三万字盘点Spring 9大核心基础功能
大家好,我是三友~~
今天来跟大家聊一聊Spring的9大核心基础功能。
其实最近有小伙伴私信问我怎么不写文章了,催更来了
其实我不是不写,而是一直在写这篇文章,只不过令我没想到的是,从前期的选题、准备、翻源码、动手到写完,前后跨度接近一个月的时间,花了好几个周末,写了三万字,最终才算完成。
所以如果本篇文章对你有所帮助,还请多多点赞、转发、在看,非常感谢!!
话不多说,先上目录
友情提示,本文过长,建议收藏,嘿嘿嘿!
资源管理
资源管理是Spring的一个核心的基础功能,不过在说Spring的资源管理之前,先来简单说一下Java中的资源管理。
Java资源管理
Java中的资源管理主要是通过java.net.URL
来实现的,通过URL的openConnection
方法可以对资源打开一个连接,通过这个连接读取资源的内容。
资源不仅仅指的是网络资源,还可以是本地文件、一个jar包等等。
1、来个Demo
举个例子,比如你想到访问www.baidu.com
这个百度首页网络资源,那么此时就可以这么写
public class JavaResourceDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//构建URL 指定资源的协议为http协议
URL url = new URL("http://www.baidu.com");
//打开资源连接
URLConnection urlConnection = url.openConnection();
//获取资源输入流
InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();
//通过hutool工具类读取流中数据
String content = IoUtil.read(new InputStreamReader(inputStream));
System.out.println(content);
}
}
解释一下上面代码的意思:
首先构建一个URL,指定资源的访问协议为http协议 通过URL打开一个资源访问连接,然后获取一个输入流,读取内容
运行结果
成功读取到百度首页的数据。
当然,也可以通过URL访问本地文件资源,在创建URL的时候只需要指定协议类型为file://
和文件的路径就行了
URL url = new URL("file://" + "文件的路径");
这种方式这里我就不演示了。
其实这种方式实际上最终也是通过FileInputStream
来读取文件数据的,不信你可以自己debug试试。
2、原理
每种协议的URL资源都需要一个对应的一个URLStreamHandler来处理。
比如说,http://
协议有对应的URLStreamHandler的实现,file://
协议的有对应的URLStreamHandler的实现。
Java除了支持http://
和file://
协议之外,还支持其它的协议,如下图所示:
对于的URLStreamHandler如下图所示
当在构建URL的时候,会去解析资源的访问协议,根据访问协议找到对应的URLStreamHandler的实现。
当然,除了Java本身支持的协议之外,我们还可以自己去扩展这个协议,大致只需要两步即可:
实现URLConnection,可以通过这个连接读取资源的内容 实现URLStreamHandler,通过URLStreamHandler可以获取到URLConnection
不过需要注意的是,URLStreamHandler的实现需要放在sun.net.www.protocol.协议名称
包下,类名必须是Handler
,这也是为什么截图中的实现类名都叫Handler
的原因。
当然如果不放在指定的包下也可以,但是需要实现java.net.URLStreamHandlerFactory
接口。
对于扩展我就不演示了,如果你感兴趣可以自行谷歌一下。
Spring资源管理
虽然Java提供了标准的资源管理方式,但是Spring并没有用,而是自己搞了一套资源管理方式。
1、资源抽象
在Spring中,资源大致被抽象为两个接口
Resource:可读资源,可以获取到资源的输入流 WritableResource:读写资源,除了资源输入流之外,还可以获取到资源的输出流
Resource
Resource接口继承了InputStreamSource接口,而InputStreamSource接口可以获取定义了获取输入流的方法
WritableResource
WritableResource
继承了Resource
接口,可以获取到资源的输出流,因为有的资源不仅可读,还可写,就比如一些本地文件的资源,往往都是可读可写的
Resource
的实现很多,这里我举几个常见的:
FileSystemResource:读取文件系统的资源 UrlResource:前面提到的Java的标准资源管理的封装,底层就是通过URL来访问资源 ClassPathResource:读取classpath路径下的资源 ByteArrayResource:读取静态字节数组的数据
比如,想要通过Spring的资源管理方式来访问前面提到百度首页网络资源,就可以这么写
//构建资源
Resource resource = new UrlResource("http://www.baidu.com");
//获取资源输入流
InputStream inputStream = resource.getInputStream();
如果是一个本地文件资源,那么除了可以使用UrlResource,也可以使用FileSystemResource,都是可以的。
2、资源加载
虽然Resource
有很多实现,但是在实际使用中,可能无法判断使用具体的哪个实现,所以Spring提供了ResourceLoader
资源加载器来根据资源的类型来加载资源。
通过getResource
方法,传入一个路径就可以加载到对应的资源,而这个路径不一定是本地文件,可以是任何可加载的路径。
ResourceLoader
有个唯一的实现DefaultResourceLoader
比如对于上面的例子,就可以通过ResourceLoader
来加载资源,而不用直接new具体的实现了
//创建ResourceLoader
ResourceLoader resourceLoader = new DefaultResourceLoader();
//获取资源
Resource resource = resourceLoader.getResource("http://www.baidu.com");
除了ResourceLoader
之外,还有一个ResourcePatternResolver
可以加载资源
ResourcePatternResolver
继承了ResourceLoader
通过ResourcePatternResolver
提供的方法可以看出,他可以加载多个资源,支持使用通配符的方式,比如classpath*:
,就可以加载所有classpath的资源。
ResourcePatternResolver
只有一个实现PathMatchingResourcePatternResolver
3、小结
到这就讲完了Spring的资源管理,这里总结一下本节大致的内容
Java的标准资源管理:
URL URLStreamHandler
Spring的资源管理:
资源抽象:Resource 、WritableResource 资源加载:ResourceLoader 、ResourcePatternResolver
Spring的资源管理在Spring中用的很多,比如在SpringBoot中,application.yml
的文件就是通过ResourceLoader加载成Resource,之后再读取文件的内容的。
环境
上一节末尾举的例子中提到,SpringBoot配置文件是通过ResourceLoader来加载配置文件,读取文件的配置内容
那么当配置文件都加载完成之后,这个配置应该存到哪里,怎么能够读到呢?
这就引出了Spring框架中的一个关键概念,环境,它其实就是用于管理应用程序配置的。
1、Environment
Environment就是环境抽象出来的接口
Environment继承PropertyResolver
public interface PropertyResolver {
boolean containsProperty(String key);
String getProperty(String key);
<T> T getProperty(String key, Class<T> targetType);
<T> T getRequiredProperty(String key, Class<T> targetType) throws IllegalStateException;
String resolvePlaceholders(String text);
}
如上是PropertyResolver提供的部分方法,这里简单说一下上面方法的作用
getProperty(String key)
,很明显是通过配置的key获取对应的value值getProperty(String key, Class<T> targetType)
,这是获取配置,并转换成对应的类型,比如你获取的是个字符串的"true"
,这里就可以给你转换成布尔值的true
,具体的底层实现留到下一节讲resolvePlaceholders(String text)
,这类方法可以处理${...}
占位符,也就是先取出${...}
占位符中的key,然后再通过key获取到值
所以Environment主要有一下几种功能:
根据key获取配置 获取到指定类型的配置 处理占位符
来个demo
先在application.yml
的配置文件中加入配置
测试代码如下
@SpringBootApplication
public class EnvironmentDemo {
public static void main(String[] args) {
ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(EnvironmentDemo.class, args);
//从ApplicationContext中获取到ConfigurableEnvironment
ConfigurableEnvironment environment = applicationContext.getEnvironment();
//获取name属性对应的值
String name = environment.getProperty("name");
System.out.println("name = " + name);
}
}
启动应用,获取到ConfigurableEnvironment对象,再获取到值
ConfigurableEnvironment是Environment子接口,通过命名也可以知道,他可以对Environment进行一些功能的配置。
运行结果:
name = 三友的java日记
2、配置属性源PropertySource
PropertySource是真正存配置的地方,属于配置的来源,它提供了一个统一的访问接口,使得应用程序可以以统一的方式获取配置获取到属性。
来个简单demo
public class PropertySourceDemo {
public static void main(String[] args) {
Map<String, Object> source = new HashMap<>();
source.put("name", "三友的java日记");
PropertySource<Map<String, Object>> propertySource = new MapPropertySource("myPropertySource", source);
Object name = propertySource.getProperty("name");
System.out.println("name = " + name);
}
}
简单说一下上面代码的意思
首先创建了一个map,就是配置来源,往里面添加了一个配置key-value 创建了一个PropertySource,使用的实现是MapPropertySource,需要传入配置map,所以最终获取到属性不用想就知道是从map中获取的
最后成获取到属性
除了MapPropertySource之外,还有非常多的实现
比如CommandLinePropertySource,它其实就封装了通过命令启动时的传递的配置参数
既然PropertySource才是真正存储配置的地方,那么Environment获取到的配置真正也就是从PropertySource获取的,并且他们其实是一对多的关系
其实很好理解一对多的关系,因为一个应用程序的配置可能来源很多地方,比如在SpringBoot环境底下,除了我们自定义的配置外,还有比如系统环境配置等等,这些都可以通过Environment获取到
当从Environment中获取配置的时候,会去遍历所有的PropertySource,一旦找到配置key对应的值,就会返回
所以,如果有多个PropertySource都含有同一个配置项的话,也就是配置key相同,那么获取到的配置是从排在前面的PropertySource的获取的
这就是为什么,当你在配置文件配置username属性时获取到的却是系统变量username对应的值,因为系统的PropertySource排在配置文件对应的PropertySource之前
3、SpringBoot是如何解析配置文件
SpringBoot是通过PropertySourceLoader来解析配置文件的
load方法的第二个参数就是我们前面提到的资源接口Resource
通过Resource就可以获取到配置文件的输入流,之后就可以读取到配置文件的内容,再把配置文件解析成多个PropertySource,之后把PropertySource放入到Environment中,这样我们就可以通过Environment获取到配置文件的内容了。
PropertySourceLoader默认有两个实现,分别用来解析properties
和yml
格式的配置文件
此时,上面的图就可以优化成这样
类型转换
在上一节介绍Environment时提到了它的getProperty(String key, Class<T> targetType)
可以将配置的字符串转换成对应的类型,那么他是如何转换的呢?
这就跟本文要讲的Spring类型转换机制有关了
1、类型转换API
Spring类型转换主要涉及到以下几个api:
PropertyEditor Converter GenericConverter ConversionService TypeConverter
接下来我会来详细介绍这几个api的原理和他们之间的关系。
1.1、PropertyEditor
PropertyEditor并不是Spring提供的api,而是JDK提供的api,他的主要作用其实就是将String类型的字符串转换成Java对象属性值。
public interface PropertyEditor {
void setValue(Object value);
Object getValue();
String getAsText();
void setAsText(String text) throws java.lang.IllegalArgumentException;
}
就拿项目中常用的@Value
来举例子,当我们通过@Value
注解的方式将配置注入到字段时,大致步骤如下图所示:
取出 @Value
配置的key根据 @Value
配置的key调用Environment的resolvePlaceholders(String text)
方法,解析占位符,找到配置文件中对应的值调用PropertyEditor将对应的值转换成注入的属性字段类型,比如注入的字段类型是数字,那么就会将字符串转换成数字
在转换的过程中,Spring会先调用PropertyEditor的setAsText方法将字符串传入,然后再调用getValue方法获取转换后的值。
Spring提供了很多PropertyEditor的实现,可以实现字符串到多种类型的转换
在这么多实现中,有一个跟我们前面提到的Resource有关的实现ResourceEditor
,它是将字符串转换成Resource对象
也就是说,可以直接通过@Value的方式直接注入一个Resource对象,就像下面这样
@Value("http://www.baidu.com")
private Resource resource;
其实归根到底,底层也是通过ResourceLoader来加载的,这个结论是不变的。
所以,如果你想知道@Value到底支持注入哪些字段类型的时候,看看PropertyEditor的实现就可以了,当然如果Spring自带的都不满足你的要求,你可以自己实现PropertyEditor,比如把String转成Date类型,Spring就不支持。
1.2、Converter
由于PropertyEditor局限于字符串的转换,所以Spring在后续的版本中提供了叫Converter的接口,他也用于类型转换的,相比于PropertyEditor更加灵活、通用
Converter是个接口,泛型S是被转换的对象类型,泛型T是需要被转成的类型。
同样地,Spring也提供了很多Converter的实现
这些主要包括日期类型的转换和String类型转换成其它的类型
1.3、GenericConverter
GenericConverter也是类型转换的接口
这个接口的主要作用是可以处理带有泛型类型的转换,主要的就是面向集合数组转换操作,从Spring默认提供的实现就可以看出
那Converter跟GenericConverter有什么关系呢?
这里我举个例子,假设现在需要将将源集合Collection<String>
转换成目标集合Collection<Date>
假设现在有个String转换成Date类型的Converter,咱就叫StringToDateConverter,那么整个转换过程如下:
首先会找到GenericConverter的一个实现CollectionToCollectionConverter,从名字也可以看出来,是将一个几个转换成另一个集合 然后遍历源集合 Collection<String>
,取出元素根据目标集合泛型Date,找到StringToDateConverter,将String转换成Date,将转换的Date存到一个新的集合 返回这个新的集合,这样就实现了集合到集合的转换
所以通过这就可以看出Converter和GenericConverter其实是依赖关系
1.4、ConversionService
对于我们使用者来说,不论是Converter还是GenericConverter,其实都是类型转换的,并且类型转换的实现也很多,所以Spring为了方便我们使用Converter还是GenericConverter,提供了一个门面接口ConversionService
我们可以直接通过ConversionService来进行类型转换,而不需要面向具体的Converter或者是GenericConverter
ConversionService有一个基本的实现GenericConversionService
同时GenericConversionService还实现了ConverterRegistry的接口
ConverterRegistry提供了对Converter和GenericConverter进行增删改查的方法。
这样就可以往ConversionService中添加Converter或者是GenericConverter了,因为最终还是通过Converter和GenericConverter来实现转换的
但是我们一般不直接用GenericConversionService,而是用DefaultConversionService或者是ApplicationConversionService(SpringBoot环境底下使用)
因为DefaultConversionService和ApplicationConversionService在创建的时候,会添加很多Spring自带的Converter和GenericConverter,就不需要我们手动添加了。
1.5、TypeConverter
TypeConverter其实也是算是一个门面接口,他也定义了转换方法
他是将PropertyEditor和ConversionService进行整合,方便我们同时使用PropertyEditor和ConversionService
convertIfNecessary方法会去调用PropertyEditor和ConversionService进行类型转换,值得注意的是,优先使用PropertyEditor进行转换,如果没有找到对应的PropertyEditor,会使用ConversionService进行转换
TypeConverter有个简单的实现SimpleTypeConverter,这里来个简单的demo
public class TypeConverterDemo {
public static void main(String[] args) {
SimpleTypeConverter typeConverter = new SimpleTypeConverter();
//设置ConversionService
typeConverter.setConversionService(DefaultConversionService.getSharedInstance());
//将字符串"true"转换成Boolean类型的true
Boolean b = typeConverter.convertIfNecessary("true", Boolean.class);
System.out.println("b = " + b);
}
}
这里需要注意,ConversionService需要我们手动设置,但是PropertyEditor不需要,因为SimpleTypeConverter默认会去添加PropertyEditor的实现。
小结
到这就讲完了类型转换的常见的几个api,这里再简单总结一下:
PropertyEditor:String转换成目标类型 Converter:用于一个类型转换成另一个类型 GenericConverter:用于处理泛型的转换,主要用于集合 ConversionService:门面接口,内部会调用Converter和GenericConverter TypeConverter:门面接口,内部会调用PropertyEditor和ConversionService
画张图来总结他们之间的关系
前面在举@Value的例子时说,类型转换是根据PropertyEditor来的,其实只说了一半,因为底层实际上是根据TypeConverter来转换的,所以@Value类型转换时也能使用ConversionService类转换,所以那张图实际上应该这么画才算对
2、Environment中到底是如何进行类型转换的?
这里我们回到开头提到的话题,Environment中到底是如何进行类型转换的,让我们看看Environment类的接口体系
Environment有个子接口ConfigurableEnvironment中,前面也提到过
它继承了ConfigurablePropertyResolver接口
而ConfigurablePropertyResolver有一个setConversionService
方法
所以从这可以看出,Environment底层实际上是通过ConversionService实现类型转换的
这其实也就造成了一个问题,因为ConversionService和PropertyEditor属于并列关系,那么就会导致Environment无法使用PropertyEditor来进行类型转换,也就会丧失部分Spring提供的类型转换功能,就比如无法通过Environment将String转换成Resource对象,因为Spring没有实现String转换成Resource的Converter
当然你可以自己实现一个String转换成Resource的Converter,然后添加到ConversionService,之后Environment就支持String转换成Resource了。
数据绑定
上一节我们讲了类型转换,而既然提到了类型转换,那么就不得不提到数据绑定了,他们是密不可分的,因为在数据绑定时,往往都会伴随着类型转换,
数据绑定的意思就是将一些配置属性跟我们的Bean对象的属性进行绑定。
不知你是否记得,在远古的ssm时代,我们一般通过xml方式声明Bean的时候,可以通过<property/>
来设置Bean的属性
<bean class="com.sanyou.spring.core.basic.User">
<property name="username" value="三友的java日记"/>
</bean>
@Data
public class User {
private String username;
}
然后Spring在创建User的过程中,就会给username
属性设置为三友的java日记
。
这就是数据绑定,将三友的java日记
绑定到username这个属性上。
数据绑定的核心api主要包括以下几个:
PropertyValues BeanWrapper DataBinder
1、PropertyValues
这里我们先来讲一下PropertyValue(注意没有s)
顾明思议,PropertyValue就是就是封装了属性名和对应的属性值,它就是数据绑定时属性值的来源。
以前面的提到的xml创建Bean为例,Spring在启动的时候会去解析xml中的<property/>
标签,然后将name
和value
封装成PropertyValue
当创建User这个Bean的时候,到了属性绑定的阶段的时候,就会取出PropertyValue,设置到User的username属性上。
而PropertyValues,比PropertyValue多了一个s,也就是复数的意思,所以其实PropertyValues本质上就是PropertyValue的一个集合
因为一个Bean可能有多个属性配置,所以就用PropertyValues来保存。
2、BeanWrapper
BeanWrapper其实就数据绑定的核心api了,因为在Spring中涉及到数据绑定都是通过BeanWrapper来完成的,比如前面提到的Bean的属性的绑定,就是通过BeanWrapper来的
BeanWrapper是一个接口,他有一个唯一的实现BeanWrapperImpl。
先来个demo
public class BeanWrapperDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建user对象
User user = new User();
//创建BeanWrapper对象,把需要进行属性绑定的user对象放进去
BeanWrapper beanWrapper = new BeanWrapperImpl(user);
//进行数据绑定,将三友的java日记这个属性值赋值到username这个属性上
beanWrapper.setPropertyValue(new PropertyValue("username", "三友的java日记"));
System.out.println("username = " + user.getUsername());
}
}
结果
成功获取到,说明设置成功
BeanWrapperImpl也间接实现了TypeConverter接口
当然底层还是通过前面提到的ConversionService和PropertyEditor实现的
所以当配置的类型跟属性的类型不同时,就可以对配置的类型进行转换,然后再绑定到属性上
这里简单说一下数据绑定和@Value的异同,因为这两者看起来好像是一样的,但实际还是有点区别的
相同点:
两者都会涉及到类型转换,@Value和数据绑定都会将值转换成目标属性对应的类型,并且都是通过TypeConverter来转换的 不同点:
1、发生时机不同,@Value比数据绑定更早,当@Value都注入完成之后才会发生数据绑定(属性赋值) 2、属性赋值方式不同,@Value是通过反射来的,而是数据绑定是通过setter方法来的,如果没有setter方法,属性是没办法绑定的
3、DataBinder
DataBinder也是用来进行数据绑定的,它的底层也是间接通过BeanWrapper来实现的数据绑定的
但是他相比于BeanWrapper多了一些功能,比如在数据绑定之后,可以对数据校验,比如可以校验字段的长度等等
说到数据校验,是不是想到了SpringMVC中的参数校验,通过@Valid配合一些诸如@NotBlank、@NotNull等注解,实现优雅的参数校验。
其实SpringMVC的参数校验就是通过DataBinder来的,所以DataBinder其实在SpringMVC中用的比较多,但是在Spring中确用的很少。
如果你有兴趣,可以翻一下SpringMVC中关于请求参数处理的HandlerMethodArgumentResolver的实现,里面有的实现会用到DataBinder(WebDataBinder)来进行数据请求参数跟实体类的数据绑定、类型转换、数据校验等等。
不知道你有没有注意过,平时写接口的时候,前端传来的参数String类型的时间字符串无法通过Spring框架本身转换成Date类型,有部分原因就是前面提到的Spring没有相关的Converter实现
总的来说,数据绑定在xml配置和SpringMVC中用的比较多的,并且数据绑定也是Spring Bean生命周期中一个很重要的环节。
泛型处理
Spring为了方便操作和处理泛型类型,提供了一个强大的工具类——ResolvableType。
泛型处理其实是一块相对独立的东西,因为它就只是一个工具类,只还不过这个工具类在Spring中却是无处不在!
ResolvableType提供了有一套灵活的API,可以在运行时获取和处理泛型类型等信息。
接下来就通过一个案例,来看一看如何通过ResolvableType快速简单的获取到泛型的
首先我声明了一个MyMap类,继承HashMap,第一个泛型参数是Integer类型,第二个泛型参数是List类型,List的泛型参数又是String
public class MyMap extends HashMap<Integer, List<String>> {
}
接下来就来演示一下如何获取到HashMap的泛型参数以及List的泛型参数
第一步,先来通过ResolvableType#forClass
方法创建一个MyMap类型对应的ResolvableType
//创建MyMap对应的ResolvableType
ResolvableType myMapType = ResolvableType.forClass(MyMap.class);
因为泛型参数是在父类HashMap中,所以我们得获取到父类HashMap对应的ResolvableType,通过ResolvableType#getSuperType()
方法获取
//获取父类HashMap对应的ResolvableType
ResolvableType hashMapType = myMapType.getSuperType();
接下来需要获取HashMap的泛型参数对应的ResolvableType类型,可以通过ResolvableType#getGeneric(int... indexes)
就可以获取指定位置的泛型参数ResolvableType,方法参数就是指第几个位置的泛型参数,从0开始
比如获取第一个位置的对应的ResolvableType类型
//获取第一个泛型参数对应的ResolvableType
ResolvableType firstGenericType = hashMapType.getGeneric(0);
现在有了第一个泛型参数的ResolvableType类型,只需要通过ResolvableType#resolve()
方法就可以获取到ResolvableType类型对应的class类型,这样就可以获取到一个泛型参数的class类型
//获取第一个泛型参数对应的ResolvableType对应的class类型,也就是Integer的class类型
Class<?> firstGenericClass = firstGenericType.resolve();
如果你想获取到HashMap第二个泛型参数的泛型类型,也就是List泛型类型就可以这么写
//HashMap第二个泛型参数的对应的ResolvableType,也就是List<String>
ResolvableType secondGenericType = hashMapType.getGeneric(1);
//HashMap第二个泛型参数List<String>的第一个泛型类型String对应的ResolvableType
ResolvableType secondFirstGenericType = secondGenericType.getGeneric(0);
//这样就获取到了List<String>的泛型类型String
Class<?> secondFirstGenericClass = secondFirstGenericType.resolve();
从上面的演示下来可以发现,其实每变化一步,其实就是获取对应泛型或者是父类等等对应的ResolvableType,父类或者是泛型参数又可能有泛型之类的,只需要一步一步获取就可以了,当需要获取到具体的class类型的时候,通过ResolvableType#resolve()
方法就行了。
除了上面提到的通过ResolvableType#forClass
方法创建ResolvableType之外,还可以通过一下几个方法创建:
forField(Field field)
:获取字段类型对应的ResolvableTypeforMethodReturnType(Method method)
:获取方法返回值类型对应的ResolvableTypeforMethodParameter(Method method, int parameterIndex)
:获取方法某个位置方法参数对应的ResolvableTypeforConstructorParameter(Constructor<?> constructor, int parameterIndex)
:获取构造方法某个构造参数对应的ResolvableType
通过上面解释可以看出,对于一个类方法参数,方法返回值,字段等等都可以获取到对应的ResolvableType
国际化
国际化(Internationalization,简称i18n)也是Spring提供的一个核心功能,它其实也是一块相对独立的功能。
所谓的国际化,其实理解简单点就是对于不同的地区国家,输出的文本内容语言不同。
Spring的国际化其实主要是依赖Java中的国际化和文本处理方式。
1、Java中的国际化
Locale
Locale是Java提供的一个类,它可以用来标识不同的语言和地区,如en_US表示美国英语,zh_CN表示中国大陆中文等。
目前Java已经穷举了很多国家的地区Locale。
我们可以使用Locale类获取系统默认的Locale,也可以手动设置Locale,以适应不同的语言环境。
ResourceBundle
ResourceBundle是一个加载本地资源的一个类,他可以根据传入的Locale不同,加载不同的资源。
来个demo
首先准备资源文件,资源文件通常是.properties文件,文件名命名规则如下:
basename_lang_country.properties
basename无所谓,叫什么都可以,而lang和country是从Locale中获取的。
举个例子,我们看看英语地区的Locale
从上图可以看出,英语Locale的lang为en,country为空字符串,那么此时英语地区对应资源文件就可以命名为:basename_en.properties,由于country为空字符串,可以省略
中国大陆Locale如下图
此时文件就可以命为:basename_zh_CN.properties
好了,现在既然知道了命名规则,我们就创建两个文件,basename就叫message,一个英语,一个中文,放在classpath路径下
中文资源文件:message_zh_CN.properties,内容为:
name=三友的java日记
英文资源文件:message_en.properties,内容为:
name=sanyou's java diary
有了文件之后,就可以通过ResourceBundle#getBundle(String baseName,Locale locale)
方法来获取获取ResourceBundle
第一个参数baseName就是我们的文件名中的basename,对于我们的demo来说,就是message 第二个参数就是地区,根据地区的不同加载不同地区的文件
测试一下
public class ResourceBundleDemo {
public static void main(String[] args) {
//获取ResourceBundle,第一个参数baseName就是我们的文件名称,第二个参数就是地区
ResourceBundle chineseResourceBundle = ResourceBundle.getBundle("message", Locale.SIMPLIFIED_CHINESE);
//根据name键取值
String chineseName = chineseResourceBundle.getString("name");
System.out.println("chineseName = " + chineseName);
ResourceBundle englishResourceBundle = ResourceBundle.getBundle("message", Locale.ENGLISH);
String englishName = englishResourceBundle.getString("name");
System.out.println("englishName = " + englishName);
}
}
运行结果
其实运行结果可以看出,其实是成功获取了,只不过中文乱码了,这主要是因为ResourceBundle底层其实编码是ISO-8859-1
,所以会导致乱码。
解决办法最简单就是把中文用Java Unicode序列来表示,之后就可以读出中文了了,比如三友的java日记
用Java Unicode序列表示为\u4e09\u53cb\u7684java\u65e5\u8bb0
除了这种方式之外,其实还可以继承ResourceBundle内部一个Control类
重写newBundle方法
newBundle是创建ResourceBundle对应核心方法,重写的时候你就可以随心所欲让它支持其它编码方式。
有了新的Control之后,获取ResourceBundle时只需要通过ResourceBundle#getBundle(String baseName, Locale targetLocale,Control control)
方法指定Control就可以了。
Spring实际上就是通过这种方式扩展,支持不同编码的,后面也有提到。
MessageFormat
MessageFormat顾明思议就是把消息格式化。它可以接收一条包含占位符的消息模板,并根据提供的参数替换占位符,生成最终的消息。
MessageFormat对于将动态值插入到消息中非常有用,如欢迎消息、错误消息等。
先来个Demo
public class MessageFormatDemo {
public static void main(String[] args) {
String message = MessageFormat.format("你好:{0}", "张三");
System.out.println("message = " + message);
}
}
解释一下上面这段代码:
你好:{0}
其实就是前面提到的消息的模板,{0}
就是占位符,中间的0代表消息格式化的时候将提供的参数第一个参数替换占位符的值张三
就是提供的参数,你可以写很多个,但是我们的demo只会取第一个参数,因为是{0}
所以输出结果为:
message = 你好:张三
成功格式化消息。
2、Spring国际化
Spring提供了一个国际化接口MessageSource
他有一个基于ResourceBundle + MessageFormat的实现ResourceBundleMessageSource
他的本质可以在资源文件存储消息的模板,然后通过MessageFormat来替换占位符,MessageSource的getMessage方法就可以传递具体的参数
来个demo
现在模拟登录欢迎语句,对于不同的人肯定要有不同的名字,所以资源文件需要存模板,需要在不同的资源文件加不同的模板
中文资源文件:message_zh_CN.properties
welcome=您好:{0}
英文资源文件:message_en.properties
welcome=hello:{0}
占位符,就是不同人不同名字
测试代码
public class MessageSourceDemo {
public static void main(String[] args) {
ResourceBundleMessageSource messageSource = new ResourceBundleMessageSource();
//Spring已经扩展了ResourceBundle的Control,支持资源文件的不同编码方式,但是需要设置一下
messageSource.setDefaultEncoding("UTF-8");
//添加 baseName,就是前面提到的文件中的basename
messageSource.addBasenames("message");
//中文,传个中文名字
String chineseWelcome = messageSource.getMessage("welcome", new Object[]{"张三"}, Locale.SIMPLIFIED_CHINESE);
System.out.println("chineseWelcome = " + chineseWelcome);
//英文,英语国家肯定是英文名
String englishWelcome = messageSource.getMessage("welcome", new Object[]{"Bob"}, Locale.ENGLISH);
System.out.println("englishWelcome = " + englishWelcome);
}
}
运行结果
chineseWelcome = 您好:张三
englishWelcome = hello:Bob
成功根据完成不同国家资源的加载和模板消息的格式化。
小结
这里来简单总结一下这一小节说的内容
Locale:不同国家和地区的信息封装 ResourceBundle:根据不同国家的Locale,加载对应的资源文件,这个资源文件的命名需要遵守 basename_lang_country.properties
命名规范MessageFormat:其实就是一个文本处理的方式,他可以解析模板,根据参数替换模板的占位符 MessageSource:Spring提供的国际化接口,其实他底层主要是依赖Java的ResourceBundle和MessageFormat,资源文件存储模板信息,MessageFormat根据MessageSource方法的传参替换模板中的占位符
BeanFactory
我们知道Spring的核心就是IOC和AOP,而BeanFactory就是大名鼎鼎的IOC容器,他可以帮我们生产对象。
1、BeanFactory接口体系
BeanFactory本身是一个接口
从上面的接口定义可以看出从可以从BeanFactory获取到Bean。
他也有很多子接口,不同的子接口有着不同的功能
ListableBeanFactory HierarchicalBeanFactory ConfigurableBeanFactory AutowireCapableBeanFactory
ListableBeanFactory
从提供的方法可以看出,提供了一些获取集合的功能,比如有的接口可能有多个实现,通过这些方法就可以获取这些实现对象的集合。
HierarchicalBeanFactory
从接口定义可以看出,可以获取到父容器,说明BeanFactory有子父容器的概念。
ConfigurableBeanFactory
从命名可以看出,可配置BeanFactory,所以可以对BeanFactory进行配置,比如截图中的方法,可以设置我们前面提到的类型转换的东西,这样在生成Bean的时候就可以类型属性的类型转换了。
AutowireCapableBeanFactory
提供了自动装配Bean的实现、属性填充、初始化、处理获取依赖注入对象的功能。
比如@Autowired最终就会调用AutowireCapableBeanFactory#resolveDependency
处理注入的依赖。
其实从这里也可以看出,Spring在BeanFactory的接口设计上面还是基于不同的职责进行接口的划分,其实不仅仅是在BeanFactory,前面提到的那些接口也基本符合这个原则。
2、BeanDefinition及其相关组件
BeanDefinition
BeanDefinition是Spring Bean创建环节中很重要的一个东西,它封装了Bean创建过程中所需要的元信息。
public interface BeanDefinition extends AttributeAccessor, BeanMetadataElement {
//设置Bean className
void setBeanClassName(@Nullable String beanClassName);
//获取Bean className
@Nullable
String getBeanClassName();
//设置是否是懒加载
void setLazyInit(boolean lazyInit);
//判断是否是懒加载
boolean isLazyInit();
//判断是否是单例
boolean isSingleton();
}
如上代码是BeanDefinition接口的部分方法,从这方法的定义名称可以看出,一个Bean所创建过程中所需要的一些信息都可以从BeanDefinition中获取,比如这个Bean的class类型,这个Bean是否是懒加载,这个Bean是否是单例的等等,因为有了这些信息,Spring才知道要创建一个什么样的Bean。
读取BeanDefinition
读取BeanDefinition大致分为以下几类
BeanDefinitionReader ClassPathBeanDefinitionScanner
BeanDefinitionReader
BeanDefinitionReader可以通过loadBeanDefinitions(Resource resource)
方法来加载BeanDefinition,方法参数就是我们前面说的资源,比如可以将Bean定义在xml文件中,这个xml文件就是一个资源
BeanDefinitionReader的相关实现:
XmlBeanDefinitionReader:读取xml配置的Bean PropertiesBeanDefinitionReader:读取properties文件配置的Bean,是的,你没看错,Bean可以定义在properties文件配置中 AnnotatedBeanDefinitionReader:读取通过注解定义的Bean,比如@Lazy注解等等,AnnotatedBeanDefinitionReader不是BeanDefinitionReader的实现,但是作用是一样的
ClassPathBeanDefinitionScanner
这个作用就是扫描指定包下通过@Component及其派生注解(@Service等等)注解定义的Bean,其实就是@ComponentScan注解的底层实现
ClassPathBeanDefinitionScanner这个类其实在很多其它框架中都有使用到,因为这个类可以扫描指定包下,生成BeanDefinition,对于那些需要扫描包来生成BeanDefinition来说,用的很多
比如说常见的MyBatis框架,他的注解@MapperScan可以扫描指定包下的Mapper接口,其实他也是通过继承ClassPathBeanDefinitionScanner来扫描Mapper接口的
BeanDefinitionRegistry
这个从命名就可以看出,是BeanDefinition的注册中心,也就是用来保存BeanDefinition的。
提供了BeanDefinition的增删查的功能。
讲到这里,就可以用一张图来把前面提到东西关联起来
通过BeanDefinitionReader或者是ClassPathBeanDefinitionScanner为每一个Bean生成一个BeanDefinition BeanDefinition生成之后,添加到BeanDefinitionRegistry中 当从BeanFactory中获取Bean时,会从BeanDefinitionRegistry中拿出需要创建的Bean对应的BeanDefinition,根据BeanDefinition的信息来生成Bean 当生成的Bean是单例的时候,Spring会将Bean保存到SingletonBeanRegistry中,也就是平时说的三级缓存中的第一级缓存中,以免重复创建,需要使用的时候直接从SingletonBeanRegistry中查找
3、BeanFactory核心实现
前面提到的BeanFactory体系都是一个接口,那么BeanFactory的实现类是哪个类呢?
BeanFactory真正底层的实现类,其实就只有一个,那就是DefaultListableBeanFactory这个类,这个类以及父类真正实现了BeanFactory及其子接口的所有的功能。
并且接口的实现上可以看出,他也实现了BeanDefinitionRegistry,也就是说,在底层的实现上,其实BeanFactory跟BeanDefinitionRegistry的实现是同一个实现类。
上面说了这么多,来个demo
public class BeanFactoryDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建一个BeanFactory
DefaultListableBeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
//创建一个BeanDefinitionReader,构造参数是一个BeanDefinitionRegistry
//因为DefaultListableBeanFactory实现了BeanDefinitionRegistry,所以直接把beanFactory当做构造参数传过去
AnnotatedBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(beanFactory);
//读取当前类 BeanFactoryDemo 为一个Bean,让Spring帮我们生成这个Bean
beanDefinitionReader.register(BeanFactoryDemo.class);
//从容器中获取注册的BeanFactoryDemo的Bean
BeanFactoryDemo beanFactoryDemo = beanFactory.getBean(BeanFactoryDemo.class);
System.out.println("beanFactoryDemo = " + beanFactoryDemo);
}
}
简单说一下上面代码的意思
创建一个BeanFactory,就是DefaultListableBeanFactory 创建一个AnnotatedBeanDefinitionReader,构造参数是一个BeanDefinitionRegistry,因为BeanDefinitionReader需要把读出来的BeanDefinition存到BeanDefinitionRegistry中,同时因为DefaultListableBeanFactory实现了BeanDefinitionRegistry,所以直接把beanFactory当做构造参数传过去 读取当前类 BeanFactoryDemo 为一个Bean,让Spring帮我们生成这个Bean 后面就是获取打印
运行结果
成功获取到我们注册的Bean
总结
本节主要讲了实现IOC的几个核心的组件
BeanFactory及其接口体系:
ListableBeanFactory HierarchicalBeanFactory ConfigurableBeanFactory AutowireCapableBeanFactory
BeanDefinition及其相关组件:
BeanDefinition BeanDefinitionReader和ClassPathBeanDefinitionScanner:读取资源,生成BeanDefinition BeanDefinitionRegistry:存储BeanDefinition
BeanFactory核心实现:
DefaultListableBeanFactory:IOC容器,同时实现了BeanDefinitionRegistry接口
ApplicationContext
终于讲到了ApplicationContext,因为前面说的那么多其实就是为ApplicationContext做铺垫的
先来看看ApplicationContext的接口
你会惊讶地发现,ApplicationContext继承的几个接口,除了EnvironmentCapable和ApplicationEventPublisher之外,其余都是前面说的。
EnvironmentCapable这个接口比较简单,提供了获取Environment的功能
说明了可以从ApplicationContext中获取到Environment,所以EnvironmentCapable也算是前面说过了
至于ApplicationEventPublisher我们留到下一节说。
ApplicationContext也继承了ListableBeanFactory和HierarchicalBeanFactory,也就说明ApplicationContext其实他也是一个BeanFactory,所以说ApplicationContext是IOC容器的说法也没什么毛病,但是由于他还继承了其它接口,功能比BeanFactory多多了。
所以,ApplicationContext是一个集万千功能为一身的接口,一旦你获取到了ApplicationContext(可以@Autowired注入),你就可以用来获取Bean、加载资源、获取环境,还可以国际化一下,属实是个王炸。
虽然ApplicationContext继承了这些接口,但是ApplicationContext对于接口的实现是通过一种委派的方式,而真正的实现都是我们前面说的那些实现
什么叫委派呢,咱写一个例子你就知道了
public class MyApplicationContext implements ApplicationContext {
private final ResourcePatternResolver resourcePatternResolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();
@Override
public Resource[] getResources(String locationPattern) throws IOException {
return resourcePatternResolver.getResources(locationPattern);
}
}
如上,其实是一段伪代码
因为ApplicationContext继承了ResourcePatternResolver接口,所以我实现了getResources方法,但是真正的实现其实是交给变量中的PathMatchingResourcePatternResolver来实现的,这其实就是委派,不直接实现,而是交给其它真正实现了这个接口的类来处理
同理,ApplicationContext对于BeanFactory接口的实现其实最终也是交由DefaultListableBeanFactory来委派处理的。
委派这种方式在Spring内部还是用的非常多的,前面提到的某些接口在的实现上也是通过委派的方式来的
ApplicationContext有一个子接口,ConfigurableApplicationContext
从提供的方法看出,就是可以对ApplicationContext进行配置,比如设置Environment,同时也能设置parent,说明了ApplicationContext也有子父的概念
我们已经看到了很多以Configurable开头的接口,这就是命名习惯,表示了可配置的意思,提供的都是set、add之类的方法
ApplicationContext的实现很多,但是他有一个非常重要的抽象实现AbstractApplicationContext,因为其它的实现都是继承这个抽象实现
这个类主要是实现了一些继承的接口方法,通过委派的方式,比如对于BeanFactory接口的实现
并且AbstractApplicationContext这个类也实现了一个非常核心的refresh方法
所有的ApplicationContext在创建之后必须调用这个refresh方法之后才能使用,至于这个方法干了哪些事,后面有机会再写一篇文章来着重扒一扒。
事件
上一小节在说ApplicationContext继承的接口的时候,我们留下了一个悬念,那就是ApplicationEventPublisher的作用,而ApplicationEventPublisher就跟本节要说的事件有关。
Spring事件是一种观察者模式的实现,他的作用主要是用来解耦合的。
当发生了某件事,只要发布一个事件,对这个事件的监听者(观察者)就可以对事件进行响应或者处理。
举个例子来说,假设发生了火灾,可能需要打119、救人,那么就可以基于事件的模型来实现,只需要打119、救人监听火灾的发生就行了,当发生了火灾,通知这些打119、救人去触发相应的逻辑操作。
1、什么是Spring Event 事件
Spring Event 事件就是Spring实现了这种事件模型,你只需要基于Spring提供的API进行扩展,就可以轻易地完成事件的发布与订阅
Spring事件相关api主要有以下几个:
ApplicationEvent ApplicationListener ApplicationEventPublisher
ApplicationEvent
事件的父类,所有具体的事件都得继承这个类,构造方法的参数是这个事件携带的参数,监听器就可以通过这个参数来进行一些业务操作。
ApplicationListener
事件监听的接口,泛型是需要监听的事件类型,子类需要实现onApplicationEvent,参数就是监听的事件类型,onApplicationEvent方法的实现就代表了对事件的处理,当事件发生时,Spring会回调onApplicationEvent方法的实现,传入发布的事件。
ApplicationEventPublisher
上一小节留下来的接口,事件发布器,通过publishEvent方法就可以发布一个事件,然后就可以触发监听这个事件的监听器的回调。
ApplicationContext继承了ApplicationEventPublisher,说明只要有ApplicationContext就可以来发布事件了。
话不多说,上代码
就以上面的火灾为例
创建一个火灾事件类
火灾事件类继承ApplicationEvent
// 火灾事件
public class FireEvent extends ApplicationEvent {
public FireEvent(String source) {
super(source);
}
}
创建火灾事件的监听器
打119的火灾事件的监听器:
public class Call119FireEventListener implements ApplicationListener<FireEvent> {
@Override
public void onApplicationEvent(FireEvent event) {
System.out.println("打119");
}
}
救人的火灾事件的监听器:
public class SavePersonFireEventListener implements ApplicationListener<FireEvent> {
@Override
public void onApplicationEvent(FireEvent event) {
System.out.println("救人");
}
}
事件和对应的监听都有了,接下来进行测试:
public class Application {
public static void main(String[] args) {
//创建一个Spring容器
AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();
//将 事件监听器 注册到容器中
applicationContext.register(Call119FireEventListener.class);
applicationContext.register(SavePersonFireEventListener.class);
applicationContext.refresh();
// 发布着火的事件,触发监听
applicationContext.publishEvent(new FireEvent("着火了"));
}
}
将两个事件注册到Spring容器中,然后发布FireEvent事件
运行结果:
打119
救人
控制台打印出了结果,触发了监听。
如果现在需要对火灾进行救火,那么只需要去监听FireEvent,实现救火的逻辑,注入到Spring容器中,就可以了,其余的代码根本不用动。
2、Spring内置的事件
Spring内置的事件很多,这里我罗列几个
事件类型 | 触发时机 |
---|---|
ContextRefreshedEvent | 在调用ConfigurableApplicationContext 接口中的refresh()方法时触发 |
ContextStartedEvent | 在调用ConfigurableApplicationContext的start()方法时触发 |
ContextStoppedEvent | 在调用ConfigurableApplicationContext的stop()方法时触发 |
ContextClosedEvent | 当ApplicationContext被关闭时触发该事件,也就是调用close()方法触发 |
在ApplicationContext(Spring容器)启动的过程中,Spring会发布这些事件,如果你需要这Spring容器启动的某个时刻进行什么操作,只需要监听对应的事件即可。
3、Spring事件的传播特性
Spring事件的传播是什么意思呢?
前面提到,ApplicationContext有子父容器的概念,而Spring事件的传播就是指当通过子容器发布一个事件之后,不仅可以触发在这个子容器的事件监听器,还可以触发在父容器的这个事件的监听器。
上代码
public class EventPropagateApplication {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个父容器
AnnotationConfigApplicationContext parentApplicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();
//将 打119监听器 注册到父容器中
parentApplicationContext.register(Call119FireEventListener.class);
parentApplicationContext.refresh();
// 创建一个子容器
AnnotationConfigApplicationContext childApplicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();
//将 救人监听器 注册到子容器中
childApplicationContext.register(SavePersonFireEventListener.class);
childApplicationContext.refresh();
// 设置一下父容器
childApplicationContext.setParent(parentApplicationContext);
// 通过子容器发布着火的事件,触发监听
childApplicationContext.publishEvent(new FireEvent("着火了"));
}
}
创建了两个容器,父容器注册了打119的监听器,子容器注册了救人的监听器,然后将子父容器通过setParent关联起来,最后通过子容器,发布了着火的事件。
运行结果:
救人
打119
从打印的日志,的确可以看出,虽然是子容器发布了着火的事件,但是父容器的监听器也成功监听了着火事件。
而这种传播特性,从源码中也可以看出来
如果父容器不为空,就会通过父容器再发布一次事件。
传播特性的一个小坑
前面说过,在Spring容器启动的过程,会发布很多事件,如果你需要有相应的扩展,可以监听这些事件。
但是,不知道你有没有遇到过这么一个坑,就是在SpringCloud环境下,你监听这些Spring事件的监听器会执行很多次,这其实就是跟传播特性有关。
在SpringCloud环境下,为了使像FeignClient和RibbonClient这些不同服务的配置相互隔离,会为每个FeignClient或者是RibbonClient创建一个Spring容器,而这些容器都有一个公共的父容器,那就是SpringBoot项目启动时创建的容器
假设你监听了容器刷新的ContextRefreshedEvent事件,那么你自己写的监听器就在SpringBoot项目启动时创建的容器中
每个服务的配置容器他也是Spring容器,启动时也会发布ContextRefreshedEvent,那么由于传播特性的关系,你的事件监听器就会触发执行多次
如何解决这个坑呢?
你可以进行判断这些监听器有没有执行过,比如加一个判断的标志;或者是监听类似的事件,比如ApplicationStartedEvent事件,这种事件是在SpringBoot启动中发布的事件,而子容器不是SpringBoot,所以不会多次发这种事件,也就会只执行一次。
总结
到这到这整篇文章终于写完了,这里再来简单地回顾一下本文说的几个核心功能:
资源管理:对资源进行统一的封装,方便资源读取和管理 环境:对容器或者是项目的配置进行管理 类型转换:将一种类型转换成另一种类型 数据绑定:将数据跟对象的属性进行绑定,绑定之前涉及到类型转换 泛型处理:一个操作泛型的工具类,Spring中到处可见 国际化:对Java的国际化进行了统一的封装 BeanFactory:IOC容器 ApplicationContext:一个集万千功能于一身的王炸接口,也可以说是IOC容器 事件:Spring提供的基于观察者模式实现的解耦合利器
当然除了上面,Spring还有很多其它核心功能,就比如AOP、SpEL表达式等等,由于AOP涉及到Bean生命周期,本篇文章也没有涉及到Bean生命周期的讲解,所以这里就不讲了,后面有机会再讲;至于SpEL他是Spring提供的表达式语言,主要是语法,解析语法的一些东西,这里也不讲了。
最后,我怕你文章看得过于入迷,所以再来重复一遍,如果本篇文章对你有所帮助,还请多多点赞、转发、在看,非常感谢!!
哦,真差点就忘了,本文所有demo代码都在这了
https://github.com/sanyou3/spring-core-basic.git
参考资料:
[1].《极客时间--小马哥讲Spring核心编程思想》
[2].https://blog.csdn.net/zzuhkp/article/details/119455964
[3].https://blog.csdn.net/zzuhkp/article/details/119455948
[4].https://blog.csdn.net/u010086122/article/details/81566515
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