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spring中那些让你爱不释手的代码技巧

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");
    }
}
复制代码

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");
    }

}
复制代码

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。

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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");
    }

}
复制代码

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===");
    }
}
复制代码

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===");
    }
}
复制代码

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-methodPostConstructInitializingBean 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。

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;
    }
}
复制代码

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());
    }
}
复制代码

第三步使用新定义的Scope:

@Scope("threadLocalScope")
@Service
public class CService {

    public void add() {
    }
}
复制代码

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:mybatisSqlSessionFactory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;
    }
}
复制代码

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);
    }
}
复制代码
  • 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。

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五 轻松自定义类型转换

spring目前支持3中类型转换器:

  • Converter<S,T>:将 S 类型对象转为 T 类型对象
  • ConverterFactory<S, R>: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<S,T>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;
}
复制代码

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;
    }
}
复制代码

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());
    }
}
复制代码

第四步,调用接口

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

    @RequestMapping("/save")
    public String save(@RequestBody User user) {
        return "success";
    }
}
复制代码

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HttpServletRequestHttpServletResponse 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;
    }
}
复制代码

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(getAuthInterceptor());
    }
}
复制代码

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() {
        
    }
}
复制代码

第二步,注册LogFilter:

@ConditionalOnWebApplication
public class LogFilterWebConfig {

    @Bean
    public LogFilter timeFilter() {
        return new LogFilter();
    }
}
复制代码

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 {

}
复制代码

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);
    }
}
复制代码

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();
    }
}
复制代码

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);
    }
}
复制代码

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";
    }
}
复制代码

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;
}
复制代码

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 nnull;
    }
}
复制代码

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();
    }
}
复制代码

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();
    }
}
复制代码

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();
        }

    }
}
复制代码

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);
    }
}
复制代码

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";
    }
}
复制代码

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;
    }
}
复制代码

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

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId>
    <artifactId>caffeine</artifactId>
    <version>2.6.0</version>
</dependency>
复制代码

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<Object, Object> caffeine = Caffeine.newBuilder()
                //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;
    }
}
复制代码

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;
   }
}
复制代码

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。

最近无意间获得一份BAT大厂大佬写的刷题笔记,一下子打通了我的任督二脉,越来越觉得算法没有想象中那么难了。 BAT大佬写的刷题笔记,让我offer拿到手软

最后说一句(求关注,别白嫖我)

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