autowiring)和组件扫描(component scanning)。
组件扫描技术使得Spring能自动发现应用类路径下的组件,并创建成Bean。
自动装配技术使Spring能够自动为组件注入他们依赖的其他Bean。
强如SpringBoot才是王道。
1.2 初始化Spring应用
创建名为Taco Cloud的在线应用,墨西哥煎玉米卷。
Spring Initializr浏览器的Web应用,也是Rest API,生成Spring结构骨架。
使用的几种方式:
- 通过https://start.spring.io/的Web应用
- 命令行中使用curl命令
- 命令行中使用SpringBoot命令行接口
- Spring Tool Suite中创建新项目(我喜欢Eclipse)
- IntelliJ IDEA中创建新项目
- NetBeans中创建新项目
- Apache NetBeans创建新项目
1.2.1 使用Spring Tool Suite初始化Spring项目
Eclipse先安装插件,Spring Tools。
File —> New —> Spring Starter Project。
我这里用的是Java17。
1.2.2 检查Spring项目的结构
项目结构,需注意一下几点:
- mvnw,mvnw.cmd:这是Maven包装器(wrapper)脚本,即使机器上没装maven,也能构建项目。
- pom.xml:Maven构建规范,维护了所有的包。
- TacoCloudApplication.java:SpringBoot主类,会启动该项目。
- static:存放任意浏览器提供服务的静态内容(图片、样式表、JS脚本等)。
- templates:渲染内容到浏览器的模板文件。
- TacoCloudApplicationTests.java:是简单测试类,确保Spring应用上下文加载成功。
POM文件,具体含义自己查吧。
也就是 Spring版本,依赖,插件,测试,关注一下。
引导类
package tacos;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;@SpringBootApplication
public class TacoCloudApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(TacoCloudApplication.class, args);}}
注解表示是一个SpringBoot应用,main方法里运行应用。
SpringBootApplication是一个组合注解包括其他三个注解。
- @SpringBootConfiguration:声明为配置类,后续可以添加基于Java的配置,是Configuration特殊形式。
- @EnableAutoConfiguration:启用SpringBoot自动配置,此注解告诉SpringBoot自动配置认为我们会用到的组件。
- @ComponentScan:启用组件扫描,通过像@Component,@Controller,@Service的注解声明其他类,容器自动注册为应用上下文的组件。
测试应用
命令行手动测试:
./mvnw package
...
java -jar target/taco-cloud-0.0.1-SNAPSHOT.jar
用Maven插件构建更简单
./mvnw spring-boot:run
用Maven指令运行测试类:./mvnw test
1.3 编写Spring应用
给项目添加一个主页,创建两个代码构件:
- 控制器类,处理主页相关请求。
- 视图模板,定义主页的样子。
1.3.1 处理Web请求
Spring自带的强大Web框架,SpringMVC。
SpringMVC核心是控制器(controller)的理念。
控制器是处理请求并以某种方式进行消息的响应的类。
面向浏览器应用中,控制器填充可选的数据模型并请求传递一个视图,便于生成HTML返回给浏览器。
编写以根路径(“/”)为请求的简单的控制器并处理请求,将请求转发至主页视图。
主页控制器
package tacos;import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;@Controller//控制器
public class HomeController {@GetMapping("/")//处理对根路径"/"的请求public String home() {return "home";//返回视图名}}
Controller注解主要目的是让组件扫描将这个类识别为一个组件。
HomeController带有此注解,Spring组件扫描功能会自动发现它并创建bean。
实际上,Component,Service,Repository都有类似目的,作用都相同,只不过意思更能描述组件在应用中的角色。
home()是一个简单的控制器方法。GetMapping表明对/发送HTTP GET请求,由此方法来处理。
返回的String类型的home值会解析为视图的逻辑名,也就是Thymeleaf类路径中的模板名字。
注意:Thymeleaf,FreeMarker,JSP都是模板,为啥不用其他,官方建议的,也是好用的。
模板名称是逻辑视图名派生而来(也就是你返回哪个字符串,模板文件就叫这个名字),在加上"templates"前缀和".html"后缀。最终形成的模板路径将是"/templates/home.html"。
因此,我们需要将模板放到项目"/src/main/resources/templates/home.html"中。
1.3.2 定义视图
主页简单点,欢迎用户,不做其他事情。
TacoCloud主页模板
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Taco Cloud</title>
</head>
<body><h1>Welcome to...</h1><img th:src = "@{/images/TacoCloud.png}" />
</body>
</html>
先百度一张墨西哥玉米卷图片,处理后粘贴到images,没有在static下面建,本人用的是HTML5页面。
也就是说图片路径为:/taco-cloud/src/main/resources/static/images/TacoCloud.png
1.3.3 测试控制器
测试根目录"/“,发送HTTP GET请求期望得到成功结果,视图名home,结果内容包含"Welcome to …”。
针对主页控制器的测试
package tacos;import static org.hamcrest.CoreMatchers.containsString;
import static org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders.get;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.content;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.status;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.view;import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.autoconfigure.web.servlet.WebMvcTest;
import org.springframework.test.web.servlet.MockMvc;@WebMvcTest(HomeController.class)//针对HomeController的Web测试
public class HomeControllerTest {@Autowiredprivate MockMvc mockMvc;//注入MockMVC@Testpublic void testHomePage() throws Exception {mockMvc.perform(get("/")) //发起对"/"的GET请求.andExpect(status().isOk()) //期望得到HTTP 200.andExpect(view().name("home")) //期望得到home视图.andExpect(content().string(containsString("Welcome to..."))); //期望包含的内容}
}
可以在IDE中运行,也可以用Maven命令:mvnw test
结果绿色。
1.3.4 构件和运行应用
调出boot仪表盘,Window —> Show View —> Boot Dashboard
启动后并运行。http://localhost:8080/
1.3.5 了解Spring Boot DevTools
DelTools为Spring开发人员提供了便利的开发期工具和特性。
- 代码变后应用自动重启。
- 浏览器资源变化后自动刷新浏览器。
- 自动禁用模板缓存。
- 如果使用H2数据库,内置了H2控制台。
需注意,DevTools不是IDE插件,不用使用特定IDEA都能很好运行。
用途是开发,生成环境自动禁用自己。
自动重新启动
启用DevTools时,程序加载JVM中的两个独立类加载器。
一类加载器加载Java代码,属性文件以及src/main/下所有经常变动的内容。
另一个类加载器加载依赖的库,不经常变化。
不足之处依赖库不会自动重新加载,要生效,重启应用。
浏览器资源变化后自动刷新浏览器
默认情况,Thymeleaf和FreeMarker模版方案配置时缓存模版解析结果。
生产环境,性能好,不用重新解析。
开发期要时时看到变化,则不要缓存模版。
自动启动LiveReload服务器,自动刷新浏览器,浏览器端可以安装插件。
内置的H2控制台
当前项目还未使用数据库,如使用H2数据库,DevTools自动启动H2控制台。
http://localhost:8080/h2-console
配置H2数据库
# 启用H2控制台(访问地址:http://localhost:8080/h2-console)
spring.h2.console.enabled=true
spring.h2.console.path=/h2-console# 配置内存数据库(数据仅存在于应用运行期间,重启后丢失)
spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:tacocloud
spring.datasource.driverClassName=org.h2.Driver
spring.datasource.username=sa
spring.datasource.password=
《H2数据库》
1.4 俯瞰Spring风景线
要了解Spring的整体状况,只需查看完整版本的Spring Initializr Web表单列表。
鼓励去看一下,100多依赖项。
1.4.1 Spring核心框架
Spring核心框架是基础,核心容器和依赖注入框架,SpringMVC,基于模板的JDBC支持,WebFlux反应式Web框架。
1.4.2 Spring Boot
优势,starter依赖和自动配置。
其他特性:
- Actuator洞察应用运行时的内部工作状况,包括指标,线程dump信息,应用的健康状况以及应用程序可用的环境属性。
- 灵活环境属性规范。
- 测试辅助功能外,对测试的额外支持。
SpringBoot提供了基于Groovy脚本的编程模型,Spring Boot CLI。
1.4.3 Spring Data
核心框架提供基本数据持久化支持外,Spring Data提供了令人惊叹的功能:将应用程序的数据存储库(repository)定义为简单的Java接口,定义存储和检索数据的方法使用一种特定的命名约定即可。
还可以处理多种不同类型数据库,关系型数据库(JDBC或JPA),文档数据库(Mongo),图数据库(Neo4j)等。
1.4.4 Spring Security
Spring Security解决了应用程序通用的安全性需求,包括身份验证,授权,API安全性。
1.4.5 Spring Integration和Spring Batch
Spring Integration解决了实时集成问题。
Spring Batch解决了批处理集成问题。
1.4.6 Spring Cloud
Spring Cloud是使用Spring开发云原生应用程序的一组项目。
推荐一本书:Thomas Vitale的Cloud Native Spring in Action(Manning,2020年)。
1.4.7 Spring Native
使用GraalVM原生镜像编译器将SpringBoot项目编译成原生可执行文件,从而使镜像启动速度显著加快,并且占用更小的空间。
更多信息搜GitHub关于spring-native代码库。