• 👊 Spring技术原理系列(7)带你看看那些可能你还不知道的Spring特性技巧哦!


    前提介绍

    本文主要介绍相关Spring框架的一些新特性问题机制,包含了一些特定注解方面的认识。

    @Lazy可以延迟依赖注入

    @Lazy注解修饰在类层面!

    @Lazy
    @Service
    public class UserService extends BaseService<User> { }
    

    可以把@Lazy放在@Autowired之上,即依赖注入也是延迟的;当我们调用userService时才会注入。即延迟依赖注入到使用时。同样适用于@Bean。

    @Lazy
    @Autowired
    private UserService userService;
    

    @Conditional

    @Conditional类似于@Profile

    • 一般用于如有开发环境、测试环境、正式机环境,为了方便切换不同的环境可以使用@Profile指定各个环境的配置。

    • 通过某个配置来开启某个环境,方便切换,但是@Conditional的优点是允许自己定义规则,可以指定在如@Component、@Bean、@Configuration等注解的类上,以绝对Bean是否创建等。

    首先来看看使用@Profile的用例,假设我们有个用户模块:

    1. 在测试/开发期间调用本机的模拟接口方便开发;
    2. 在部署到正式机时换成调用远程接口;
    public abstract class UserService extends BaseService<User> { }
    
    @Profile("local")
    @Service
    public class LocalUserService extends UserService {}
    
    @Profile("remote")
    @Service
    public class RemoteUserService extends UserService {}
    

    我们在写测试用例时,可以指定我们使用哪个Profile:

    @ActiveProfiles("remote")
    @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
    @ContextConfiguration(locations =  "classpath:spring-config.xml")
    public class ServiceTest {
        @Autowired
        private UserService userService;
    }
    

    如果想自定义如@Profile之类的注解等,那么@Conditional就派上用场了,假设我们系统中有好多本地/远程接口,那么我们定义两个注解@Local和@Remote注解要比使用@Profile方便的多;如:

    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
    @Conditional(CustomCondition.class)
    public @interface Local { }
    
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
    @Conditional(CustomCondition.class)
    public @interface Remote {}
    
    public class CustomCondition implements Condition {
        @Override
        public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
            boolean isLocalBean = metadata.isAnnotated("com.xxx.Local");
            boolean isRemoteBean = metadata.isAnnotated("com.xxx.Remote");
            //如果bean没有注解@Local或@Remote,返回true,表示创建Bean
            if(!isLocalBean && !isRemoteBean) {
                return true;
            }
            boolean isLocalProfile = context.getEnvironment().acceptsProfiles("local");
            //如果profile=local 且 bean注解了@Local,则返回true 表示创建bean
            if(isLocalProfile) {
                return isLocalBean;
            }
            // 否则默认返回注解了@Remote或没有注解@Remote的Bean
            return isRemoteBean;
        }
    }
    

    然后我们使用这两个注解分别注解我们的Service:

    @Local
    @Service
    public class LocalUserService extends UserService { }
    @Remote
    @Service
    public class RemoteUserService extends UserService {}
    
    • 首先在@Local和@Remote注解上使用@Conditional(CustomCondition.class)指定条件。

    • 然后使用@Local和@Remote注解我们的Service,这样当加载Service时,会先执行条件然后判断是否加载为Bean。

    @Profile实现的Condition是:org.springframework.context.annotation.ProfileCondition。

    AsyncRestTemplate非阻塞异步(已废弃WebClient代替之)

    提供AsyncRestTemplate用于客户端非阻塞异步支持。

    服务器端
    @RestController
    public class UserController {
        private UserService userService;
        @Autowired
        public UserController(UserService userService) {
            this.userService = userService;
        }
        @RequestMapping("/api")
          public Callable<User> api() {
            return new Callable<User>() {
                @Override
                public User call() throws Exception {
                    Thread.sleep(10L * 1000); //暂停两秒
                    User user = new User();
                    user.setId(1L);
                    user.setName("haha");
                    return user;
                }
            };
        }
    }
    

    非常简单,服务器端暂停10秒再返回结果(但是服务器也是非阻塞的)。

    客户端

    public static void main(String[] args) {
        AsyncRestTemplate template = new AsyncRestTemplate();
        //调用完后立即返回(没有阻塞)
        ListenableFuture<ResponseEntity<User>> future = template.getForEntity("http://localhost:9080/rest/api", User.class);
        //设置异步回调
        future.addCallback(new ListenableFutureCallback<ResponseEntity<User>>() {
            @Override
            public void onSuccess(ResponseEntity<User> result) {
                System.out.println("======client get result : " + result.getBody());
            }
            @Override
            public void onFailure(Throwable t) {
                System.out.println("======client failure : " + t);
            }
        });
        System.out.println("==no wait");
    }
    

    承接上面的内容:Future增强,提供了一个ListenableFuture,其是jdk的Future的封装,用来支持回调(成功/失败),借鉴了com.google.common.util.concurrent.ListenableFuture。

    @Test
    public void test() throws Exception {
        ListenableFutureTask<String> task = new ListenableFutureTask<String>(new Callable() {  
            @Override  
            public Object call() throws Exception {  
                Thread.sleep(10 * 1000L);  
                System.out.println("=======task execute");  
                return "hello";  
            }  
        });  
        task.addCallback(new ListenableFutureCallback<String>() {  
            @Override  
            public void onSuccess(String result) {  
                System.out.println("===success callback 1");  
            }  
      
            @Override  
            public void onFailure(Throwable t) {  
            }  
        });  
        task.addCallback(new ListenableFutureCallback<String>() {  
            @Override  
            public void onSuccess(String result) {  
                System.out.println("===success callback 2");  
            }  
      
            @Override  
            public void onFailure(Throwable t) {  
            }  
        });  
      
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();  
        executorService.submit(task);  
        String result = task.get();  
        System.out.println(result);  
    }
    
    • 可以通过addCallback添加一些回调,当执行成功/失败时会自动调用。

    • 此处使用Future来完成非阻塞,这样的话我们也需要给它一个回调接口来拿结果;

    • Future和Callable是一对,一个消费结果,一个产生结果。调用完模板后会立即返回,不会阻塞;有结果时会调用其回调。


    • AsyncRestTemplate默认使用SimpleClientHttpRequestFactory,即通过java.net.HttpURLConnection实现;

    • 另外可以使用apache的http components,使用template.setAsyncRequestFactory(new HttpComponentsAsyncClientHttpRequestFactory()),设置即可。

    Spring对Java8的时间类型支持

    对jsr310的支持,只要能发现java.time.LocalDate,DefaultFormattingConversionService就会自动注册对jsr310的支持,只需要在实体/Bean上使用DateTimeFormat注解:

    @DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
    private LocalDateTime dateTime;
    
    @DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd")
    private LocalDate date;
    
    @DateTimeFormat(pattern = "HH:mm:ss")
    private LocalTime time;
    

    比如我们在springmvc中:

    @RequestMapping("/test")
    public String test(@ModelAttribute("entity") Entity entity) {
        return "test";
    }
    
    当前端页面请求:
    localhost:9080/spring4/test?dateTime=2013-11-11 11:11:11&date=2013-11-11&time=12:12:12
    
    会自动进行类型转换

    另外spring4也提供了对TimeZone的支持,比如在springmvc中注册了LocaleContextResolver相应实现的话(如CookieLocaleResolver),我们就可以使用如下两种方式得到相应的TimeZone:

    RequestContextUtils.getTimeZone(request)
    LocaleContextHolder.getTimeZone()
    

    不过目前的缺点是不能像Local那样自动的根据当前请求得到相应的TimeZone,如果需要这种功能需要覆盖相应的如CookieLocaleResolver中的如下方法来得到:

    protected TimeZone determineDefaultTimeZone(HttpServletRequest request) {  
        return getDefaultTimeZone();  
    } 
    
    • 另外还提供了DateTimeContextHolder,其用于线程绑定DateTimeContext;而DateTimeContext提供了如:Chronology、ZoneId、DateTimeFormatter等上下文数据,如果需要这种上下文信息的话,可以使用这个API进行绑定。

    • 比如在进行日期格式化时,就会去查找相应的DateTimeFormatter,因此如果想自定义相应的格式化格式,那么使用DateTimeContextHolder绑定即可。

    泛型操作控制

    随着泛型用的越来越多,获取泛型实际类型信息的需求也会出现,如果用原生API,需要很多步操作才能获取到泛型,比如:

    ParameterizedType parameterizedType =   
        (ParameterizedType) ABService.class.getGenericInterfaces()[0];  
    Type genericType = parameterizedType.getActualTypeArguments()[1];  
    

    Spring提供的ResolvableType API,提供了更加简单易用的泛型操作支持,如:

    接口层的泛型处理
    ResolvableType resolvableType1 = ResolvableType.forClass(ABService.class);
    resolvableType1.as(Service.class).getGeneric(1).resolve();
    

    对于获取更复杂的泛型操作ResolvableType更加简单。

    假设我们的API是:

    public interface Service<N, M> { }
    @org.springframework.stereotype.Service
    public class ABService implements Service<A, B> { }
    @org.springframework.stereotype.Service
    public class CDService implements Service<C, D> {}
    

    得到类型的泛型信息

    ResolvableType resolvableType1 = ResolvableType.forClass(ABService.class);
    

    通过如上API,可以得到类型的ResolvableType,如果类型被Spring AOP进行了CGLIB代理,请使用ClassUtils.getUserClass(ABService.class)得到原始类型,可以通过如下得到泛型参数的第1个位置(从0开始)的类型信息

    resolvableType1.getInterfaces()[0].getGeneric(1).resolve()
    
    • 泛型信息放在 Service<A, B> 上,所以需要resolvableType1.getInterfaces()[0]得到;
    • 通过getGeneric(泛型参数索引)得到某个位置的泛型;

    resolve()把实际泛型参数解析出来

    得到字段级别的泛型信息

    假设我们的字段如下:

    @Autowired
     private Service<A, B> abService;
     @Autowired
     private Service<C, D> cdService;
     private List<List<String>> list;
     private Map<String, Map<String, Integer>> map;
     private List<String>[] array;
    

    通过如下API可以得到字段级别的ResolvableType

    ResolvableType resolvableType2 =  
                    ResolvableType.forField(ReflectionUtils.findField(GenricInjectTest.class, "cdService"));  
    

    然后通过如下API得到Service<C, D>的第0个位置上的泛型实参类型,即C

    resolvableType2.getGeneric(0).resolve()
    

    比如 List<List> list;是一种嵌套的泛型用例,我们可以通过如下操作获取String类型:

    ResolvableType resolvableType3 =
                    ResolvableType.forField(ReflectionUtils.findField(GenricInjectTest.class, "list"));
    resolvableType3.getGeneric(0).getGeneric(0).resolve();
    

    更简单的写法

    resolvableType3.getGeneric(0, 0).resolve(); //List<List<String>> 即String
    

    比如,Map<String, Map<String, Integer>> map;我们想得到Integer,可以使用:

    ResolvableType resolvableType4 =
                    ResolvableType.forField(ReflectionUtils.findField(GenricInjectTest.class, "map"));
    resolvableType4.getGeneric(1).getGeneric(1).resolve();
    

    更简单的写法

    resolvableType4.getGeneric(1, 1).resolve()  
    

    得到方法返回值的泛型信息

    private HashMap<String, List<String>> method() {  
        return null;  
    }  
    

    得到Map中的List中的String泛型实参:

    ResolvableType resolvableType5 = ResolvableType.forMethodReturnType(ReflectionUtils.findMethod(GenricInjectTest.class, "method"));
    resolvableType5.getGeneric(1, 0).resolve();
    

    得到构造器参数的泛型信息

    假设我们的构造器如下:

    public Const(List<List<String>> list, Map<String, Map<String, Integer>> map) {  }
    

    我们可以通过如下方式得到第1个参数( Map<String, Map<String, Integer>>)中的Integer:

    ResolvableType resolvableType6 = ResolvableType.forConstructorParameter(ClassUtils.getConstructorIfAvailable(Const.class, List.class, Map.class), 1);
    resolvableType6.getGeneric(1, 0).resolve();
    

    得到数组组件类型的泛型信息

    如对于private List[] array; 可以通过如下方式获取List的泛型实参String:

    ResolvableType resolvableType7 = ResolvableType.forField(ReflectionUtils.findField(GenricInjectTest.class, "array"));
    resolvableType7.isArray();//判断是否是数组  
    resolvableType7.getComponentType().getGeneric(0).resolve();  
    

    自定义泛型类型

    ResolvableType resolvableType8 = ResolvableType.forClassWithGenerics(List.class, String.class);
            ResolvableType resolvableType9 = ResolvableType.forArrayComponent(resolvableType8);  
    resolvableType9.getComponentType().getGeneric(0).resolve();  
    ResolvableType.forClassWithGenerics(List.class, String.class)相当于创建一个List<String>类型;
    ResolvableType.forArrayComponent(resolvableType8);:相当于创建一个List<String>[]数组;
    resolvableType9.getComponentType().getGeneric(0).resolve():得到相应的泛型信息;
    

    泛型等价比较:

    resolvableType7.isAssignableFrom(resolvableType9)
    

    如下创建一个List[]数组,与之前的List[]数组比较,将返回false。

    ResolvableType resolvableType10 = ResolvableType.forClassWithGenerics(List.class, Integer.class);
    ResolvableType resolvableType11= ResolvableType.forArrayComponent(resolvableType10);  
    resolvableType11.getComponentType().getGeneric(0).resolve();  
    resolvableType7.isAssignableFrom(resolvableType11);  
    

    从如上操作可以看出其泛型操作功能十分完善,尤其在嵌套的泛型信息获取上相当简洁。目前整个Spring环境都使用这个API来操作泛型信息。

    注解方面的改进

    Spring对注解API和ApplicationContext获取注解Bean做了一点改进,取注解的注解,如@Service是被@Compent注解的注解,可以通过如下方式获取@Componet注解实例:

    Annotation service = AnnotationUtils.findAnnotation(ABService.class, org.springframework.stereotype.Service.class);  
    Annotation component = AnnotationUtils.getAnnotation(service, org.springframework.stereotype.Component.class);  
    
    获取重复注解:

    比如在使用hibernate validation时,我们想在一个方法上加相同的注解多个,需要使用如下方式:

    @Length.List(  
            value = {  
                    @Length(min = 1, max = 2, groups = A.class),  
                    @Length(min = 3, max = 4, groups = B.class)  
            }  
    )  
    public void test() {}
    

    可以通过如下方式获取@Length:

    Method method = ClassUtils.getMethod(AnnotationUtilsTest.class, "test");  
    Set<Length> set = AnnotationUtils.getRepeatableAnnotation(method, Length.List.class, Length.class);
    

    当然,如果你使用Java8,那么本身就支持重复注解,比如spring的任务调度注解,

    @Target({ElementType.METHOD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})  
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Repeatable(Schedules.class)
    public @interface Scheduled {}
    
    @Target({ElementType.METHOD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})  
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  
    @Documented
    public @interface Schedules {
        Scheduled[] value();
    }
    

    这样的话,我们可以直接同时注解相同的多个注解:

    @Scheduled(cron = "123")
    @Scheduled(cron = "234")
    public void test
    

    但是获取的时候还是需要使用如下方式:

    AnnotationUtils.getRepeatableAnnotation(ClassUtils.getMethod(TimeTest.class, "test"), Schedules.class, Scheduled.class)
    

    ApplicationContext和BeanFactory提供了直接通过注解获取Bean的方法:

    @Test
    public void test() {
        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext();
        ctx.register(GenericConfig.class);
        ctx.refresh();
        Map<String, Object> beans = ctx.getBeansWithAnnotation(org.springframework.stereotype.Service.class);  
        System.out.println(beans);
    }
    

    另外和提供了一个AnnotatedElementUtils用于简化java.lang.reflect.AnnotatedElement的操作。

    ScriptEvaluator脚本的支持

    spring也提供了类似于javax.script的简单封装,用于支持一些脚本语言,核心接口是:

    public interface ScriptEvaluator {
        Object evaluate(ScriptSource script) throws ScriptCompilationException;
        Object evaluate(ScriptSource script, Map<String, Object> arguments) throws ScriptCompilationException;
    }
    

    比如我们使用groovy脚本的话,可以这样:

    @Test
    public void test() throws ExecutionException, InterruptedException {
        ScriptEvaluator scriptEvaluator = new GroovyScriptEvaluator();
        //ResourceScriptSource 外部的
        ScriptSource source = new StaticScriptSource("i+j");
        Map<String, Object> args = new HashMap<>();
        args.put("i", 1);
        args.put("j", 2);
        System.out.println(scriptEvaluator.evaluate(source, args));
    }
    

    另外还提供了BeanShell(BshScriptEvaluator)和javax.script(StandardScriptEvaluator)的简单封装。

    MvcUriComponentsBuilder

    MvcUriComponentsBuilder类似于ServletUriComponentsBuilder,但是可以直接从控制器获取URI信息,如下所示:
    假设我们的控制器是:

    @Controller
    @RequestMapping("/user")
    public class UserController {
        @RequestMapping("/{id}")
        public String view(@PathVariable("id") Long id) {
            return "view";
        }
        @RequestMapping("/{id}")
        public A getUser(@PathVariable("id") Long id) {
            return new A();
        }
    }
    

    注:如果在真实mvc环境,存在两个@RequestMapping("/{id}")是错误的。当前只是为了测试。

    1. 需要静态导入 import static org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.MvcUriComponentsBuilder.*;
    @Test  
    public void test() {  
        MockHttpServletRequest req = new MockHttpServletRequest();  
        RequestContextHolder.setRequestAttributes(new ServletRequestAttributes(req));  
      
        //MvcUriComponentsBuilder类似于ServletUriComponentsBuilder,但是直接从控制器获取  
        //类级别的  
        System.out.println(  
                fromController(UserController.class).build().toString()  
        );  
      
        //方法级别的  
        System.out.println(  
                fromMethodName(UserController.class, "view", 1L).build().toString()  
        );  
      
        //通过Mock方法调用得到  
        System.out.println(  
                fromMethodCall(on(UserController.class).getUser(2L)).build()  
        );  
    }
    

    注意:当前MvcUriComponentsBuilder实现有问题,只有JDK环境支持,大家可以复制一份,然后修改:method.getParameterCount() (Java 8才支持)
    到method.getParameterTypes().length

    Socket支持

    提供了获取Socket TCP/UDP可用端口的工具,如

    SocketUtils.findAvailableTcpPort()
    SocketUtils.findAvailableTcpPort(min, max) 
    SocketUtils.findAvailableUdpPort()
    
    极限就是为了超越而存在的
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