Spring5基础概念

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Spring5新功能

  1. 整个Spring5框架的代码基于Java8,运行时兼容JDK9,许多不建议使用的类和方法在代码库中删除

  2. Spring 5.0框架自带了通用的日志封装

    1. Spring5已经移除Log4jConfigListener,官方建议使用Log4j2

    2. Spring5框架整合Log4j2

      1. 第一步 引入jar包

      2. 第二步 创建log4j2.xml配置文件

        <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
        <!--日志级别以及优先级排序: OFF > FATAL > ERROR > WARN > INFO > DEBUG > TRACE > ALL -->
        <!--Configuration后面的status用于设置log4j2自身内部的信息输出,
        可以不设置,当设置成trace时,可以看到log4j2内部各种详细输出-->
        <configuration status="INFO">
            <!--先定义所有的appender-->
            <appenders>
                <!--输出日志信息到控制台-->
                <console name="Console" target="SYSTEM_OUT">
                    <!--控制日志输出的格式-->
                    <PatternLayout pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n"/>
                </console>
            </appenders>
        ​
            <!--然后定义logger,只有定义logger并引入的appender,appender才会生效--> <!--root:用于指定项目的根日志,如果没有单独指定Logger,则会使用root作为默认的日志输出-->
            <loggers>
                <root level="info">
                    <appender-ref ref="Console"/>
                </root>
            </loggers>
        </configuration>
        
  3. Spring5框架核心容器支持 @Nullable注解

    1. @Nullable注解可以使用在方法上面,属性上面,参数上面,表示方法返回可以为空,属性值可以为空,参数值可以为空
    2. 注解用在方法上面,方法返回值可以为空
    3. 注解使用在方法参数里面,方法参数可以为空
    4. 注解使用在属性上面,属性值可以为空
  4. Spring5核心容器支持函数式风格GenericApplicationContext

    public void testGenericApplicationContext() { 
        //1 创建GenericApplicationContext对象 
        GenericApplicationContext context = new GenericApplicationContext(); 
        //2 调用context的方法对象注册 
        context.refresh(); context.registerBean("user1",User.class,() -> new User()); 
        //3 获取在spring注册的对象 
        // User user = (User)context.getBean("com.atguigu.spring5.test.User");
        User user = (User) context.getBean("user1");
        System.out.println(user);
    }
    
  5. Spring5支持整合JUnit5

    1. 整合JUnit4

      1. 引入Spring相关针对测试依赖

      2. 创建测试类,使用注解方式完成

        @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) //单元测试框架
        @ContextConfiguration("classpath:SpringConfig.xml") //加载配置文件
        public class JTest4 {
        ​
            @Autowired
            private UserSeivice userSeivice;
        ​
            public void test1(){
                userService.accountMoney();
            }
        }
        
    2. Spring5整合JUnit5

      1. 引入JUnit5的jar包

      2. 创建测试类,使用注解完成

        @ExtendWith(SpringExtension.class)
        @ContextConfiguration("classpath:SpringConfig.xml")
        public class JTest5 {
        ​
            @Autowired
            private UserService userService;
        ​
            @Test
            public void testJTest5 () {
                System.out.println(userService);
            }
        }
        
    3. 使用一个复合注解替代上面两个注解完成整合

      @SpringJUnitConfig(locations = "classpath:SpringConfig.xml")
      public class JTest5 {
      ​
          @Autowired
          private UserService userService;
      ​
          @Test
          public void testJTest5() {
              System.out.println(userService);
          }
      }
      

Webflux

  1. SpringWebflux介绍

    1. 是Spring5添加新的模块,用于web开发的,功能和SpringMVC类似的,Webflux使用当前一种比较流程响应式编程出现的框架。

    2. 使用传统web框架,比如SpringMVC,这些基于Servlet容器,Webflux是一种异步非阻塞的框架,异步非阻塞的框架在Servlet3.1以后才支持,核心是基于Reactor的相关API实现的。

    3. 解释什么是异步非阻塞

      1. 异步和同步
      2. 非阻塞和阻塞
      3. 上面都是针对对象不一样
      4. 异步和同步针对调用者,调用者发送请求,如果等着对方回应之后才去做其他事情就是同步,如果发送请求之后不等着对方回应就去做其他事情就是异步
      5. 阻塞和非阻塞针对被调用者,被调用者受到请求之后,做完请求任务之后才给出反馈就是阻塞,受到请求之后马上给出反馈然后再去做事情就是非阻塞
    4. Webflux特点:

      1. 非阻塞式:在有限资源下,提高系统吞吐量和伸缩性,以Reactor为基础实现响应式编程
      2. 函数式编程:Spring5框架基于java8,Webflux使用Java8函数式编程方式实现路由请求
    5. 比较SpringMVC

      1. 两个框架都可以使用注解方式,都运行在Tomet等容器中
      2. SpringMVC采用命令式编程,Webflux采用异步响应式编程
  2. 响应式编程(Java实现)

    1. 什么是响应式编程

      响应式编程是一种面向数据流和变化传播的编程范式。这意味着可以在编程语言中很方便地表达静态或动态的数据流,而相关的计算模型会自动将变化的值通过数据流进行传播。 电子表格程序就是响应式编程的一个例子。单元格可以包含字面值或类似"=B1+C1"的公式,而包含公式的单元格的值会依据其他单元格的值的变化而变化。

    2. Java8及其之前版本

      提供的观察者模式两个类Observer和Observable

    3. 响应式编程(Reactor实现)

      1. 响应式编程操作中,Reactor是满足Reactive规范框架

      2. Reactor有两个核心类,MonoFlux,这两个类实现接口Publisher,提供丰富操作符。Flux对象实现发布者,返回N个元素;Mono实现发布者,返回0或者1个元素

      3. Flux和Mono都是数据流的发布者,使用Flux和Mono都可以发出三种数据信号: 元素值,错误信号,完成信号,错误信号和完成信号都代表终止信号,终止信号用于告诉订阅者数据流结束了,错误信号终止数据流同时把错误信息传递给订阅者

      4. 代码演示 Flux和Mono

        1. 第一步 引入依赖

          <dependency>
              <groupId>io.projectreactor</groupId> 
              <artifactId>reactor-core</artifactId> 
              <version>3.1.5.RELEASE</version> 
          </dependency>
          
        2. 第二步 编程代码

          public static void main(String[] args) { 
              //just方法直接声明 
              Flux.just(1,2,3,4); 
              Mono.just(1); 
              //其他的方法 
              Integer[] array = {1,2,3,4};
              Flux.fromArray(array); 
              List<Integer> list = Arrays.asList(array); 
              Flux.fromIterable(list); 
              Stream<Integer> stream = list.stream(); 
              Flux.fromStream(stream); 
          }
          
      5. 三种信号特点

        1. 错误信号和完成信号都是终止信号,不能共存的
        2. 如果没有发送任何元素值,而是直接发送错误或者完成信号,表示是空数据流
        3. 如果没有错误信号,没有完成信号,表示是无限数据流
      6. 调用just或者其他方法只是声明数据流,数据流并没有发出,只有进行订阅之后才会触发数据流,不订阅什么都不会发生的

      7. 操作符 :对数据流进行一道道操作,成为操作符,比如工厂流水线

        1. map 元素映射为新元素

        2. flatMap 元素映射为流

          把每个元素转换流,把转换之后多个流合并大的流

    4. SpringWebflux执行流程和核心API

      pringWebflux基于Reactor,默认使用容器是Netty,Netty是高性能的NIO框架,异步非阻塞的框架

      1. Netty

        1. BIO
        2. NIO
      2. SpringWebflux执行过程和SpringMVC相似的

        1. SpringWebflux核心控制器 DispatchHandler,实现接口WebHandler
        2. 接口WebHandler有一个方法
      3. SpringWebflux里面DispatcherHandler,负责请求的处理

        1. HandlerMapping:请求查询到处理的方法
        2. HandlerAdapter:真正负责请求处理
        3. HandlerResultHandler:响应结果处理
      4. SpringWebflux实现函数式编程,两个接口:RouterFunction(路由处理) HandlerFunction(处理函数)

    5. SpringWebflux(基于注解编程模型)

      SpringWebflux实现方式有两种:注解编程模型和函数式编程模型

      使用注解编程模型方式,和之前SpringMVC使用相似的,只需要把相关依赖配置到项目中,SpringBoot自动配置相关运行容器,默认情况下使用Netty服务器

      1. 第一步 创建SpringBoot工程,引入Webflux依赖

      2. 第二步 配置启动端口号

      3. 第三步 创建包和相关类

        1. 实体类

        2. 创建接口定义操作的方法

          //用户操作接口 
          public interface UserService { 
              //根据id查询用户 
              Mono<User> getUserById(int id); 
              //查询所有用户 
              Flux<User> getAllUser(); 
              //添加用户 
              Mono<Void> saveUserInfo(Mono<User> user); 
          }
          
        3. 接口实现类

          @Service
          public class UserServiceImpl implements UserService { 
              //创建map集合存储数据 
              private final Map<Integer,User> users = new HashMap<>(); 
              public UserServiceImpl() { 
                  this.users.put(1,new User("lucy","nan",20)); 
                  this.users.put(2,new User("mary","nv",30)); 
                  this.users.put(3,new User("jack","nv",50)); 
              } 
              //根据id查询 
              @Override 
              public Mono<User> getUserById(int id) { 
                  return Mono.justOrEmpty(this.users.get(id)); 
              } 
              //查询多个用户 
              @Override 
              public Flux<User> getAllUser() { 
                  return Flux.fromIterable(this.users.values()); 
              }
              //添加用户 
              @Override public Mono<Void> saveUserInfo(Mono<User> userMono) { 
                  return userMono.doOnNext(person -> { 
                      //向map集合里面放值 
                      int id = users.size()+1; 
                      users.put(id,person); 
                  }).thenEmpty(Mono.empty()); 
              } 
          }
          
        4. 创建controller

          @RestController 
          public class UserController { 
              //注入service 
              @Autowired 
              private UserService userService; 
              //id查询 
              @GetMapping("/user/{id}") 
              public Mono<User> getUserId(@PathVariable int id) { 
                  return userService.getUserById(id); 
              } 
              //查询所有 
              @GetMapping("/user") 
              public Flux<User> getUsers() { 
                  return userService.getAllUser(); 
              } 
              //添加 
              @PostMapping("/saveuser") 
              public Mono<Void> saveUser(@RequestBody User user) { 
                  Mono<User> userMono = Mono.just(user); 
                  return userService.saveUserInfo(userMono); 
              } 
          }
          
        5. 说明

          1. SpringMVC方式实现,同步阻塞的方式,基于SpringMVC+Servlet+Tomcat
          2. SpringWebflux方式实现,异步非阻塞 方式,基于SpringWebflux+Reactor+Netty
    6. SpringWebflux(基于函数式编程模型)

      1. 在使用函数式编程模型操作时候,需要自己初始化服务器

      2. 基于函数式编程模型时候,有两个核心接口:RouterFunction(实现路由功能,请求转发给对应的handler)和HandlerFunction(处理请求生成响应的函数)。核心任务定义两个函数式接口的实现并且启动需要的服务器。

      3. SpringWebflux请求和响应不再是ServletRequest和ServletResponse,而是ServerRequest和ServerResponse

        1. 第一步 把注解编程模型工程复制一份 ,保留entity和service内容

        2. 第二步 创建Handler(具体实现方法)

          public class UserHandler { 
              private final UserService userService; 
              public UserHandler(UserService userService) {
                  this.userService = userService; 
              } 
              //根据id查询 
              public Mono<ServerResponse> getUserById(ServerRequest request) { 
                  //获取id值 
                  int userId = Integer.valueOf(request.pathVariable("id")); 
                  //空值处理 
                  Mono<ServerResponse> notFound = ServerResponse.notFound().build(); 
                  //调用service方法得到数据 
                  Mono<User> userMono = this.userService.getUserById(userId); 
                  //把userMono进行转换返回 
                  //使用Reactor操作符flatMap 
                  return userMono 
                      .flatMap(person ->
                      ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON) 
                               .body(fromObject(person))) 
                      .switchIfEmpty(notFound); 
              } 
              //查询所有 
              public Mono<ServerResponse> getAllUsers() { 
                  //调用service得到结果 
                  Flux<User> users = this.userService.getAllUser(); 
                  return ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).body(users,User.class); 
              } 
              //添加 
              public Mono<ServerResponse> saveUser(ServerRequest request) { 
                  //得到user对象 
                  Mono<User> userMono = request.bodyToMono(User.class); 
                  return ServerResponse.ok().build(this.userService.saveUserInfo(userMono)); 
              } 
          }
          
        3. 第三步 初始化服务器,编写Router

          1. 创建路由的方法

            //1 创建Router路由 
            public RouterFunction<ServerResponse> routingFunction() { 
                //创建hanler对象 
                UserService userService = new UserServiceImpl(); 
                UserHandler handler = new UserHandler(userService); 
                //设置路由 
                return RouterFunctions.route( 
                    GET("/users/{id}").and(accept(APPLICATION_JSON)),
                                handler::getUserById)
                    .andRoute(GET("/users").and(accept(APPLICATION_JSON)),
                                handler::getAllUsers); 
            }
            
          2. 创建服务器完成适配

            //2 创建服务器完成适配 
            public void createReactorServer() { 
                //路由和handler适配 
                RouterFunction<ServerResponse> route = routingFunction(); 
                HttpHandler httpHandler = toHttpHandler(route); 
                ReactorHttpHandlerAdapter adapter = new 
                    ReactorHttpHandlerAdapter(httpHandler); 
                //创建服务器 
                HttpServer httpServer = HttpServer.create(); 
                httpServer.handle(adapter).bindNow(); 
            }
            
          3. 最终调用

            public static void main(String[] args) throws Exception{ 
                Server server = new Server(); 
                server.createReactorServer(); 
                System.out.println("enter to exit"); 
                System.in.read(); 
            }
            
      4. 使用WebClient调用

        public class Client { 
            public static void main(String[] args) { 
                //调用服务器地址 
                WebClient webClient = WebClient.create("http://127.0.0.1:5794"); 
                //根据id查询 
                String id = "1"; 
                User userresult = webClient.get().uri("/users/{id}", id) 
        .accept(MediaType.APPLICATION_JSON).retrieve().bodyToMono(User.class) .block(); 
                System.out.println(userresult.getName()); 
                //查询所有 
                Flux<User> results = webClient.get().uri("/users") .accept(MediaType.APPLICATION_JSON).retrieve().bodyToFlux(User.class); 
                results.map(stu -> stu.getName()) .buffer().doOnNext(System.out::println).blockFirst(); 
            } 
        }