Spring中的这些能技巧,越早知道越好!
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2021-02-05 12:20
前言
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<ContextRefreshedEvent> {
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:
- 通过BeanFactoryAware获取BeanFactory
- 通过ApplicationContextAware获取ApplicationContext
- 通过BeanNameAware获取BeanName等
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:
- xml中指定init-method方法
- 使用@PostConstruct注解
- 实现InitializingBean接口
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:
- singleton 单例,每次从spring容器中获取到的bean都是同一个对象。
- prototype 多例,每次从spring容器中获取到的bean都是不同的对象。
spring web
又对Scope
进行了扩展,增加了:
- RequestScope 同一次请求从spring容器中获取到的bean都是同一个对象。
- SessionScope 同一个会话从spring容器中获取到的bean都是同一个对象。
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。
- BeanFactory:spring容器的顶级接口,管理bean的工厂。
- FactoryBean:并非普通的工厂bean,它隐藏了实例化一些复杂Bean的细节,给上层应用带来了便利。
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);
}
}
getBean("myFactoryBean");
获取的是MyFactoryBeanService类中getObject方法返回的对象,getBean("&myFactoryBean");
获取的才是MyFactoryBean对象。
五 轻松自定义类型转换
spring目前支持3中类型转换器:
- Converter
:将 S 类型对象转为 T 类型对象 - ConverterFactory
:将 S 类型对象转为 R 类型及子类对象 - GenericConverter:它支持多个source和目标类型的转化,同时还提供了source和目标类型的上下文,这个上下文能让你实现基于属性上的注解或信息来进行类型转换。
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<String, Date> {
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:
- preHandle 目标方法执行前执行
- postHandle 目标方法执行后执行
- afterCompletion 请求完成时执行
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 requestUrl = 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")
public 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:
- 继承Thread类
- 实现Runable接口
- 使用线程池
让我们一起回顾一下:
- 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();
}
}
- 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();
}
}
- 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:
![6f62085bbf660d272063ae2b693a2429.webp](https://filescdn.proginn.com/4cbe744be8fd97dfc5e135cbdd4c09bf/6f62085bbf660d272063ae2b693a2429.webp)
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
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。
唠唠家常
spring中不错的功能其实还有很多,比如:BeanPostProcessor,BeanFactoryPostProcessor,AOP,动态数据源,ImportSelector等等。
如果大家喜欢这类文章的话,我打算把spring这些有用的知识点拆分一下,写成一个系列,敬请期待。