六、数据访问

1.数据库场景的自动配置分析与整合测试

1️⃣导入JDBC场景

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<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-jdbc</artifactId>
</dependency>

接着导入数据库驱动包(MySQL为例)。

img

数据库驱动?
为什么导入JDBC场景,官方不导入驱动?官方不知道我们接下要操作什么数据库。

数据库版本和驱动版本对应

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<!--默认版本:-->
<mysql.version>8.0.22</mysql.version>

<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<!--<version>5.1.49</version>-->
</dependency>

<!--
想要修改版本
1、直接依赖引入具体版本(maven的就近依赖原则)
2、重新声明版本(maven的属性的就近优先原则)
-->
<properties>
<java.version>1.8</java.version>
<mysql.version>5.1.49</mysql.version>
</properties>

注意数据库的版本和驱动的版本对应

高版本的可以向下兼容

2️⃣相关数据源配置类

1.自动配置的类

  • DataSourceAutoConfiguration : 数据源的自动配置。
    • 修改数据源相关的配置:spring.datasource
    • 数据库连接池的配置,是自己容器中没有DataSource才自动配置的
    • 底层配置好的连接池是:HikariDataSource
  • DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration: 事务管理器的自动配置。
  • JdbcTemplateAutoConfigurationJdbcTemplate的自动配置,可以来对数据库进行CRUD。
    • 可以修改前缀为spring.jdbc的配置项来修改JdbcTemplate
    • @Bean @Primary JdbcTemplate:Spring容器中有这个JdbcTemplate组件,使用@Autowired
  • JndiDataSourceAutoConfiguration: JNDI的自动配置。
  • XADataSourceAutoConfiguration: 分布式事务相关的。

3️⃣修改配置项

  • 注意MySQL8 之后, url后面需要加上时区 serverTimezone=UTC
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spring:
datasource:
url: jdbc:mysql://localhost:3306/***?serverTimezone=UTC
username: ******
password: *********
driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver

4️⃣单元测试数据源

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import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;

@SpringBootTest
class Boot05WebAdminApplicationTests {

@Autowired
JdbcTemplate jdbcTemplate;

@Test//用@org.junit.Test会报空指针异常,可能跟JUnit新版本有关
void contextLoads() {
// jdbcTemplate.queryForObject("select * from account_tbl")
// jdbcTemplate.queryForList("select * from account_tbl",)
Long aLong = jdbcTemplate.queryForObject("select count(*) from account_tbl", Long.class);
log.info("记录总数:{}",aLong);
}

}

2.自定义方式整合druid数据源

Druid官网

Druid是什么?

它是数据库连接池,它能够提供强大的监控和扩展功能。

官方文档 - Druid连接池介绍

Spring Boot整合第三方技术的两种方式:

  • 自定义
  • 找starter场景

自定义方式

添加依赖

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<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid</artifactId>
<version>1.1.17</version>
</dependency>

配置Druid数据源

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@Configuration
public class MyConfig {

@Bean
@ConfigurationProperties("spring.datasource")//复用配置文件的数据源配置
public DataSource dataSource() throws SQLException {
DruidDataSource druidDataSource = new DruidDataSource();

// druidDataSource.setUrl();
// druidDataSource.setUsername();
// druidDataSource.setPassword();

return druidDataSource;
}
}

@ConfigurationProperties@Value注解用于获取配置文件中的属性定义并绑定到Java Bean或属性中

更多配置项

配置Druid的监控页功能

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@Configuration
public class MyConfig {

@Bean
@ConfigurationProperties("spring.datasource")
public DataSource dataSource() throws SQLException {
DruidDataSource druidDataSource = new DruidDataSource();

//加入监控和防火墙功能功能
druidDataSource.setFilters("stat,wall");

return druidDataSource;
}
/**
* 配置 druid的监控页功能
* @return
*/
@Bean
public ServletRegistrationBean statViewServlet(){
StatViewServlet statViewServlet = new StatViewServlet();
ServletRegistrationBean<StatViewServlet> registrationBean =
new ServletRegistrationBean<>(statViewServlet, "/druid/*");

//监控页账号密码:
registrationBean.addInitParameter("loginUsername","admin");
registrationBean.addInitParameter("loginPassword","123456");

return registrationBean;
}
/**
* WebStatFilter 用于采集web-jdbc关联监控的数据。
*/
@Bean
public FilterRegistrationBean webStatFilter(){
WebStatFilter webStatFilter = new WebStatFilter();

FilterRegistrationBean<WebStatFilter> filterRegistrationBean = new FilterRegistrationBean<>(webStatFilter);
filterRegistrationBean.setUrlPatterns(Arrays.asList("/*"));
filterRegistrationBean.addInitParameter("exclusions","*.js,*.gif,*.jpg,*.png,*.css,*.ico,/druid/*");

return filterRegistrationBean;
}

}

StatFilter

用于统计监控信息;如SQL监控、URI监控

需要给数据源中配置如下属性;可以允许多个filter,多个用,分割;如:

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<property name="filters" value="stat,slf4j" />

系统中所有filter:

别名 Filter类名
default com.alibaba.druid.filter.stat.StatFilter
stat com.alibaba.druid.filter.stat.StatFilter
mergeStat com.alibaba.druid.filter.stat.MergeStatFilter
encoding com.alibaba.druid.filter.encoding.EncodingConvertFilter
log4j com.alibaba.druid.filter.logging.Log4jFilter
log4j2 com.alibaba.druid.filter.logging.Log4j2Filter
slf4j com.alibaba.druid.filter.logging.Slf4jLogFilter
commonlogging com.alibaba.druid.filter.logging.CommonsLogFilter

3.⭐️druid数据源starter整合方式

官方文档 - Druid Spring Boot Starter

引入依赖

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<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.1.17</version>
</dependency>

分析自动配置

  • 扩展配置项 spring.datasource.druid
  • 自动配置类DruidDataSourceAutoConfigure
  • DruidSpringAopConfiguration.class, 监控SpringBean的;配置项:spring.datasource.druid.aop-patterns
  • DruidStatViewServletConfiguration.class, 监控页的配置spring.datasource.druid.stat-view-servlet默认开启。
  • DruidWebStatFilterConfiguration.classweb监控配置spring.datasource.druid.web-stat-filter默认开启。
  • DruidFilterConfiguration.class所有Druid的filter的配置
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private static final String FILTER_STAT_PREFIX = "spring.datasource.druid.filter.stat";
private static final String FILTER_CONFIG_PREFIX = "spring.datasource.druid.filter.config";
private static final String FILTER_ENCODING_PREFIX = "spring.datasource.druid.filter.encoding";
private static final String FILTER_SLF4J_PREFIX = "spring.datasource.druid.filter.slf4j";
private static final String FILTER_LOG4J_PREFIX = "spring.datasource.druid.filter.log4j";
private static final String FILTER_LOG4J2_PREFIX = "spring.datasource.druid.filter.log4j2";
private static final String FILTER_COMMONS_LOG_PREFIX = "spring.datasource.druid.filter.commons-log";
private static final String FILTER_WALL_PREFIX = "spring.datasource.druid.filter.wall";

配置示例

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spring:
datasource:
url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase?serverTimezone=UTC
username: root
password: qwer
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver # 注意驱动 要有 cj

druid:
aop-patterns: pers.dhx_.admin.* #监控SpringBean

filters: stat,wall # 底层开启功能,stat(sql监控),wall(防火墙)

stat-view-servlet: # 配置监控页功能
enabled: true
login-username: admin
login-password: admin
reset-enable: false

web-stat-filter: # 监控web
enabled: true
urlPattern: /*
exclusions: '*.js,*.gif,*.jpg,*.png,*.css,*.ico,/druid/*'

filter:
stat: # 对上面filters里面的stat的详细配置
slow-sql-millis: 1000
logSlowSql: true
enabled: true
wall:
enabled: true
config:
drop-table-allow: false

SpringBoot配置示例
https://github.com/alibaba/druid/tree/master/druid-spring-boot-starter

配置项列表https://github.com/alibaba/druid/wiki/DruidDataSource%E9%85%8D%E7%BD%AE%E5%B1%9E%E6%80%A7%E5%88%97%E8%A1%A8

4.整合MyBatis-

1.整合MyBatis配置版

MyBatis的GitHub仓库

MyBatis官方

starter的命名方式

  1. SpringBoot官方的Starter:spring-boot-starter-*
  2. 第三方的: *-spring-boot-starter

引入依赖

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<dependency>
<groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
<artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
<version>2.1.4</version>
</dependency>

配置模式:

  • 全局配置文件
  • SqlSessionFactory:自动配置好了
  • SqlSession:自动配置了SqlSessionTemplate 组合了SqlSession
  • @Import(AutoConfiguredMapperScannerRegistrar.class)
  • Mapper: 只要我们写的操作MyBatis的接口标准了@Mapper就会被自动扫描进来
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@EnableConfigurationProperties(MybatisProperties.class) : MyBatis配置项绑定类。
@AutoConfigureAfter({ DataSourceAutoConfiguration.class, MybatisLanguageDriverAutoConfiguration.class })
public class MybatisAutoConfiguration{
...
}

@ConfigurationProperties(prefix = "mybatis")
public class MybatisProperties{
...
}

配置文件

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spring:
datasource:
username: root
password: 1234
url: jdbc:mysql://localhost:3306/my
driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver

# 配置mybatis规则
mybatis:
config-location: classpath:mybatis/mybatis-config.xml #全局配置文件位置
mapper-locations: classpath:mybatis/*.xml #sql映射文件位置

mybatis-config.xml:

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration
PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>

<!-- 由于Spring Boot自动配置缘故,此处不必配置,只用来做做样。-->
</configuration>

Mapper接口

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.lun.boot.mapper.UserMapper">

<select id="getUser" resultType="com.lun.boot.bean.User">
select * from user where id=#{id}
</select>
</mapper>
import com.lun.boot.bean.User;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;

@Mapper
public interface UserMapper {
public User getUser(Integer id);
}

POJO

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public class User {
private Integer id;
private String name;

//getters and setters...
}

DB

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CREATE TABLE `user` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(45) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

Controller and Service

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@Controller
public class UserController {

@Autowired
private UserService userService;

@ResponseBody
@GetMapping("/user/{id}")
public User getUser(@PathVariable("id") Integer id){

return userService.getUser(id);
}

}
@Service
public class UserService {

@Autowired
private UserMapper userMapper;//IDEA下标红线,可忽视这红线

public User getUser(Integer id){
return userMapper.getUser(id);
}

}

配置private Configuration configuration; 也就是配置mybatis.configuration相关的,就是相当于改mybatis全局配置文件中的值。(也就是说配置了mybatis.configuration,就不需配置mybatis全局配置文件了)

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# 配置mybatis规则
mybatis:
mapper-locations: classpath:mybatis/mapper/*.xml
# 可以不写全局配置文件,所有全局配置文件的配置都放在configuration配置项中了。
# config-location: classpath:mybatis/mybatis-config.xml
configuration:
map-underscore-to-camel-case: true

小结

  • 导入MyBatis官方Starter。
  • 编写Mapper接口,需@Mapper注解。
  • 编写SQL映射文件并绑定Mapper接口。
  • application.yaml中指定Mapper配置文件的所处位置,以及指定全局配置文件的信息 (建议:配置在mybatis.configuration)。

2.整合MyBatis-注解版

你可以通过Spring Initializr添加MyBatis的Starer。

注解与配置混合搭配,干活不累

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@Mapper
public interface UserMapper {
public User getUser(Integer id);

@Select("select * from user where id=#{id}")
public User getUser2(Integer id);

public void saveUser(User user);

@Insert("insert into user(`name`) values(#{name})")
@Options(useGeneratedKeys = true, keyProperty = "id")
public void saveUser2(User user);

}
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.lun.boot.mapper.UserMapper">

<select id="getUser" resultType="com.lun.boot.bean.User">
select * from user where id=#{id}
</select>

<insert id="saveUser" useGeneratedKeys="true" keyProperty="id">
insert into user(`name`) values(#{name})
</insert>

</mapper>
  • 简单DAO方法就写在注解上。复杂的就写在配置文件里。
  • 使用@MapperScan("com.lun.boot.mapper") 简化,Mapper接口就可以不用标注@Mapper注解。
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@MapperScan("com.lun.boot.mapper")
@SpringBootApplication
public class MainApplication {

public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(MainApplication.class, args);
}

}
@Option
  • 映射语句的属性

该注解允许你指定大部分开关和配置选项,它们通常在映射语句上作为属性出现。

属性:

  • useCache=true 是否使用缓存
  • flushCache=FlushCachePolicy.DEFAULT 将其设置为 true 后,只要语句被调用,都会导致本地缓存和二级缓存被清空,默认值:false。
  • resultSetType=DEFAULT 期望从这条语句中返回结果的类全限定名或别名。 一般返回的就是方法的返回值的类型
  • statementType=PREPARED
  • 可选 STATEMENT,PREPARED 或 CALLABLE。这会让 MyBatis 分别使用 Statement,PreparedStatement 或 CallableStatement
  • fetchSize=-1
  • timeout=-1 这个设置是在抛出异常之前,驱动程序等待数据库返回请求结果的秒数。默认值为未设置(unset) (依赖数据库驱动)
  • resultSets=""这个设置仅适用于多结果集的情况。它将列出语句执行后返回的结果集并赋予每个结果集一个名称,多个名称之间以逗号分隔。

仅适用于 insert 和 update

  • useGeneratedKeys=false 这会令 MyBatis 使用 JDBC 的 getGeneratedKeys 方法来取出由数据库内部生成的主键
  • keyProperty="unset"指定能够唯一识别对象的属性,MyBatis 会使用 getGeneratedKeys 的返回值或 insert 语句的 selectKey 子元素设置它的值
  • ``keyColumn=“”` 设置生成键值在表中的列名,
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@MapperScan

可以使用@MapperScan注解, 自动扫描mapper接口

img

5.整合MyBatisPlus操作数据库

IDEA的MyBatis的插件 - MyBatisX

MyBatisPlus官网

MyBatisPlus官方文档

MyBatisPlus简介

MyBatis-Plus(简称 MP)是一个 MyBatis的增强工具,在 MyBatis 的基础上只做增强不做改变,为简化开发、提高效率而生。


添加依赖:

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<dependency>
<groupId>com.baomidou</groupId>
<artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
<version>3.4.1</version>
</dependency>
  • MybatisPlusAutoConfiguration配置类,MybatisPlusProperties配置项绑定。
  • SqlSessionFactory自动配置好,底层是容器中默认的数据源。
  • mapperLocations自动配置好的,有默认值classpath*:/mapper/**/*.xml,这表示任意包的类路径下的所有mapper文件夹下任意路径下的所有xml都是sql映射文件。 建议以后sql映射文件放在 mapper下。
  • 容器中也自动配置好了SqlSessionTemplate
  • @Mapper 标注的接口也会被自动扫描,建议直接 @MapperScan("com.lun.boot.mapper")批量扫描。
  • MyBatisPlus优点之一:只需要我们的Mapper继承MyBatisPlus的BaseMapper 就可以拥有CRUD能力,减轻开发工作。
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import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import com.lun.hellomybatisplus.model.User;

public interface UserMapper extends BaseMapper<User> {

}

2.CRUD实验

1.数据列表展示

官方文档 - CRUD接口

使用MyBatis Plus提供的IServiceServiceImpl,减轻Service层开发工作。

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import com.lun.hellomybatisplus.model.User;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.IService;

import java.util.List;

/**
* Service 的CRUD也不用写了
*/
public interface UserService extends IService<User> {
//此处故意为空
}
import com.lun.hellomybatisplus.model.User;
import com.lun.hellomybatisplus.mapper.UserMapper;
import com.lun.hellomybatisplus.service.UserService;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;

@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl<UserMapper,User> implements UserService {
//此处故意为空
}

2.添加分页插件:

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@Configuration
public class MyBatisConfig {

/**
* MybatisPlusInterceptor
* @return
*/
@Bean
public MybatisPlusInterceptor paginationInterceptor() {
MybatisPlusInterceptor mybatisPlusInterceptor = new MybatisPlusInterceptor();
// 设置请求的页面大于最大页后操作, true调回到首页,false 继续请求 默认false
// paginationInterceptor.setOverflow(false);
// 设置最大单页限制数量,默认 500 条,-1 不受限制
// paginationInterceptor.setLimit(500);
// 开启 count 的 join 优化,只针对部分 left join

//这是分页拦截器
PaginationInnerInterceptor paginationInnerInterceptor = new PaginationInnerInterceptor();
paginationInnerInterceptor.setOverflow(true);
paginationInnerInterceptor.setMaxLimit(500L);
mybatisPlusInterceptor.addInnerInterceptor(paginationInnerInterceptor);

return mybatisPlusInterceptor;
}
}
<table class="display table table-bordered table-striped" id="dynamic-table">
<thead>
<tr>
<th>#</th>
<th>name</th>
<th>age</th>
<th>email</th>
<th>操作</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr class="gradeX" th:each="user: ${users.records}">
<td th:text="${user.id}"></td>
<td>[[${user.name}]]</td>
<td th:text="${user.age}">Win 95+</td>
<td th:text="${user.email}">4</td>
<td>
<a th:href="@{/user/delete/{id}(id=${user.id},pn=${users.current})}"
class="btn btn-danger btn-sm" type="button">删除</a>
</td>
</tr>
</tfoot>
</table>

<div class="row-fluid">
<div class="span6">
<div class="dataTables_info" id="dynamic-table_info">
当前第[[${users.current}]]页 总计 [[${users.pages}]]页 共[[${users.total}]]条记录
</div>
</div>
<div class="span6">
<div class="dataTables_paginate paging_bootstrap pagination">
<ul>
<li class="prev disabled"><a href="#">← 前一页</a></li>
<li th:class="${num == users.current?'active':''}"
th:each="num:${#numbers.sequence(1,users.pages)}" >
<a th:href="@{/dynamic_table(pn=${num})}">[[${num}]]</a>
</li>
<li class="next disabled"><a href="#">下一页 → </a></li>
</ul>
</div>
</div>
</div>

#numbers表示methods for formatting numeric objects.link

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@GetMapping("/user/delete/{id}")
public String deleteUser(@PathVariable("id") Long id,
@RequestParam(value = "pn",defaultValue = "1")Integer pn,
RedirectAttributes ra){

userService.removeById(id);

ra.addAttribute("pn",pn);
return "redirect:/dynamic_table";
}

@GetMapping("/dynamic_table")
public String dynamic_table(@RequestParam(value="pn",defaultValue = "1") Integer pn,Model model){
//表格内容的遍历

//从数据库中查出user表中的用户进行展示

//构造分页参数
Page<User> page = new Page<>(pn, 2);
//调用page进行分页
Page<User> userPage = userService.page(page, null);

model.addAttribute("users",userPage);

return "table/dynamic_table";
}

7.Redis操作与统计小实验

1.准备阿里云Redis环境

添加依赖

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<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

<!--导入jedis-->
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
</dependency>
  • RedisAutoConfiguration自动配置类,RedisProperties 属性类 --> spring.redis.xxx是对redis的配置。

  • 连接工厂

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    LettuceConnectionConfiguration

    1
    JedisConnectionConfiguration

    是准备好的。

    • Lettuce比较新, Jedis经典
  • 自动注入了RedisTemplate<Object, Object>xxxTemplate

  • 自动注入了StringRedisTemplate,key,value都是String

  • 底层只要我们使用StringRedisTemplateRedisTemplate就可以操作Redis。

外网Redis环境搭建

  1. 阿里云按量付费Redis,其中选择经典网络
  2. 申请Redis的公网连接地址。
  3. 修改白名单,允许0.0.0.0/0访问。

2.Redis操作与统计小实验

相关Redis配置:

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spring:
redis:
# url: redis://lfy:Lfy123456@r-bp1nc7reqesxisgxpipd.redis.rds.aliyuncs.com:6379
host: r-bp1nc7reqesxisgxpipd.redis.rds.aliyuncs.com
port: 6379
password: lfy:Lfy123456
client-type: jedis
jedis:
pool:
max-active: 10
# lettuce:# 另一个用来连接redis的java框架
# pool:
# max-active: 10
# min-idle: 5

测试Redis连接:

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@SpringBootTest
public class Boot05WebAdminApplicationTests {

@Autowired
StringRedisTemplate redisTemplate;


@Autowired
RedisConnectionFactory redisConnectionFactory;

@Test
void testRedis(){
ValueOperations<String, String> operations = redisTemplate.opsForValue();

operations.set("hello","world");

String hello = operations.get("hello");
System.out.println(hello);

System.out.println(redisConnectionFactory.getClass());
}

}

Redis Desktop Manager:可视化Redis管理软件。

URL统计拦截器:

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@Component
public class RedisUrlCountInterceptor implements HandlerInterceptor {

@Autowired
StringRedisTemplate redisTemplate;

@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
String uri = request.getRequestURI();

//默认每次访问当前uri就会计数+1
redisTemplate.opsForValue().increment(uri);

return true;
}
}

注册URL统计拦截器:

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@Configuration
public class AdminWebConfig implements WebMvcConfigurer{

@Autowired
RedisUrlCountInterceptor redisUrlCountInterceptor;


@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {

registry.addInterceptor(redisUrlCountInterceptor)
.addPathPatterns("/**")
.excludePathPatterns("/","/login","/css/**","/fonts/**","/images/**",
"/js/**","/aa/**");
}
}

Filter、Interceptor 几乎拥有相同的功能?

  • Filter是Servlet定义的原生组件,它的好处是脱离Spring应用也能使用。
  • Interceptor是Spring定义的接口,可以使用Spring的自动装配等功能。

调用Redis内的统计数据:

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@Slf4j
@Controller
public class IndexController {

@Autowired
StringRedisTemplate redisTemplate;

@GetMapping("/main.html")
public String mainPage(HttpSession session,Model model){

log.info("当前方法是:{}","mainPage");

ValueOperations<String, String> opsForValue =
redisTemplate.opsForValue();

String s = opsForValue.get("/main.html");
String s1 = opsForValue.get("/sql");

model.addAttribute("mainCount",s);
model.addAttribute("sqlCount",s1);

return "main";
}
}

七、单元测试

1.JUnit5简介

Spring Boot 2.2.0 版本开始引入 JUnit 5 作为单元测试默认库

JUnit 5官方文档

作为最新版本的JUnit框架,JUnit5与之前版本的JUnit框架有很大的不同。由三个不同子项目的几个不同模块组成。

JUnit 5 = JUnit Platform + JUnit Jupiter + JUnit Vintage

  • JUnit Platform: Junit Platform是在JVM上启动测试框架的基础,不仅支持Junit自制的测试引擎,其他测试引擎也都可以接入。
  • JUnit Jupiter: JUnit Jupiter提供了JUnit5的新的编程模型,是JUnit5新特性的核心。内部包含了一个测试引擎,用于在Junit Platform上运行。
  • JUnit Vintage: 由于JUint已经发展多年,为了照顾老的项目,JUnit Vintage提供了兼容JUnit4.x,JUnit3.x的测试引擎。

注意

  • SpringBoot 2.4 以上版本移除了默认对 Vintage 的依赖。如果需要兼容JUnit4需要自行引入(不能使用JUnit4的功能 @Test)
  • JUnit 5’s Vintage已经从spring-boot-starter-test从移除。如果需要继续兼容Junit4需要自行引入Vintage依赖:
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<dependency>
<groupId>org.junit.vintage</groupId>
<artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
<scope>test</scope>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.hamcrest</groupId>
<artifactId>hamcrest-core</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
  • 使用添加JUnit 5,添加对应的starter:
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<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
  • Spring的JUnit 5的基本单元测试模板(Spring的JUnit4的是@SpringBootTest+@RunWith(SpringRunner.class)):
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import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;//注意不是org.junit.Test(这是JUnit4版本的)
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

@SpringBootTest
class SpringBootApplicationTests {

@Autowired
private Component component;

@Test
//@Transactional 标注后连接数据库有回滚功能
public void contextLoads() {
Assertions.assertEquals(5, component.getFive());
}
}

Jupiter

英 [ˈdʒuːpɪtə®] 美 [ˈdʒuːpɪtər]

n. 木星(太阳系中最大的行星)

vintage

英 [ˈvɪntɪdʒ] 美 [ˈvɪntɪdʒ]

n. 特定年份(或地方)酿制的酒;酿造年份;采摘葡萄酿酒的期间(或季节);葡萄收获期(或季节)

adj. (指葡萄酒)优质的,上等的,佳酿的;古色古香的(指1917–1930年间制造,车型和品味受人青睐的);(过去某个时期)典型的,优质的;(某人的)最佳作品的

2.常用测试注解

官方文档 - Annotations

  • @Test:表示方法是测试方法。但是与JUnit4的@Test不同,他的职责非常单一不能声明任何属性,拓展的测试将会由Jupiter提供额外测试
  • @ParameterizedTest:表示方法是参数化测试。
  • @RepeatedTest:表示方法可重复执行。
  • @DisplayName:为测试类或者测试方法设置展示名称。
  • @BeforeEach:表示在每个单元测试之前执行。
  • @AfterEach:表示在每个单元测试之后执行。
  • @BeforeAll:表示在所有单元测试之前执行。
  • @AfterAll:表示在所有单元测试之后执行。
  • @Tag:表示单元测试类别,类似于JUnit4中的@Categories。
  • @Disabled:表示测试类或测试方法不执行,类似于JUnit4中的@Ignore。
  • @Timeout:表示测试方法运行如果超过了指定时间将会返回错误。
  • @ExtendWith:为测试类或测试方法提供扩展类引用。
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import org.junit.jupiter.api.*;

@DisplayName("junit5功能测试类")
public class Junit5Test {


@DisplayName("测试displayname注解")
@Test
void testDisplayName() {
System.out.println(1);
System.out.println(jdbcTemplate);
}

@ParameterizedTest
@ValueSource(strings = { "racecar", "radar", "able was I ere I saw elba" })
void palindromes(String candidate) {
assertTrue(StringUtils.isPalindrome(candidate));
}


@Disabled
@DisplayName("测试方法2")
@Test
void test2() {
System.out.println(2);
}

@RepeatedTest(5)
@Test
void test3() {
System.out.println(5);
}

/**
* 规定方法超时时间。超出时间测试出异常
*
* @throws InterruptedException
*/
@Timeout(value = 500, unit = TimeUnit.MILLISECONDS)
@Test
void testTimeout() throws InterruptedException {
Thread.sleep(600);
}


@BeforeEach
void testBeforeEach() {
System.out.println("测试就要开始了...");
}

@AfterEach
void testAfterEach() {
System.out.println("测试结束了...");
}

@BeforeAll
static void testBeforeAll() {
System.out.println("所有测试就要开始了...");
}

@AfterAll
static void testAfterAll() {
System.out.println("所有测试以及结束了...");

}

}

3.断言机制(assertion)

断言Assertion是测试方法中的核心部分,用来对测试需要满足的条件进行验证。

这些断言方法都是org.junit.jupiter.api.Assertions的静态方法。

检查业务逻辑返回的数据是否合理。所有的测试运行结束以后,会有一个详细的测试报告。

JUnit 5 内置的断言可以分成如下几个类别:

简单断言

用来对单个值进行简单的验证。如:

方法 说明
assertEquals 判断两个对象或两个原始类型是否相等
assertNotEquals 判断两个对象或两个原始类型是否不相等
assertSame 判断两个对象引用是否指向同一个对象
assertNotSame 判断两个对象引用是否指向不同的对象
assertTrue 判断给定的布尔值是否为 true
assertFalse 判断给定的布尔值是否为 false
assertNull 判断给定的对象引用是否为 null
assertNotNull 判断给定的对象引用是否不为 null
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@Test
@DisplayName("simple assertion")
public void simple() {
assertEquals(3, 1 + 2, "simple math");
assertNotEquals(3, 1 + 1);

assertNotSame(new Object(), new Object());
Object obj = new Object();
assertSame(obj, obj);

assertFalse(1 > 2);
assertTrue(1 < 2);

assertNull(null);
assertNotNull(new Object());
}

数组断言

通过 assertArrayEquals 方法来判断两个对象或原始类型的数组是否相等。

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@Test
@DisplayName("array assertion")
public void array() {
assertArrayEquals(new int[]{1, 2}, new int[] {1, 2});
}

组合断言

assertAll()方法接受多个 org.junit.jupiter.api.Executable 函数式接口的实例作为要验证的断言,可以通过 lambda 表达式很容易的提供这些断言。

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@Test
@DisplayName("assert all")
public void all() {
assertAll("Math",
() -> assertEquals(2, 1 + 1),
() -> assertTrue(1 > 0)
);
}

异常断言

在JUnit4时期,想要测试方法的异常情况时,需要用@Rule注解的ExpectedException变量还是比较麻烦的。而JUnit5提供了一种新的断言方式Assertions.assertThrows(),配合函数式编程就可以进行使用。

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@Test
@DisplayName("异常测试")
public void exceptionTest() {
ArithmeticException exception = Assertions.assertThrows(
//扔出断言异常
ArithmeticException.class, () -> System.out.println(1 % 0));
}

超时断言

JUnit5还提供了Assertions.assertTimeout()为测试方法设置了超时时间。

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@Test
@DisplayName("超时测试")
public void timeoutTest() {
//如果测试方法时间超过1s将会异常
Assertions.assertTimeout(Duration.ofMillis(1000), () -> Thread.sleep(500));
}

快速失败

通过 fail 方法直接使得测试失败。

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@Test
@DisplayName("fail")
public void shouldFail() {
fail("This should fail");
}

4.前置条件

Unit 5 中的前置条件(assumptions【假设】)类似于断言,不同之处在于不满足的断言assertions会使得测试方法失败,而不满足的前置条件只会使得测试方法的执行终止

前置条件可以看成是测试方法执行的前提,当该前提不满足时,就没有继续执行的必要。

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@DisplayName("前置条件")
public class AssumptionsTest {
private final String environment = "DEV";

@Test
@DisplayName("simple")
public void simpleAssume() {
assumeTrue(Objects.equals(this.environment, "DEV"));
assumeFalse(() -> Objects.equals(this.environment, "PROD"));
}

@Test
@DisplayName("assume then do")
public void assumeThenDo() {
assumingThat(
Objects.equals(this.environment, "DEV"),
() -> System.out.println("In DEV")
);
}
}

assumeTrueassumFalse 确保给定的条件为 truefalse,不满足条件会使得测试执行终止。

assumingThat 的参数是表示条件的布尔值和对应的 Executable 接口的实现对象。只有条件满足时,Executable 对象才会被执行;当条件不满足时,测试执行并不会终止。

5.嵌套测试

官方文档 - Nested Tests

JUnit 5 可以通过 Java 中的内部类和@Nested 注解实现嵌套测试,从而可以更好的把相关的测试方法组织在一起。在内部类中可以使用@BeforeEach@AfterEach注解,而且嵌套的层次没有限制。

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@DisplayName("A stack")
class TestingAStackDemo {

Stack<Object> stack;

@Test
@DisplayName("is instantiated with new Stack()")
void isInstantiatedWithNew() {
new Stack<>();
}

@Nested
@DisplayName("when new")
class WhenNew {

@BeforeEach
void createNewStack() {
stack = new Stack<>();
}

@Test
@DisplayName("is empty")
void isEmpty() {
assertTrue(stack.isEmpty());
}

@Test
@DisplayName("throws EmptyStackException when popped")
void throwsExceptionWhenPopped() {
assertThrows(EmptyStackException.class, stack::pop);
}

@Test
@DisplayName("throws EmptyStackException when peeked")
void throwsExceptionWhenPeeked() {
assertThrows(EmptyStackException.class, stack::peek);
}

@Nested
@DisplayName("after pushing an element")
class AfterPushing {

String anElement = "an element";

@BeforeEach
void pushAnElement() {
stack.push(anElement);
}

@Test
@DisplayName("it is no longer empty")
void isNotEmpty() {
assertFalse(stack.isEmpty());
}

@Test
@DisplayName("returns the element when popped and is empty")
void returnElementWhenPopped() {
assertEquals(anElement, stack.pop());
assertTrue(stack.isEmpty());
}

@Test
@DisplayName("returns the element when peeked but remains not empty")
void returnElementWhenPeeked() {
assertEquals(anElement, stack.peek());
assertFalse(stack.isEmpty());
}
}
}
}

6.参数化测试

官方文档 - Parameterized Tests

参数化测试是JUnit5很重要的一个新特性,它使得用不同的参数多次运行测试成为了可能,也为我们的单元测试带来许多便利。

利用@ValueSource等注解,指定入参,我们将可以使用不同的参数进行多次单元测试,而不需要每新增一个参数就新增一个单元测试,省去了很多冗余代码。

利用**@ValueSource**等注解,指定入参,我们将可以使用不同的参数进行多次单元测试,而不需要每新增一个参数就新增一个单元测试,省去了很多冗余代码。

  • @ValueSource: 为参数化测试指定入参来源,支持八大基础类以及String类型,Class类型
  • @NullSource: 表示为参数化测试提供一个null的入参
  • @EnumSource: 表示为参数化测试提供一个枚举入参
  • @CsvFileSource:表示读取指定CSV文件内容作为参数化测试入参
  • @MethodSource:表示读取指定方法的返回值作为参数化测试入参(注意方法返回需要是一个流)

当然如果参数化测试仅仅只能做到指定普通的入参还达不到让我觉得惊艳的地步。让我真正感到他的强大之处的地方在于他可以支持外部的各类入参。如:CSV,YML,JSON 文件甚至方法的返回值也可以作为入参。只需要去实现**ArgumentsProvider**接口,任何外部文件都可以作为它的入参。

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@ParameterizedTest
@ValueSource(strings = {"one", "two", "three"})
@DisplayName("参数化测试1")
public void parameterizedTest1(String string) {
System.out.println(string);
Assertions.assertTrue(StringUtils.isNotBlank(string));
}


@ParameterizedTest
@MethodSource("method") //指定方法名
@DisplayName("方法来源参数")
public void testWithExplicitLocalMethodSource(String name) {
System.out.println(name);
Assertions.assertNotNull(name);
}

static Stream<String> method() {
return Stream.of("apple", "banana");
}

迁移指南

官方文档 - Migrating from JUnit 4

在进行迁移的时候需要注意如下的变化:

  • 注解在 org.junit.jupiter.api 包中,断言在 org.junit.jupiter.api.Assertions 类中,前置条件在 org.junit.jupiter.api.Assumptions 类中。
  • @Before@After 替换成@BeforeEach@AfterEach
  • @BeforeClass@AfterClass 替换成@BeforeAll 和@AfterAll。
  • @Ignore 替换成@Disabled
  • @Category 替换成@Tag
  • @RunWith@Rule@ClassRule 替换成@ExtendWith