前言
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最近越来越多的读者认可我的文章,还是件挺让人高兴的事情。有些读者私信我说希望后面多分享spring方面的文章,这样能够在实际工作中派上用场。正好我对spring源码有过一定的研究,并结合我这几年实际的工作经验,把spring中我认为不错的知识点总结一下,希望对您有所帮助。
一 如何获取spring容器对象
1.实现BeanFactoryAware接口
- @Service
- public class PersonService implements BeanFactoryAware {
- private BeanFactory beanFactory;
- @Override
- public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
- this.beanFactory = beanFactory;
- }
- public void add() {
- Person person = (Person) beanFactory.getBean("person");
- }
- }
实现BeanFactoryAware接口,然后重写setBeanFactory方法,就能从该方法中获取到spring容器对象。
2.实现ApplicationContextAware接口
- @Service
- public class PersonService2 implements ApplicationContextAware {
- private ApplicationContext applicationContext;
- @Override
- public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
- this.applicationContext = applicationContext;
- }
- public void add() {
- Person person = (Person) applicationContext.getBean("person");
- }
- }
实现ApplicationContextAware接口,然后重写setApplicationContext方法,也能从该方法中获取到spring容器对象。
3.实现ApplicationListener接口
- @Service
- public class PersonService3 implements ApplicationListener
{ - private ApplicationContext applicationContext;
- @Override
- public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) {
- applicationContext = event.getApplicationContext();
- }
- public void add() {
- Person person = (Person) applicationContext.getBean("person");
- }
- }
实现ApplicationListener接口,需要注意的是该接口接收的泛型是ContextRefreshedEvent类,然后重写onApplicationEvent方法,也能从该方法中获取到spring容器对象。
此外,不得不提一下Aware接口,它其实是一个空接口,里面不包含任何方法。
它表示已感知的意思,通过这类接口可以获取指定对象,比如:
Aware接口是很常用的功能,目前包含如下功能:
二 如何初始化bean
spring中支持3种初始化bean的方法:
第一种方法太古老了,现在用的人不多,具体用法就不介绍了。
1.使用@PostConstruct注解
- @Service
- public class AService {
- @PostConstruct
- public void init() {
- System.out.println("===初始化===");
- }
- }
在需要初始化的方法上增加@PostConstruct注解,这样就有初始化的能力。
2.实现InitializingBean接口
- @Service
- public class BService implements InitializingBean {
- @Override
- public void afterPropertiesSet() throws Exception {
- System.out.println("===初始化===");
- }
- }
实现InitializingBean接口,重写afterPropertiesSet方法,该方法中可以完成初始化功能。
这里顺便抛出一个有趣的问题:init-method、PostConstruct 和 InitializingBean 的执行顺序是什么样的?
决定他们调用顺序的关键代码在AbstractAutowireCapableBeanFactory类的initializeBean方法中。
这段代码中会先调用BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization方法,而PostConstruct是通过InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor实现的,它就是一个BeanPostProcessor,所以PostConstruct先执行。
而invokeInitMethods方法中的代码:
决定了先调用InitializingBean,再调用init-method。
所以得出结论,他们的调用顺序是:
三 自定义自己的Scope
我们都知道spring默认支持的Scope只有两种:
spring web又对Scope进行了扩展,增加了:
即便如此,有些场景还是无法满足我们的要求。
比如,我们想在同一个线程中从spring容器获取到的bean都是同一个对象,该怎么办?
这就需要自定义Scope了。
第一步实现Scope接口:
- public class ThreadLocalScope implements Scope {
- private static final ThreadLocal THREAD_LOCAL_SCOPE = new ThreadLocal();
- @Override
- public Object get(String name, ObjectFactory> objectFactory) {
- Object value = THREAD_LOCAL_SCOPE.get();
- if (value != null) {
- return value;
- }
- Object object = objectFactory.getObject();
- THREAD_LOCAL_SCOPE.set(object);
- return object;
- }
- @Override
- public Object remove(String name) {
- THREAD_LOCAL_SCOPE.remove();
- return null;
- }
- @Override
- public void registerDestructionCallback(String name, Runnable callback) {
- }
- @Override
- public Object resolveContextualObject(String key) {
- return null;
- }
- @Override
- public String getConversationId() {
- return null;
- }
- }
第二步将新定义的Scope注入到spring容器中:
- @Component
- public class ThreadLocalBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
- @Override
- public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
- beanFactory.registerScope("threadLocalScope", new ThreadLocalScope());
- }
- }
第三步使用新定义的Scope:
- @Scope("threadLocalScope")
- @Service
- public class CService {
- public void add() {
- }
- }
四 别说FactoryBean没用
说起FactoryBean就不得不提BeanFactory,因为面试官老喜欢问它们的区别。
如果你看过spring源码,会发现它有70多个地方在用FactoryBean接口。
上面这张图足以说明该接口的重要性,请勿忽略它好吗?
特别提一句:mybatis的SqlSessionFactory对象就是通过SqlSessionFactoryBean类创建的。
我们一起定义自己的FactoryBean:
- @Component
- public class MyFactoryBean implements FactoryBean {
- @Override
- public Object getObject() throws Exception {
- String data1 = buildData1();
- String data2 = buildData2();
- return buildData3(data1, data2);
- }
- private String buildData1() {
- return "data1";
- }
- private String buildData2() {
- return "data2";
- }
- private String buildData3(String data1, String data2) {
- return data1 + data2;
- }
- @Override
- public Class> getObjectType() {
- return null;
- }
- }
获取FactoryBean实例对象:
- @Service
- public class MyFactoryBeanService implements BeanFactoryAware {
- private BeanFactory beanFactory;
- @Override
- public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
- this.beanFactory = beanFactory;
- }
- public void test() {
- Object myFactoryBean = beanFactory.getBean("myFactoryBean");
- System.out.println(myFactoryBean);
- Object myFactoryBean1 = beanFactory.getBean("&myFactoryBean");
- System.out.println(myFactoryBean1);
- }
- }
五 轻松自定义类型转换
spring目前支持3中类型转换器:
这3种类型转换器使用的场景不一样,我们以Converter为例。假如:接口中接收参数的实体对象中,有个字段的类型是Date,但是实际传参的是字符串类型:2021-01-03 10:20:15,要如何处理呢?
第一步,定义一个实体User:
- @Data
- public class User {
- private Long id;
- private String name;
- private Date registerDate;
- }
第二步,实现Converter接口:
- public class DateConverter implements Converter
{ - private SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
- @Override
- public Date convert(String source) {
- if (source != null && !"".equals(source)) {
- try {
- simpleDateFormat.parse(source);
- } catch (ParseException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- return null;
- }
- }
第三步,将新定义的类型转换器注入到spring容器中:
- @Configuration
- public class WebConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {
- @Override
- public void addFormatters(FormatterRegistry registry) {
- registry.addConverter(new DateConverter());
- }
- }
第四步,调用接口
- @RequestMapping("/user")
- @RestController
- public class UserController {
- @RequestMapping("/save")
- public String save(@RequestBody User user) {
- return "success";
- }
- }
请求接口时User对象中registerDate字段会被自动转换成Date类型。
六 spring mvc拦截器,用过的都说好
spring mvc拦截器根spring拦截器相比,它里面能够获取HttpServletRequest和HttpServletResponse 等web对象实例。
spring mvc拦截器的顶层接口是:HandlerInterceptor,包含三个方法:
为了方便我们一般情况会用HandlerInterceptor接口的实现类HandlerInterceptorAdapter类。
假如有权限认证、日志、统计的场景,可以使用该拦截器。
第一步,继承HandlerInterceptorAdapter类定义拦截器:
- public class AuthInterceptor extends HandlerInterceptorAdapter {
- @Override
- public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
- throws Exception {
- String requestrequestUrl = request.getRequestURI();
- if (checkAuth(requestUrl)) {
- return true;
- }
- return false;
- }
- private boolean checkAuth(String requestUrl) {
- System.out.println("===权限校验===");
- return true;
- }
- }
第二步,将该拦截器注册到spring容器:
- @Configuration
- public class WebAuthConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {
- @Bean
- public AuthInterceptor getAuthInterceptor() {
- return new AuthInterceptor();
- }
- @Override
- public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
- registry.addInterceptor(new AuthInterceptor());
- }
- }
第三步,在请求接口时spring mvc通过该拦截器,能够自动拦截该接口,并且校验权限。
该拦截器其实相对来说,比较简单,可以在DispatcherServlet类的doDispatch方法中看到调用过程:
顺便说一句,这里只讲了spring mvc的拦截器,并没有讲spring的拦截器,是因为我有点小私心,后面就会知道。
七 Enable开关真香
不知道你有没有用过Enable开头的注解,比如:EnableAsync、EnableCaching、EnableAspectJAutoProxy等,这类注解就像开关一样,只要在@Configuration定义的配置类上加上这类注解,就能开启相关的功能。
是不是很酷?
让我们一起实现一个自己的开关:
第一步,定义一个LogFilter:
- public class LogFilter implements Filter {
- @Override
- public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
- }
- @Override
- public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
- System.out.println("记录请求日志");
- chain.doFilter(request, response);
- System.out.println("记录响应日志");
- }
- @Override
- public void destroy() {
- }
- }
第二步,注册LogFilter:
- @ConditionalOnWebApplication
- public class LogFilterWebConfig {
- @Bean
- public LogFilter timeFilter() {
- return new LogFilter();
- }
- }
注意,这里用了@ConditionalOnWebApplication注解,没有直接使用@Configuration注解。
第三步,定义开关@EnableLog注解:
- @Target(ElementType.TYPE)
- @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
- @Documented
- @Import(LogFilterWebConfig.class)
- public @interface EnableLog {
- }
第四步,只需在springboot启动类加上@EnableLog注解即可开启LogFilter记录请求和响应日志的功能。
八 RestTemplate拦截器的春天
我们使用RestTemplate调用远程接口时,有时需要在header中传递信息,比如:traceId,source等,便于在查询日志时能够串联一次完整的请求链路,快速定位问题。
这种业务场景就能通过ClientHttpRequestInterceptor接口实现,具体做法如下:
第一步,实现ClientHttpRequestInterceptor接口:
- public class RestTemplateInterceptor implements ClientHttpRequestInterceptor {
- @Override
- public ClientHttpResponse intercept(HttpRequest request, byte[] body, ClientHttpRequestExecution execution) throws IOException {
- request.getHeaders().set("traceId", MdcUtil.get());
- return execution.execute(request, body);
- }
- }
第二步,定义配置类:
- @Configuration
- public class RestTemplateConfiguration {
- @Bean
- public RestTemplate restTemplate() {
- RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
- restTemplate.setInterceptors(Collections.singletonList(restTemplateInterceptor()));
- return restTemplate;
- }
- @Bean
- public RestTemplateInterceptor restTemplateInterceptor() {
- return new RestTemplateInterceptor();
- }
- }
其中MdcUtil其实是利用MDC工具在ThreadLocal中存储和获取traceId
- public class MdcUtil {
- private static final String TRACE_ID = "TRACE_ID";
- public static String get() {
- return MDC.get(TRACE_ID);
- }
- public static void add(String value) {
- MDC.put(TRACE_ID, value);
- }
- }
当然,这个例子中没有演示MdcUtil类的add方法具体调的地方,我们可以在filter中执行接口方法之前,生成traceId,调用MdcUtil类的add方法添加到MDC中,然后在同一个请求的其他地方就能通过MdcUtil类的get方法获取到该traceId。
九 统一异常处理
以前我们在开发接口时,如果出现异常,为了给用户一个更友好的提示,例如:
- @RequestMapping("/test")
- @RestController
- public class TestController {
- @GetMapping("/add")
- public String add() {
- int a = 10 / 0;
- return "成功";
- }
- }
如果不做任何处理请求add接口结果直接报错:
what?用户能直接看到错误信息?
这种交互方式给用户的体验非常差,为了解决这个问题,我们通常会在接口中捕获异常:
- @GetMapping("/add")
- ublic String add() {
- String result = "成功";
- try {
- int a = 10 / 0;
- } catch (Exception e) {
- result = "数据异常";
- }
- return result;
接口改造后,出现异常时会提示:“数据异常”,对用户来说更友好。
看起来挺不错的,但是有问题。。。
如果只是一个接口还好,但是如果项目中有成百上千个接口,都要加上异常捕获代码吗?
答案是否定的,这时全局异常处理就派上用场了:RestControllerAdvice。
- @RestControllerAdvice
- public class GlobalExceptionHandler {
- @ExceptionHandler(Exception.class)
- public String handleException(Exception e) {
- if (e instanceof ArithmeticException) {
- return "数据异常";
- }
- if (e instanceof Exception) {
- return "服务器内部异常";
- }
- retur n null;
- }
- }
只需在handleException方法中处理异常情况,业务接口中可以放心使用,不再需要捕获异常(有人统一处理了)。真是爽歪歪。
十 异步也可以这么优雅
以前我们在使用异步功能时,通常情况下有三种方式:
让我们一起回顾一下:
1. 继承Thread类
- public class MyThread extends Thread {
- @Override
- public void run() {
- System.out.println("===call MyThread===");
- }
- public static void main(String[] args) {
- new MyThread().start();
- }
- }
2. 实现Runable接口
- public class MyWork implements Runnable {
- @Override
- public void run() {
- System.out.println("===call MyWork===");
- }
- public static void main(String[] args) {
- new Thread(new MyWork()).start();
- }
- }
3. 使用线程池
- public class MyThreadPool {
- private static ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(1, 5, 60, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(200));
- static class Work implements Runnable {
- @Override
- public void run() {
- System.out.println("===call work===");
- }
- }
- public static void main(String[] args) {
- try {
- executorService.submit(new MyThreadPool.Work());
- } finally {
- executorService.shutdown();
- }
- }
- }
这三种实现异步的方法不能说不好,但是spring已经帮我们抽取了一些公共的地方,我们无需再继承Thread类或实现Runable接口,它都搞定了。
如何spring异步功能呢?
第一步,springboot项目启动类上加@EnableAsync注解。
- @EnableAsync
- @SpringBootApplication
- public class Application {
- public static void main(String[] args) {
- new SpringApplicationBuilder(Application.class).web(WebApplicationType.SERVLET).run(args);
- }
- }
第二步,在需要使用异步的方法上加上@Async注解:
- @Service
- public class PersonService {
- @Async
- public String get() {
- System.out.println("===add==");
- return "data";
- }
- }
然后在使用的地方调用一下:personService.get();就拥有了异步功能,是不是很神奇。
默认情况下,spring会为我们的异步方法创建一个线程去执行,如果该方法被调用次数非常多的话,需要创建大量的线程,会导致资源浪费。
这时,我们可以定义一个线程池,异步方法将会被自动提交到线程池中执行。
- @Configuration
- public class ThreadPoolConfig {
- @Value("${thread.pool.corePoolSize:5}")
- private int corePoolSize;
- @Value("${thread.pool.maxPoolSize:10}")
- private int maxPoolSize;
- @Value("${thread.pool.queueCapacity:200}")
- private int queueCapacity;
- @Value("${thread.pool.keepAliveSeconds:30}")
- private int keepAliveSeconds;
- @Value("${thread.pool.threadNamePrefix:ASYNC_}")
- private String threadNamePrefix;
- @Bean
- public Executor MessageExecutor() {
- ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
- executor.setCorePoolSize(corePoolSize);
- executor.setMaxPoolSize(maxPoolSize);
- executor.setQueueCapacity(queueCapacity);
- executor.setKeepAliveSeconds(keepAliveSeconds);
- executor.setThreadNamePrefix(threadNamePrefix);
- executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
- executor.initialize();
- return executor;
- }
- }
spring异步的核心方法:
根据返回值不同,处理情况也不太一样,具体分为如下情况:
十一 听说缓存好用,没想到这么好用
spring cache架构图:
它目前支持多种缓存:
我们在这里以caffeine为例,它是spring官方推荐的。
第一步,引入caffeine的相关jar包
org.springframework.boot spring-boot-starter-cache com.github.ben-manes.caffeine caffeine 2.6.0
第二步,配置CacheManager,开启EnableCaching
- @Configuration
- @EnableCaching
- public class CacheConfig {
- @Bean
- public CacheManager cacheManager(){
- CaffeineCacheManager cacheManager = new CaffeineCacheManager();
- //Caffeine配置
- Caffeine
- //最后一次写入后经过固定时间过期
- .expireAfterWrite(10, TimeUnit.SECONDS)
- //缓存的最大条数
- .maximumSize(1000);
- cacheManager.setCaffeine(caffeine);
- return cacheManager;
- }
- }
第三步,使用Cacheable注解获取数据
- @Service
- public class CategoryService {
- //category是缓存名称,#type是具体的key,可支持el表达式
- @Cacheable(value = "category", key = "#type")
- public CategoryModel getCategory(Integer type) {
- return getCategoryByType(type);
- }
- private CategoryModel getCategoryByType(Integer type) {
- System.out.println("根据不同的type:" + type + "获取不同的分类数据");
- CategoryModel categoryModel = new CategoryModel();
- categoryModel.setId(1L);
- categoryModel.setParentId(0L);
- categoryModel.setName("电器");
- categoryModel.setLevel(3);
- return categoryModel;
- }
- }
调用categoryService.getCategory()方法时,先从caffine缓存中获取数据,如果能够获取到数据则直接返回该数据,不会进入方法体。如果不能获取到数据,则直接方法体中的代码获取到数据,然后放到caffine缓存中。
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