spring中这些能升华代码的技巧，可能会让你爱不释手

约定不等于承诺〃 2022-11-14 14:58 148阅读 0赞

### 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<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;
    }

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：

1.  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();
        }
    }

1.  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();
        }
    }

1.  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：

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>

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;
        }
    }

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。我原本打算一篇文章写全的，但是有两件事情改变了我的注意：

1.  有个大佬原本打算转载我文章的，却因为篇幅太长一直没有保存成功。
2.  最近经常加班，真的没多少时间写文章，晚上还要带娃，喂奶，换尿布，其实挺累的。

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。

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