深入浅出SpringBootInAction

发布时间：2023-05-22

SpringBootInAction详解

一、简介

Spring是一个开源框架，可以使开发者构建企业级应用。它提供了Java开发人员丰富的企业级功能，同时可以快速简单的进行开发。SpringBoot是Spring家族中的一员，它是一个微框架，能够用最少的配置使开发者快速地搭建一个基于Spring的企业级应用。SpringBootInAction这本书从深入浅出、实战为驱动的角度出发，全面讲解了SpringBoot的使用方法和开发技巧。本篇文章将从多个方面对SpringBootInAction进行详细的阐述。

二、快速入门

在使用SpringBoot进行应用开发之前，需要了解SpringBoot应用的基本结构以及如何进行快速配置。SpringBoot应用的基本结构如下:

AppName/
├── src/
│   ├── main/
│   │   ├── java/
│   │   │   └── com.example/
│   │   │       └── DemoApplication.java
│   │   └── resources/
│   │       ├── application.properties
│   │       └── templates/
│   └── test/
│       └── java/
│           └── com.example/
│               └── DemoApplicationTests.java
└── pom.xml

其中，DemoApplication是SpringBoot应用的启动器。application.properties是SpringBoot应用的配置文件。在配置文件中，进行一些启动时需要加载的配置，比如设置端口号，设置数据库url等。pom.xml是SpringBoot应用的依赖管理文件。在这里可以管理应用程序需要的所有依赖项。SpringBoot应用支持多种开发方式，采用使用内置的Tomcat服务器进行开发的方式。同样，Spring Boot也支持使用外部的Tomcat或者Jetty等服务器运行应用程序。

三、自定义注解

在应用程序的开发过程中，经常会使用到自定义注解。SpringBoot通过注解可以方便地实现各种各样的功能。下面我们来看一个自定义注解的示例代码:

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.FIELD)
public @interface MyAnnotation {
    String value();
}

在这段代码中，@Retention和@Target是Java的元注解，用于定义注解类型和注解作用域。MyAnnotation是定义的注解名。这个注解表示给该注解添加一个value属性，该属性是一个字符串类型。在使用自定义注解时，只需要在需要使用的地方打上@MyAnnotation注解，并设置value属性值即可。

四、日志

在程序开发过程中，日志模块是非常必要的。SpringBoot内置了Logback、Log4j2、各类java.util.logging和 Java/SLF4J等多种日志框架，我们可以根据自己的需要进行选择。下面给出一个使用Logback作为日志框架的示例代码:

@Slf4j
@Component
public class LogComponent {
    public void debug() {
        log.debug("this is debug level!");
    }
    public void error() {
        log.error("this is error level!");
    }
    public void info() {
        log.info("this is info level!");
    }
    public void warn() {
        log.warn("this is warn level!");
    }
}

在这段代码中，@Slf4j注解是Lombok库提供的一个注解，它自动为这个类添加一个log日志对象。在方法中通过log.debug()方法输出调试信息、log.error()方法输出错误信息、log.info()方法输出普通信息、log.warn()方法输出警告信息。

五、数据库操作

在SpringBoot中，使用JPA能够方便地进行数据库操作。下面给出一个使用JPA操作MySQL数据库的示例代码:

@Repository
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    User findByUsername(String username);
    Page<User> findAll(Pageable pageable);
}
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;
    @Override
    public User findByUsername(String username) {
        return userRepository.findByUsername(username);
    }
    @Override
    public Page<User> findAll(Pageable pageable) {
        return userRepository.findAll(pageable);
    }
}

在这段代码中，User是一个实体类，表示数据库中的一张用户表。UserRepository是一个接口，继承自JpaRepository，这个接口提供的方法可以使我们方便地进行数据库操作。UserServiceImpl是实现UserService接口的实现类。在实现类中，可以通过@Autowired注解将UserRepository对象自动注入到当前类中。在需要进行数据库操作时，可以通过调用UserRepository的方法，完成数据库操作。

六、限流

在某些场景下，我们需要进行限流。常见的限流方式有TOKEN桶、漏斗算法等。下面给出一个使用基于注解的Redis限流示例代码:

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface RateLimiter {
    String key();
    int rate();
    int capacity();
}
@Component
public class RedisRateLimiter {
    @Autowired
    private RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate;
    public Mono<Void> isAllowed(String key, int rate, int capacity) {
        return redisTemplate
            .execute(RedisScript.of(getLuaScript()),
                RedisSerializer.string(), RedisSerializer.string(),
                Collections.singletonList(key),
                rate + "", capacity + "", System.currentTimeMillis() + "")
            .filter(result -> Long.parseLong(result.toString()) != 0);
    }
    private String getLuaScript() {
        return "local key = KEYS[1]\n" +
               "local rate = tonumber(ARGV[1])\n" +
               "local capacity = tonumber(ARGV[2])\n" +
               "local nowMicros = tonumber(ARGV[3])\n" +
               "local fillTime = capacity / rate * 1000000\n" +
               "local lastPermitTime = redis.call('HGET', key, 'lastPermitTime')\n" +
               "local permits = tonumber(redis.call('HGET', key, 'permits'))\n" +
               "if (not lastPermitTime) then\n" +
               "    redis.call('HSET', key, 'lastPermitTime', nowMicros)\n" +
               "    redis.call('HSET', key, 'permits', 1)\n" +
               "    redis.call('PEXPIRE', key, math.ceil(fillTime / 1000) + 1)\n" +
               "    return 1\n" +
               "else\n" +
               "    local nextPermitTime = tonumber(lastPermitTime) + fillTime\n" +
               "    local freshPermits = math.floor((nowMicros - tonumber(lastPermitTime)) / fillTime)\n" +
               "    if (freshPermits > 0) then\n" +
               "        redis.call('HSET', key, 'permits', math.min(freshPermits + permits, capacity))\n" +
               "        redis.call('HSET', key, 'lastPermitTime', lastPermitTime + freshPermits * fillTime)\n" +
               "    end\n" +
               "    if (nextPermitTime < nowMicros) then\n" +
               "        redis.call('HSET', key, 'permits', math.min(1, capacity))\n" +
               "        redis.call('HSET', key, 'lastPermitTime', nowMicros)\n" +
               "        return 1\n" +
               "    else\n" +
               "        return 0\n" +
               "    end\n" +
               "end";
    }
}
@RestController
public class DemoController {
    @Autowired
    private RedisRateLimiter redisRateLimiter;
    @RateLimiter(key = "test", rate = 100, capacity = 1000)
    @GetMapping("/")
    public String hello() {
        Mono<Void> mono = redisRateLimiter.isAllowed("test", 100, 1000);
        mono.subscribe();
        return "hello";
    }
}

在这段代码中，RateLimiter是一个自定义注解，用于设置Redis限流相关参数。RedisRateLimiter是一个Redis限流器，使用RedisTemplate实现了对Redis的访问。DemoController是一个RestController，通过@GetMapping注解配置了一个路由，同时通过@RateLimiter注解配置了一些限流参数。接下来，当有请求来到时，会进入RedisRateLimiter中进行参数判定，达到限流效果。

七、总结

本篇文章对SpringBootInAction这本书进行了详细的讲解。通过多个方面的实例，深入阐述了SpringBoot应用的开发技巧和使用方法。在实际应用中，各个方面都需要考虑到。只有熟悉和掌握了这些技术，才能更好地使用SpringBoot进行开发。让我们共同进步，写出更好的代码！

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