staruml生成java代码(手把手带你开发starter,点对点带你讲解原理)
1. 为什么要用Starter?
现在我们就来回忆一下 ,在还没有Spring-boot框架的时候 ,我们使用Spring 开发项目 ,如果需要某一个框架 ,例如mybatis ,我们的步骤一般都是: 到maven仓库去找需要引入的mybatis jar包 ,选取合适的版本(易发生冲突) 到maven仓库去找mybatis-spring整合的jar包 ,选取合适的版本(易发生冲突) 在spring的applicationContext.xml文件中配置dataSource和mybatis相关信息 假如所有工作都到位 ,一般可以一气呵成;但很多时候都会花一堆时间解决jar 冲突 ,配置项缺失,导致怎么都启动不起来等等 ,各种问题 。所以在2012 年 10 月 ,一个叫 Mike Youngstrom 的人在 Spring Jira 中创建了一个功能请求,要求在 Spring Framework 中支持无容器 Web 应用程序体系结构 ,提出了在主容器引导 Spring 容器内配置 Web 容器服务;这件事情对 SpringBoot 的诞生应该说是起到了一定的推动作用 。
所以SpringBoot 设计的目标就是简化繁琐配置 ,快速建立Spring 应用。
然后在开发Spring-boot 应用的是时候, 经常可以看到我们的pom 文件中引入了spring-boot-starter-web 、spring-boot-starter-data-redis 、mybatis-spring-boot-starter 这样的依赖 ,然后几乎不用任何配置就可以使用这些依赖的功能 ,真正的感受到了开箱即用的爽 。 下面我们就先来尝试自己开发一个Starter 。2. 命名规范
在使用spring-boot-starter ,会发现 ,有的项目名称是 XX-spring-boot-starter ,有的是spring-boot-starter-XX ,这个项目的名称有什么讲究呢?从springboot官方文档摘录:
这段话的大概意思就是 ,麻烦大家遵守这个命名规范:
Srping官方命名格式为:spring-boot-starter-{name}
非Spring官方建议命名格式:{name}-spring-boot-starter
3. 开发示例
下面我就以记录日志的一个组件为示例来讲述开发一个starter 的过程 。
3.1 新建工程
首先新建一个maven 工程,名称定义为jd-log-spring-boot-starter
3.2 Pom 引入依赖
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project xmlns="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"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <parent> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId> <version>2.5.13</version> <relativePath/> <!-- lookup parent from repository --> </parent> <groupId>com.jd</groupId> <artifactId>jd-log-spring-boot-starter</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> <name>jd-log-spring-boot-starter</name> <url>http://www.example.com</url> <properties> <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding> <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source> <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target> </properties> <dependencies> <!-- 提供了自动装配功能--> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId> </dependency> <!-- 在编译时会自动收集配置类的条件 ,写到一个META-INF/spring-autoconfigure-metadata.json中--> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId> </dependency> <!--记录日志会用到切面 ,所以需要引入--> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.projectlombok</groupId> <artifactId>lombok</artifactId> </dependency> </dependencies> <build> <plugins> <plugin> <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> <artifactId>maven-source-plugin</artifactId> <version>2.2.1</version> <executions> <execution> <id>attach-sources</id> <goals> <goal>jar-no-fork</goal> </goals> </execution> </executions> </plugin> </plugins> </build> </project>这边稍微解释一下这几个依赖:
spring-boot-autoconfigure :提供自动化装配功能,是为了Spring Boot 应用在各个模块提供自动化配置的作用;即加入对应 pom ,就会有对应配置其作用;所以我们想要自动装配功能 ,就需要引入这个依赖 。
spring-boot-configuration-processor:将自定义的配置类生成配置元数据,所以在引用自定义STARTER的工程的YML文件中 ,给自定义配置初始化时 ,会有属性名的提示;确保在使用@ConfigurationProperties注解时,可以优雅的读取配置信息 ,引入该依赖后 ,IDEA不会出现“spring boot configuration annotation processor not configured ”的错误;编译之后会在META-INF 下生成一个spring-configuration-metadata.json 文件 ,大概内容就是定义的配置的元数据;效果如下截图 。
spring-boot-starter-aop :这个就不用解释了 ,因为示例是记录日志 ,我们用到切面的功能 ,所以需要引入 。
3.3 定义属性配置
/** * @author kongxiangdong2 * @Title: LogProperties * @ProjectName jd-log-spring-boot-starter * @Description: TODO * @date 2022/9/110:04 */ @ConfigurationProperties(prefix = "jd") @Data public class LogProperties { /** * 是否开启日志 */ private boolean enable; /** * 平台:不同服务使用的区分 ,默认取 spring.application.name */ @Value("${spring.application.name:#{null}}") private String platform;@ConfigurationProperties:该注解和@Value 注解作用类似 ,用于获取配置文件中属性定义并绑定到Java Bean 或者属性中;换句话来说就是将配置文件中的配置封装到JAVA 实体对象 ,方便使用和管理 。
这边我们定义两个属性,一个是是否开启日志的开关 ,一个是标识平台的名称 。
3.4 定义自动配置类
/** * @author kongxiangdong2 * @Title: JdLogAutoConfiguration * @ProjectName jd-log-spring-boot-starter * @Description: TODO * @date 2022/9/110:06 */ @Configuration @ComponentScan("com.jd") @ConditionalOnProperty(prefix = "jd",name = "enable",havingValue = "true",matchIfMissing = false) @EnableConfigurationProperties({LogProperties.class}) public class JdLogAutoConfiguration { // }这个类最关键了 ,它是整个starter 最重要的类,它就是将配置自动装载进spring-boot的;具体是怎么实现的 ,下面在讲解原理的时候会再详细说说 ,这里先完成示例 。
@Configuration :这个就是声明这个类是一个配置类
@ConditionalOnProperty:作用是可以指定prefix.name 配置文件中的属性值来判定configuration是否被注入到Spring,就拿上面代码的来说,会根据配置文件中是否配置jd.enable 来判断是否需要加载JdLogAutoConfiguration 类 ,如果配置文件中不存在或者配置的是等于false 都不会进行加载 ,如果配置成true 则会加载;指定了havingValue ,要把配置项的值与havingValue对比 ,一致则加载Bean;配置文件缺少配置 ,但配置了matchIfMissing = true ,加载Bean ,否则不加载。
在这里稍微扩展一下经常使用的Condition
注解 类型 说明 @ConditionalOnClass Class Conditions类条件注解 当前classpath下有指定类才加载 @ConditionalOnMissingClass Class Conditions类条件注解 当前classpath下无指定类才加载 @ConditionalOnBean Bean ConditionsBean条件注解 当期容器内有指定bean才加载 @ConditionalOnMissingBean Bean ConditionsBean条件注解 当期容器内无指定bean才加载 @ConditionalOnProperty Property Conditions环境变量条件注解(含配置文件) prefix 前缀name 名称havingValue 用于匹配配置项值matchIfMissing 没找指定配置项时的默认值 @ConditionalOnResource ResourceConditions 资源条件注解 有指定资源才加载 @ConditionalOnWebApplication Web Application Conditionsweb条件注解 是web才加载 @ConditionalOnNotWebApplication Web Application Conditionsweb条件注解 不是web才加载 @ConditionalOnExpression SpEL Expression Conditions 符合SpEL 表达式才加载@EnableConfigurationProperties使@ConfigurationProperties 注解的类生效 。
3.5 配置EnableAutoConfiguration
在resources/META-INF/ 目录新建spring.factories 文件 ,配置内容如下;
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.jd.JdLogAutoConfiguration好了 ,至此自定义Starter 大体框架已经好了,下面就是我们记录日志的功能 。
3.6 业务功能实现
首先我们先定义一个注解Jdlog
/** * @author kongxiangdong2 * @Title: Jdlog * @ProjectName jd-log-spring-boot-starter * @Description: TODO * @date 2022/9/110:04 */ @Target(ElementType.METHOD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface Jdlog { }定义切面执行逻辑 ,这边就简单的打印一下配置文件的属性值+目标执行方法+耗时。
import com.jd.annotation.Jdlog; import com.jd.config.LogProperties; import lombok.AllArgsConstructor; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint; import org.aspectj.lang.annotation.Around; import org.aspectj.lang.annotation.Aspect; import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut; import org.springframework.stereotype.Component; /** * @author kongxiangdong2 * @Title: LogAspectjProcess * @ProjectName jd-log-spring-boot-starter * @Description: TODO * @date 2022/9/111:12 */ @Aspect @Component @Slf4j @AllArgsConstructor public class LogAspectjProcess { LogProperties logProperties; /** * 定义切点 */ @Pointcut("@annotation(com.jd.annotation.Jdlog)") public void pointCut(){} /** * 环绕通知 * * @param thisJoinPoint * @param jdlog * @return */ @Around("pointCut() && @annotation(jdlog)") public Object around(ProceedingJoinPoint thisJoinPoint, Jdlog jdlog){ //执行方法名称 String taskName = thisJoinPoint.getSignature() .toString().substring( thisJoinPoint.getSignature() .toString().indexOf(" "), thisJoinPoint.getSignature().toString().indexOf("(")); taskName = taskName.trim(); long time = System.currentTimeMillis(); Object result = null; try { result = thisJoinPoint.proceed(); } catch (Throwable throwable) { throwable.printStackTrace(); } log.info("{} -- method:{} run :{} ms",logProperties.getPlatform(), taskName, (System.currentTimeMillis() - time)); return result;整体项目结构就是这样子
好了 ,现在就可以打包编译安装
3.7 测试使用
然后就可以在其他项目中引入使用了;下面以一个简单的spring-boot web 项目做个测试,在pom 中引入下面的依赖配置 。
<dependency> <groupId>com.jd</groupId> <artifactId>jd-log-spring-boot-starter</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> </dependency>增加一个http 访问的方法 ,标注上@Jdlog 注解
application.yaml 文件中配置
jd: enable: true platform: "测试项目"启动测试 ,访问地址http://localhost:8080/test/method1,控制台打印如下:
咋样 ,自定义的Starter是不是特别的简单啊 ,快动手试试吧!
上面我们讲的都是怎么去开发一个starter,但是到底为什么要这样 ,spring-boot 是如何去实现的?是不是还不知道?那下面我们就来说说;
代码示例地址:https://coding.jd.com/kongxiangdong2/jd-log-spring-boot-starter.git
4. 原理讲解
我们上面已经看到一个starter,只需要引入到pom 文件中 ,再配置一下(其实都可以不配置)jd.enable=true ,就可以直接使用记录日志的功能了 ,Spring-boot 是怎么做到的?
在开始的时候说过 ,Spring-boot 的好处就是可以自动装配 。那下面我就来说说自动装配的原理。
相比于传统Spring 应用 ,我们搭建一个SpringBoot 应用 ,我们只需要引入一个注解(前提:引入springBoot y依赖)@SpringBootApplication,就可以直接运行;所以我们就从这个注解开始入手 ,看看这个注解到底做了写什么?
SpringBootApplication 注解
点开@SpringBootApplication注解可以看到包含了@SpringBootConfiguration,@EnableAutoConfiguration,@ComponentScan三个注解 。
前面的四个注解就不用过多叙述了 ,是定义注解最基本的,关键在于后面的三个注解:@SpringBootConfiguration ,@EnableAutoConfiguration ,@ComponentScan,其实也就是说在启动类上如果不使用@SpringBootApplication 这个复合注解,直接使用者三个注解一样可以达到相同的效果 。
@SpringBootConfiguration 注解:我们再次点进去看这个注解 ,其实它就是一个@Configuration 注解 。
@ComponentScan 注解
@ComponentScan 注解:配置包扫描定义的扫描路径 ,把符合扫描规则的类装配到spring容器
@EnableAutoConfiguration 注解
@EnableAutoConfiguration 打开自动装配(自动配置着重来看该注解)
注解 作用 解释 @SpringBootConfiguration 标记当前类为配置类 加上这个注解就是为了让当前类作为一个配置类交由 Spring 的 IOC 容器进行管理 ,因为前面我们说了 ,SpringBoot 本质上还是 Spring ,所以原属于 Spring 的注解 @Configuration 在 SpringBoot 中也可以直接应用 @ComponentScan 配置包扫描定义的扫描路径 ,把符合扫描规则的类装配到spring容器 用于定义 Spring 的扫描路径 ,等价于在 xml 文件中配置 context:component-scan ,假如不配置扫描路径 ,那么 Spring 就会默认扫描当前类所在的包及其子包中的所有标注了 @Component,@Service ,@Controller 等注解的类 。 @EnableAutoConfiguration 打开自动装配 下面着重讲解我们再次点击@EnableAutoConfiguration进入查看 ,它是一个由 @AutoConfigurationPackage 和 @Import 注解组成的复合注解;
首先我们先来看@Import 这个注解,这个是比较关键的一个注解;
在说这个注解之前我们先举个例子 ,假如我们有一个类Demo,它是一个不在启动配置类目录之下的 ,也就意味着它不会被扫描到,Spring 也无法感知到它的存在 ,那么如果需要能将它被扫描到 ,是不是我们可以通过加@Import 注解来导入Demo 类 ,类似如下代码
@Configuration @Import(Demo.class) public class MyConfiguration { }所以 ,我们可以知道@Import 注解其实就是为了去导入一个类 。所以这里@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) 就是为了导入AutoConfigurationImportSelector 类 ,那我们继续来看这个类 ,AutoConfigurationImportSelector实现的是DeferredImportSelector接口 ,这是一个延迟导入的类;再细看会有一个方法比较显眼 ,根据注解元数据来选择导入组件 ,当注解元数据空,直接返回一个空数组;否则就调用getAutoConfigurationEntry ,方法中会使用AutoConfigurationEntry的getConfigurations(),configurations是一个List<String>,那么我们看下AutoConfigurationEntry是怎么生成的 。
进入到getAutoConfigurationEntry 方法中可以看到主要是getCandidateConfigurations 来获取候选的 Bean ,并将其存为一个集合;后续的方法都是在去重,校验等一系列的操作 。
我们继续往getCandidateConfigurations 方法里看 ,最终通过SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames来获取最终的configurations ,并且可以通过断言发现会使用到META-INF/spring.factories文件,那么我们再进入SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames()中来看下最终的实现 。
SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames()方法会读取META-INF/spring.factories文件下的内容到Map中 ,再结合传入的factoryType=EnableAutoConfiguration.class,因此会拿到 org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration为key对应的各个XXAutoConfiguration的值 ,然后springboot在结合各个starter中的代码完成对于XXAutoConfiguration中的Bean的加载动作 。
这边再扩展一下这个内容 ,通过 SpringFactoriesLoader 来读取配置文件 spring.factories 中的配置文件的这种方式是一种 SPI 的思想。
@AutoConfigurationPackage 注解
进入这个注解看 ,其实它就是导入了Registrar 这个类
再进入这个类查看 ,它其实是一个内部类 ,看代码的大概意思就是读取到我们在最外层的 @SpringBootApplication 注解中配置的扫描路径(没有配置则默认当前包下) ,然后把扫描路径下面的Bean注册到容器中;
总结
好了 ,现在我们大概来理一下整个自动装配的流程:
启动类中通过使用@SpringBootApplication实现自动装配的功能; 实际注解@SpringBootApplication是借助注解@EnableAutoConfiguration的功能 。 在注解@EnableAutoConfiguration中又有两个注解 ,@AutoConfigurationPackage,@EnableAutoConfiguration 。 通过@AutoConfigurationPackage实现对于当前项目中Bean的进行加载; @EnableAutoConfiguration通过@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})实现对于Pom引入的start中的XXAutoConfiguration的加载; @AutoConfigurationImportSelector类中通过SpringFactoriesLoader读取 META-INF/spring.factories中key为org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration对应的各个XXAutoConfiguration的值 ,然后springboot在结合各个start中的代码完成对于XXAutoConfiguration中的Bean的加载动作;到这里是不是已经可以很了然对我们之前开发starter中的定义了啊 ,赶紧试试吧
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