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Spring中那些让你爱不释手的代码技巧

武培轩

共 15605字，需浏览 32分钟

 ·

2021-02-17 15:10

前言

上一篇文章《spring中这些能升华代码的技巧，可能会让你爱不释手》发表之后，受到了不少读者的好评，很多读者都在期待续集。今天非常高兴的通知大家，你们要的续集来了。本文继续总结我认为spring中还不错的知识点，希望对您有所帮助。

一. @Conditional的强大之处

不知道你们有没有遇到过这些问题：

  1. 某个功能需要根据项目中有没有某个jar判断是否开启该功能。
  2. 某个bean的实例化需要先判断另一个bean有没有实例化，再判断是否实例化自己。
  3. 某个功能是否开启，在配置文件中有个参数可以对它进行控制。

如果你有遇到过上述这些问题，那么恭喜你，本节内容非常适合你。

@ConditionalOnClass

问题1可以用@ConditionalOnClass注解解决，代码如下：

public  class A {
}

public  class B {
}

@ConditionalOnClass(B.class)
@Configuration
public class TestConfiguration {

    @Bean
    public A a() {
      return    new A();
    }
}

如果项目中存在B类，则会实例化A类。如果不存在B类，则不会实例化A类。

有人可能会问：不是判断有没有某个jar吗？怎么现在判断某个类了？

❝

直接判断有没有该jar下的某个关键类更简单。

❞

这个注解有个升级版的应用场景：比如common工程中写了一个发消息的工具类mqTemplate，业务工程引用了common工程，只需再引入消息中间件，比如rocketmq的jar包，就能开启mqTemplate的功能。而如果有另一个业务工程，通用引用了common工程，如果不需要发消息的功能，不引入rocketmq的jar包即可。

这个注解的功能还是挺实用的吧？

@ConditionalOnBean

问题2可以通过@ConditionalOnBean注解解决，代码如下：

@Configuration
public  class TestConfiguration {

    @Bean
    public B b() {
        return  new B();
    }

    @ConditionalOnBean(name="b")
    @Bean
    public A a() {
      return    new A();
    }
}

实例A只有在实例B存在时，才能实例化。

@ConditionalOnProperty

问题3可以通过@ConditionalOnProperty注解解决，代码如下：

@ConditionalOnProperty(prefix = "demo",name="enable", havingValue = "true",matchIfMissing=true )
@Configuration
public  class TestConfiguration {

    @Bean
    public A a() {
      return    new A();
    }
}

在applicationContext.properties文件中配置参数：

demo.enable=false

各参数含义：

  • prefix 表示参数名的前缀，这里是demo
  • name 表示参数名
  • havingValue 表示指定的值，参数中配置的值需要跟指定的值比较是否相等，相等才满足条件
  • matchIfMissing 表示是否允许缺省配置。

这个功能可以作为开关，相比EnableXXX注解的开关更优雅，因为它可以通过参数配置是否开启，而EnableXXX注解的开关需要在代码中硬编码开启或关闭。

其他的Conditional注解

当然，spring用得比较多的Conditional注解还有：ConditionalOnMissingClass、ConditionalOnMissingBean、ConditionalOnWebApplication等。

下面用一张图整体认识一下@Conditional家族。

自定义Conditional

说实话，个人认为springboot自带的Conditional系列已经可以满足我们绝大多数的需求了。但如果你有比较特殊的场景，也可以自定义自定义Conditional。

第一步，自定义注解：

@Conditional(MyCondition.class)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Documented
public  @interface MyConditionOnProperty {
    String name() default "";

    String havingValue() default "";
}

第二步，实现Condition接口：

public  class MyCondition implements Condition {
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        System.out.println("实现自定义逻辑");
        return  false;
    }
}

第三步，使用@MyConditionOnProperty注解。

Conditional的奥秘就藏在ConfigurationClassParser类的processConfigurationClass方法中：


这个方法逻辑不复杂：

  1. 先判断有没有使用Conditional注解，如果没有直接返回false

  2. 收集condition到集合中

  3. 按order排序该集合

  4. 遍历该集合，循环调用condition的matchs方法。


二. 如何妙用@Import？

有时我们需要在某个配置类中引入另外一些类，被引入的类也加到spring容器中。这时可以使用@Import注解完成这个功能。

如果你看过它的源码会发现，引入的类支持三种不同类型。

但是我认为最好将普通类和@Configuration注解的配置类分开讲解，所以列了四种不同类型：

普通类

这种引入方式是最简单的，被引入的类会被实例化bean对象。

public  class A {
}

@Import(A.class)
@Configuration
public class TestConfiguration {
}

通过@Import注解引入A类，spring就能自动实例化A对象，然后在需要使用的地方通过@Autowired注解注入即可：

   @Autowired
private A a;

是不是挺让人意外的？不用加@Bean注解也能实例化bean。

@Configuration注解的配置类

这种引入方式是最复杂的，因为@Configuration注解还支持多种组合注解，比如：

  • @Import
  • @ImportResource
  • @PropertySource等。
public  class A {
}

public  class B {
}

@Import(B.class)
@Configuration
public class AConfiguration {

    @Bean
    public A a() {
        return  new A();
    }
}

@Import(AConfiguration.class)
@Configuration
public class TestConfiguration {
}

通过@Import注解引入@Configuration注解的配置类，会把该配置类相关@Import、@ImportResource、@PropertySource等注解引入的类进行递归，一次性全部引入。

由于文章篇幅有限不过多介绍了，这里留点悬念，后面会出一篇文章专门介绍@Configuration注解，因为它实在太太太重要了。

实现ImportSelector接口的类

这种引入方式需要实现ImportSelector接口：

public  class AImportSelector implements ImportSelector {

private  static  final String CLASS_NAME = "com.sue.cache.service.test13.A";
    
 public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
        return  new String[]{CLASS_NAME};
    }
}

@Import(AImportSelector.class)
@Configuration
public class TestConfiguration {
}

这种方式的好处是selectImports方法返回的是数组，意味着可以同时引入多个类，还是非常方便的。

实现ImportBeanDefinitionRegistrar接口的类

这种引入方式需要实现ImportBeanDefinitionRegistrar接口：

public  class AImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {
    @Override
    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
        RootBeanDefinition rootBeanDefinition = new RootBeanDefinition(A.class);
        registry.registerBeanDefinition("a", rootBeanDefinition);
    }
}

@Import(AImportBeanDefinitionRegistrar.class)
@Configuration
public class TestConfiguration {
}

这种方式是最灵活的，能在registerBeanDefinitions方法中获取到BeanDefinitionRegistry容器注册对象，可以手动控制BeanDefinition的创建和注册。

当然@import注解非常人性化，还支持同时引入多种不同类型的类。

@Import({B.class,AImportBeanDefinitionRegistrar.class})
@Configuration
public class TestConfiguration {
}

这四种引入类的方式各有千秋，总结如下：

  1. 普通类，用于创建没有特殊要求的bean实例。
  2. @Configuration注解的配置类，用于层层嵌套引入的场景。
  3. 实现ImportSelector接口的类，用于一次性引入多个类的场景，或者可以根据不同的配置决定引入不同类的场景。
  4. 实现ImportBeanDefinitionRegistrar接口的类，主要用于可以手动控制BeanDefinition的创建和注册的场景，它的方法中可以获取BeanDefinitionRegistry注册容器对象。

在ConfigurationClassParser类的processImports方法中可以看到这三种方式的处理逻辑：

最后的else方法其实包含了：普通类和@Configuration注解的配置类两种不同的处理逻辑。

三. @ConfigurationProperties赋值

我们在项目中使用配置参数是非常常见的场景，比如，我们在配置线程池的时候，需要在applicationContext.propeties文件中定义如下配置：

thread.pool.corePoolSize=5
thread.pool.maxPoolSize=10
thread.pool.queueCapacity=200
thread.pool.keepAliveSeconds=30

方法一：通过@Value注解读取这些配置。

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 threadPoolExecutor() {
        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;
    }
}

这种方式使用起来非常简单，但建议在使用时都加上:，因为:后面跟的是默认值，比如：@Value("${thread.pool.corePoolSize:5}")，定义的默认核心线程数是5。

❝

假如有这样的场景：business工程下定义了这个ThreadPoolConfig类，api工程引用了business工程，同时job工程也引用了business工程，而ThreadPoolConfig类只想在api工程中使用。这时，如果不配置默认值，job工程启动的时候可能会报错。

❞

如果参数少还好，多的话，需要给每一个参数都加上@Value注解，是不是有点麻烦？

此外，还有一个问题，@Value注解定义的参数看起来有点分散，不容易辨别哪些参数是一组的。

这时，@ConfigurationProperties就派上用场了，它是springboot中新加的注解。

第一步，先定义ThreadPoolProperties类

@Data
@Component
@ConfigurationProperties("thread.pool")
public  class ThreadPoolProperties {

    private  int corePoolSize;
    private  int maxPoolSize;
    private  int queueCapacity;
    private  int keepAliveSeconds;
    private String threadNamePrefix;
}

第二步，使用ThreadPoolProperties类

@Configuration
public  class ThreadPoolConfig {

    @Autowired
    private ThreadPoolProperties threadPoolProperties;

    @Bean
    public Executor threadPoolExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(threadPoolProperties.getCorePoolSize());
        executor.setMaxPoolSize(threadPoolProperties.getMaxPoolSize());
        executor.setQueueCapacity(threadPoolProperties.getQueueCapacity());
        executor.setKeepAliveSeconds(threadPoolProperties.getKeepAliveSeconds());
        executor.setThreadNamePrefix(threadPoolProperties.getThreadNamePrefix());
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

使用@ConfigurationProperties注解，可以将thread.pool开头的参数直接赋值到ThreadPoolProperties类的同名参数中，这样省去了像@Value注解那样一个个手动去对应的过程。

这种方式显然要方便很多，我们只需编写xxxProperties类，spring会自动装配参数。此外，不同系列的参数可以定义不同的xxxProperties类，也便于管理，推荐优先使用这种方式。

它的底层是通过：ConfigurationPropertiesBindingPostProcessor类实现的，该类实现了BeanPostProcessor接口，在postProcessBeforeInitialization方法中解析@ConfigurationProperties注解，并且绑定数据到相应的对象上。

绑定是通过Binder类的bindObject方法完成的：

以上这段代码会递归绑定数据，主要考虑了三种情况：

  • bindAggregate 绑定集合类
  • bindBean 绑定对象
  • bindProperty 绑定参数 前面两种情况最终也会调用到bindProperty方法。

「此外，友情提醒一下：」

使用@ConfigurationProperties注解有些场景有问题，比如：在apollo中修改了某个参数，正常情况可以动态更新到@ConfigurationProperties注解定义的xxxProperties类的对象中，但是如果出现比较复杂的对象，比如：

private Map>  urls;

可能动态更新不了。

这时候该怎么办呢？

答案是使用ApolloConfigChangeListener监听器自己处理：

@ConditionalOnClass(com.ctrip.framework.apollo.spring.annotation.EnableApolloConfig.class)
public class ApolloConfigurationAutoRefresh implements ApplicationContextAware {
   private ApplicationContext applicationContext;
   
   @Override
   public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = applicationContext;
   }
   
    @ApolloConfigChangeListener
    private void onChange(ConfigChangeEvent changeEvent{
        refreshConfig(changeEvent.changedKeys());
    }
    private void refreshConfig(Set changedKeys){
       System.out.println("将变更的参数更新到相应的对象中");
    }
}

四. spring事务要如何避坑？

spring中的事务功能主要分为：声明式事务和编程式事务。

声明式事务

大多数情况下，我们在开发过程中使用更多的可能是声明式事务，即使用@Transactional注解定义的事务，因为它用起来更简单，方便。

只需在需要执行的事务方法上，加上@Transactional注解就能自动开启事务：

@Service
public  class UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
    
    @Transactional
    public void add(UserModel userModel) {
        userMapper.insertUser(userModel);
    }
}

这种声明式事务之所以能生效，是因为它的底层使用了AOP，创建了代理对象，调用TransactionInterceptor拦截器实现事务的功能。

❝

spring事务有个特别的地方：它获取的数据库连接放在ThreadLocal中的，也就是说同一个线程中从始至终都能获取同一个数据库连接，可以保证同一个线程中多次数据库操作在同一个事务中执行。

❞

正常情况下是没有问题的，但是如果使用不当，事务会失效，主要原因如下：

除了上述列举的问题之外，由于@Transactional注解最小粒度是要被定义在方法上，如果有多层的事务方法调用，可能会造成大事务问题。

所以，建议在实际工作中少用@Transactional注解开启事务。

编程式事务

一般情况下编程式事务我们可以通过TransactionTemplate类开启事务功能。有个好消息，就是springboot已经默认实例化好这个对象了，我们能直接在项目中使用。

@Service
public  class UserService {
   @Autowired
   private TransactionTemplate transactionTemplate;
   
   ...
   
   public void save(final User user) {
         transactionTemplate.execute((status) => {
            doSameThing...
            return Boolean.TRUE;
         })
   }
}

使用TransactionTemplate的编程式事务能避免很多事务失效的问题，但是对大事务问题，不一定能够解决，只是说相对于使用@Transactional注解要好些。

五. 跨域问题的解决方案

关于跨域问题，前后端的解决方案还是挺多的，这里我重点说说spring的解决方案，目前有三种：

一.使用@CrossOrigin注解

@RequestMapping("/user")
@RestController
public  class UserController {

    @CrossOrigin(origins = "http://localhost:8016")
    @RequestMapping("/getUser")
    public String getUser(@RequestParam("name") String name) {
        System.out.println("name:" + name);
        return  "success";
    }
}

该方案需要在跨域访问的接口上加@CrossOrigin注解，访问规则可以通过注解中的参数控制，控制粒度更细。如果需要跨域访问的接口数量较少，可以使用该方案。

二.增加全局配置

@Configuration
public  class WebConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Override
    public void addCorsMappings(CorsRegistry registry) {
        registry.addMapping("/**")
                .allowedOrigins("*")
                .allowedMethods("GET", "POST")
                .allowCredentials(true)
                .maxAge(3600)
                .allowedHeaders("*");

    }
}

该方案需要实现WebMvcConfigurer接口，重写addCorsMappings方法，在该方法中定义跨域访问的规则。这是一个全局的配置，可以应用于所有接口。

三.自定义过滤器

@WebFilter("corsFilter")
@Configuration
public  class CorsFilter implements Filter {

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {

    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        HttpServletResponse httpServletResponse = (HttpServletResponse) response;
        httpServletResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Origin", "*");
        httpServletResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Methods", "POST, GET");
        httpServletResponse.setHeader("Access-Control-Max-Age", "3600");
        httpServletResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "x-requested-with");
        chain.doFilter(request, response);
    }

    @Override
    public void destroy() {

    }
}

该方案通过在请求的header中增加Access-Control-Allow-Origin等参数解决跨域问题。

顺便说一下，使用@CrossOrigin注解 和 实现WebMvcConfigurer接口的方案，spring在底层最终都会调用到DefaultCorsProcessor类的handleInternal方法：

最终三种方案殊途同归，都会往header中添加跨域需要参数，只是实现形式不一样而已。

六. 如何自定义starter

以前在没有使用starter时，我们在项目中需要引入新功能，步骤一般是这样的：

  • 在maven仓库找该功能所需jar包
  • 在maven仓库找该jar所依赖的其他jar包
  • 配置新功能所需参数

以上这种方式会带来三个问题：

  1. 如果依赖包较多，找起来很麻烦，容易找错，而且要花很多时间。
  2. 各依赖包之间可能会存在版本兼容性问题，项目引入这些jar包后，可能没法正常启动。
  3. 如果有些参数没有配好，启动服务也会报错，没有默认配置。

「为了解决这些问题，springboot的starter机制应运而生」。

starter机制带来这些好处：

  1. 它能启动相应的默认配置。
  2. 它能够管理所需依赖，摆脱了需要到处找依赖 和 兼容性问题的困扰。
  3. 自动发现机制，将spring.factories文件中配置的类，自动注入到spring容器中。
  4. 遵循“约定大于配置”的理念。

在业务工程中只需引入starter包，就能使用它的功能，太爽了。

下面用一张图，总结starter的几个要素：

接下来我们一起实战，定义一个自己的starter。

第一步，创建id-generate-starter工程：其中的pom.xml配置如下：

"1.0" encoding="UTF-8"?>

"http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    4.0.0

    1.3.1
    com.sue
    id-generate-spring-boot-starter
    id-generate-spring-boot-starter
    
        
            com.sue
            id-generate-spring-boot-autoconfigure
            1.3.1

第二步，创建id-generate-spring-boot-autoconfigure工程：该项目当中包含：

  • pom.xml
  • spring.factories
  • IdGenerateAutoConfiguration
  • IdGenerateService
  • IdProperties pom.xml配置如下：
"1.0" encoding="UTF-8"?>

"http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-parent
        2.0.4.RELEASE
    
    4.0.0
    1.3.1
    com.sue
    id-generate-spring-boot-autoconfigure
    id-generate-spring-boot-autoconfigure

    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-autoconfigure
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-configuration-processor
            true
        
    

    
        
            
                org.apache.maven.plugins
                maven-compiler-plugin
                
                    1.8
                    1.8

spring.factories配置如下：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.sue.IdGenerateAutoConfiguration

IdGenerateAutoConfiguration类：

@ConditionalOnClass(IdProperties.class)
@EnableConfigurationProperties(IdProperties.class)
@Configuration
public class IdGenerateAutoConfiguration {

    @Autowired
    private IdProperties properties;

    @Bean
    public IdGenerateService idGenerateService() {
        return  new IdGenerateService(properties.getWorkId());
    }
}

IdGenerateService类：

public  class IdGenerateService {

    private Long workId;

    public IdGenerateService(Long workId) {
        this.workId = workId;
    }

    public Long generate() {
        return  new Random().nextInt(100) + this.workId;
    }
}

IdProperties类：

@ConfigurationProperties(prefix = IdProperties.PREFIX)
public  class IdProperties {


    public  static  final String PREFIX = "sue";

    private Long workId;

    public Long getWorkId() {
        return workId;
    }

    public void setWorkId(Long workId) {
        this.workId = workId;
    }
}

这样在业务项目中引入相关依赖:


      com.sue
      id-generate-spring-boot-starter
      1.3.1

就能使用注入使用IdGenerateService的功能了

  @Autowired
  private IdGenerateService idGenerateService;

完美。

七.项目启动时的附加功能

有时候我们需要在项目启动时定制化一些附加功能，比如：加载一些系统参数、完成初始化、预热本地缓存等，该怎么办呢？

好消息是springboot提供了：

  • CommandLineRunner
  • ApplicationRunner

这两个接口帮助我们实现以上需求。

它们的用法还是挺简单的，以ApplicationRunner接口为例：

@Component
public  class TestRunner implements ApplicationRunner {

    @Autowired
    private LoadDataService loadDataService;

    public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {
        loadDataService.load();
    }
    
}

实现ApplicationRunner接口，重写run方法，在该方法中实现自己定制化需求。

如果项目中有多个类实现了ApplicationRunner接口，他们的执行顺序要怎么指定呢？

答案是使用@Order(n)注解，n的值越小越先执行。当然也可以通过@Priority注解指定顺序。

springboot项目启动时主要流程是这样的：

在SpringApplication类的callRunners方法中，我们能看到这两个接口的具体调用：

最后还有一个问题：这两个接口有什么区别？

  • CommandLineRunner接口中run方法的参数为String数组
  • ApplicationRunner中run方法的参数为ApplicationArguments，该参数包含了String数组参数 和 一些可选参数。

唠唠家常

写着写着又有这么多字了，按照惯例，为了避免篇幅过长，今天就先写到这里。预告一下，后面会有AOP、BeanPostProcessor、Configuration注解等核心知识点的专题，每个主题的内容都挺多的，可以期待一下喔。

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