什么是 Spring 和 SpringBoot

Spring 是什么

Spring Framework 是很多模块的集合，使用这些模块可以很方便地协助我们进行开发；核心功能是 IoC 和 AOP。
下图是 Spring 中各个模块之间的依赖关系。需要大概知道一些模块是干嘛的。

  1. Core Container：基础模块，包含spring-core、spring-beans等
  2. Data Access/Integration：数据访问模块，包含spring-jdbc、spring-orm等
  3. Spring Web：网络部分，包含spring-webmvc、spring-websocket等等

JavaGuide-Spring模块的依赖关系

Spring Boot

SpringBoot是用来快速开发Spring应用的一个脚手架，其设计目的是用来简化新 Spring 应用的初始搭建以及开发过程；

SpringBoot提供了很多内置的Starter(⼀系列依赖关系的集合)结合自动配置，对主流框架如 Redis MySQL无需配置或开箱即用；

SpringBoot简化了开发，采用JavaConfig的方式可以使用零xml的方式进行开发，配置即自动装配;

SpringBoot内置Web容器无需依赖外部Web服务器，省略了Web.xml，直接运行jar文件就可以启动web应用;

SpringBoot帮我管理了常用的第三方的依赖版本，减少出现版本冲突的问题; SpringBoot自带了监控功能，可以监控应用程序的运行状况，或者内存，线程池，Http请求统计等，同时还提供了优雅关闭应用程序等功能。

什么是Spring IoC

IoC 的思想就是将原本在程序中手动创建对象的控制权，交由 Spring 框架来管理。这样就把应用从复杂的依赖关系中解放出来，当我们需要创建一个对象的时候，只需要配置好配置文件/注解即可，完全不用考虑对象是如何被创建出来的。

在 Spring 中， IoC 容器是 Spring 用来实现 IoC 的载体， IoC 容器实际上就是个 Map（key，value），Map 中存放的是各种对象。

@Bean 和 @Component 和 @Configuration

  1. Spring会自动检测被Component注解的类，并将其作为bean注册到IoC容器中。但是不能用于第三方库，因为不能修改他们的源码，这时候要用到bean
  2. bean是方法注解，一般会在配置类Configuration中编写方法，返回值将被注册为 Spring IoC 容器中的一个 bean；不推荐在Component类中对方法添加@Bean注解，这样会导致非预期的Bean实例化问题
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@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public MyService myService() {
        return new MyService(); // 显式创建 MyService 实例
    }
    @Bean
    public AnotherBean anotherBean(MyService myService) { // 自动注入其他 bean
        return new AnotherBean(myService);
    }
}

如果方法被 @Bean 注解，并且方法的参数是 Spring IoC 容器中已存在的 Bean 对象，那么 Spring 会自动将这些 Bean 注入到方法中。

@Autowired 和 @Resource

@Bean 和 @Component 是告诉Spring IoC，某个类需要IoC进行管理；而@Autowired 和 @Resource则是告诉 Spring 框架，我需要使用某个Bean，需要进行依赖注入(DI)

@Autowired 用于自动注入 Bean 依赖项，它默认按照类型进行注入。它可以标注在构造器、字段、Setter 方法或配置方法上，Spring 容器会自动查找匹配类型的 Bean 并将其注入。

当存在多个相同类型的 Bean 时，@Autowired 默认按类型注入可能产生歧义。此时，可以与 @Qualifier 结合使用，通过指定 Bean 的名称来精确选择需要注入的实例；或者使用 @Primary 方法将某个实现设为首选注入对象。

@Resource(name="beanName") 默认按名称 (by Name) 查找 Bean 进行注入，

依赖注入的常见方式

以下三种方式的初始化时间依次推迟：

  1. 构造函数注入：通过类的构造函数来注入依赖项（最佳实践）；
  2. Field（字段） 注入：直接在类的字段上使用注解（如 @Autowired 或 @Resource）来注入依赖项；
  3. Setter 注入：通过类的 Setter 方法来注入依赖项（官方更推荐使用构造函数注入）；

Spring 循环依赖

循环依赖是指 Bean 对象循环引用，是两个或多个 Bean 之间相互持有对方的引用。Spring 框架通过使用三级缓存来解决这个问题，确保即使在循环依赖的情况下也能正确创建 Bean。

Bean 的生命周期

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Bean的作用域和线程安全

Spring 中 Bean 的作用域通常有下面几种：

  • singleton : IoC 容器中只有唯一的 bean 实例。Spring 中的 bean 默认都是单例的，是对单例设计模式的应用。
  • prototype : 每次获取都会创建一个新的 bean 实例。也就是说，连续 getBean() 两次，得到的是不同的 Bean 实例。
  • request （仅 Web 应用可用）: 每一次 HTTP 请求都会产生一个新的 bean（请求 bean），该 bean 仅在当前 HTTP request 内有效。
  • session （仅 Web 应用可用） : 每一次来自新 session 的 HTTP 请求都会产生一个新的 bean（会话 bean），该 bean 仅在当前 HTTP session 内有效。
  • application/global-session （仅 Web 应用可用）：每个 Web 应用在启动时创建一个 Bean（应用 Bean），该 bean 仅在当前应用启动时间内有效。
  • websocket （仅 Web 应用可用）：每一次 WebSocket 会话产生一个新的 bean。

详细解释见：https://g.co/gemini/share/e923f73db565

AOP 相关

面向切面编程，是OOP的一种延续，OOP 不能很好地处理一些分散在多个类或对象中的公共行为(如日志记录、事务管理、权限控制、接口限流、接口幂等等)，而 AOP 可以将横切关注点(如日志记录、事务管理、权限控制、接口限流、接口幂等等)从 核心业务逻辑 中分离出来，实现关注点的分离。

主要通过注解的方式实现，且以方法为单位，可以在方法运行前和结束后添加额外逻辑，为代理模式，会在bean生命周期中生成一个代理对象。主要有如下通知类型：

  1. 前置通知（Before）：在目标方法执行之前执行。
  2. 后置通知（After）：在目标方法执行之后执行，无论方法是否成功完成。
  3. 返回通知（AfterReturning）：在目标方法成功执行并返回结果后执行。
  4. 异常通知（AfterThrowing）：在目标方法抛出异常后执行。
  5. 环绕通知（Around）：在目标方法执行前后都执行，甚至可以控制目标方法是否执行。

类限定：Pointcut表达式

  1. within()和target()
  2. @within()和@target()
  3. execute()

@SpringBootApplication 注解

用于标注主启动类，如下：

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@SpringBootApplication
public class SpringSecurityJwtGuideApplication {
      public static void main(java.lang.String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringSecurityJwtGuideApplication.class, args);
    }
}

可以看出⼤概可以把 @SpringBootApplication 看作是@Configuration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan注解的集合。根据 SpringBoot 官⽹，这三个注解的作⽤分别是：

  1. @EnableAutoConfiguration：启⽤ SpringBoot 的⾃动配置机制
  2. @ComponentScan：扫描被@Component (@Service , @Controller)注解的 bean，注解默认会扫描该类所在的包下所有的类（启动类在src最外层）
  3. @SpringBootConfiguration：也可能是@Configuration，表示启动类也是一个配置类，允许在上下文中注册额外的 bean 或导⼊其他配置类，支持JavaConfig的方式进行配置(?)

SpringBoot 自动装配的原理

理解得还不够透彻

  1. @EnableAutoConfiguration是启动⾃动配置的关键
  2. 里面@Import了AutoConfigurationImportSelector，用于选择出所有需要自动配置的类，同时也会让SpringBoot的自动配置类的注入顺序在最后
  3. 这里面会去读取一个文件spring.factories，并根据@Condition的相关注解进行筛选，最后完成注入

Http 请求的相关注解

  1. GET请求：@PathVariable和@RequestParam

    若请求 URL 为 /glasses/123/teachers?type=web，则 glassId = 123 为 PathVariable，type = web 为 RequestParam。

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@GetMapping("/glasses/{glassId}/teachers")
public List<Teacher> getTeachers(
    @PathVariable("glassId") Long glassId,
    @RequestParam("type") String type
) {
    // glassId = 123, type = "web"
    return teacherService.getTeachersByGlassIdAndType(glassId, type);
}
  1. POST请求：@RequestBody，接收请求体中的JSON或XML等数据，自动绑定到Java对象上；Spring实际上会使用HttpMessageConverter，它会根据请求头中的 Content-Type字段来决定如何解析请求体，例如application/json或application/xml

此外，还可以直接将HttpServletRequest request作为控制器方法的参数，来手动获取请求相关的所有信息，更灵活但更繁琐。

注意使用request.getInputStream()读取请求体时只能读取一次，无法和@RequestBody共同使用，因此如果在切面中读取参数并打印后，业务控制器中无法再正确获得参数；可以使用HttpServletRequestWrapper对请求体进行缓存。
如果使用request.getParameter(String name)来获取参数，它和@RequestParam一样，肯定能得到请求参数，而对于请求体却只能获取到表单提交的参数，即Content-Type: application/x-www-form-urlencoded的情况；如果是Content-Type: application/json的话，则只能通过@RequestBody得到。

定时任务

使用@Scheduled(cron = "")注解修饰方法即可。

cron表达式：共6个坑要填，即Seconds Minutes Hours DayofMonth Month DayofWeek，其中：

  1. *表示该域的任意值，例如每分钟每小时每天
  2. 5/20表示经过5后触发一次，在此之后每20分钟触发一次
  3. ,分割的数表示枚举，单个值也是枚举，例如10,14,16表示24小时制下的3个小时点

多个定时任务之间是串行执行的，没有优先级之分；可以将其配置为并发执行，通过：1. 在启动类上添加@EnableAsync并在定时任务上添加@Async即可；建议通过线程池来管理并发执行的任务，因为默认配置下会不断创建新线程来执行：
只要新建Spring的ThreadPoolTaskExecutor类型并将其放在@Bean中即可，Spring会自动寻找线程池来执行定时任务。