spring 高级特性

注解杂记

数据获取

可以使用 @Value(${}) 注入配置文件中的单个属性值，也可以使用 @ConfigurationProperties(prefix = "") 读取配置信息并和 Bean 绑定，二者有一些区别
使用 @PropertySource 注解允许加载自定义配置文件
@PathVariable 用于在 URL 路径中获取参数
@RequestParam 用于绑定查询参数
@RequestBody 用于读取 Request 请求的 Body 部分并且 Content-type 为 application/json 格式的数据，接收到数据后会自动将数据绑定到 Java 对象上去。一个方法只能有一个 @RequestBody，但能有多个 @PathVariable 和 @RequestParam

数据校验

Bean Validation 是一套定义 JavaBean 参数校验标准的规范，它提供了一系列注解，可以直接用于 JavaBean 属性上。其本身只是一套规范，我们需要一个实现了这套规范的具体框架来执行校验逻辑。目前，Hibernate Validator 是 Bean Validation 规范最权威最广泛的实现方式。此处的注释不仅能加在实体类上，还能加在控制类的参数里。

空值检查

注释	说明
`@Null`	必须为 null
`@NotNull`	必须不为 null
`@NotEmpty`	不为 null 且长度/大小必须大于 0
`@NotBlank`	不为 null 且包含至少一个非空字符

布尔值检查

注释	说明
`@AssertTrue`	必须为 true
`@AssertFalse`	必须为 false

数值检查

注释	说明
`@Min()` `@Max()`	指定数字最小（大）值
`@DecimalMin()` `@DecimalMax()`	指定大数字最小（大）值
`@Digits(Integer = 6, fraction = 2)`	指定整数位和小数位限制
`@Positive` `@Negative`	必须是正（负）数
`@PositiveOrZero` `@NegativeOrZero`	必须不是负（正）数

字符串检查

注释	说明
`@Size(min = 2, max = 50)`	长度范围
`@Pattern(regexp = "^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\\.[a-zA-Z]{2,}$")`	输入正则表达式
`@Email`	邮箱格式

日期

注释	说明
`@Past` `@Future`	必须是过去（未来）时间
`@PostOrPresent` `@FutureOrPresent`	必须是过去（未来）和现在时间

集合和数组检查

注释	说明
`@Size(min = 1, max = 10)`	集合大小限制
`@NotEmpty`	非空集合

常用组合注解

注释	说明
`@CreditCardNumber`	信号卡号格式
`@URL`	URL 格式
`SafeHtml`	安全的 HTML（防 XSS）
`@Range(min = 18, max = 100)`	数值范围

在这些信息后添加 message 属性，可以添加提示信息

JPA

注释	说明
`@Entity`	声明一个类为 JPA 实体类，和数据库中的表映射
`@Table(name = "")`	指定对应的表名
`@id`	声明主键
`@GeneratedValue`	指定主键生成的策略。有以下4种： `GenerationType.TABLE` 通过数据库表生成 `GenerationType.SEQUENCE` 通过数据库序列生成，适用于 Oracle 等数据库 `GenerationType.IDENTIFY` 主键自增，适用于 MySQL 等数据库 `GenerationType.AUTO` 自动选择
`@Column`	指定实体字段与数据库列的映射关系，指定属性为 `name` `nullable` `length` `columnDefinition` 等
`@Transient`	不需要写入数据库的字段
`@Lob`	声明大字段
`@Enumerated()`	将枚举类型映射为数据库字段，策略为 `EnumType.ORDINAL` 默认的存序号 `EnumType.STRING` 存名称两种
`@EnableJpaAuditing`	开启 JPA 审计功能
`@Modifying`	标识修改和删除操作，必须和 `@Transactional` 注解一起用
`@OneToOne` `@OneToMany` `@ManyToOne` `@ManyToMany`	JPA 的四种关联关系，分别是一对一、一对多、多对一、多对多

Lomlok

注释	说明
`@Getter` `@Setter`	生成 getter 和 setter
`@ToString`	生成 toString
`@EqualsAndHashCode`	生成 equals 和 hashCode
`@NoArgsConstructor`	生成无参构造方法
`@AllArgsConstructor`	生成全参构造方法
`@RequiredArgsConstructor`	生成构造方法，参数为所有 `@NotNull` 和 final 字段
`@Data`	包含 `@Getter` `@Setter` `@EqualsAndHashCode` `@RequiredArgsConstructor`
`@Value`	不可变对象的 `@Data`
`@Builder`	提供建造者模式
`@SneakyThrows`	偷偷抛出受检异常，无需在方法签名中声明
`@Cleanup`	默认关闭资源（如IO流）
`@Slf4j` `Log4j`	自动注入一个日志记录器

JSON

@JsonIgnoreProperties({}) 过滤掉特定属性，若允许未知属性进入，可添加 ignoreUnknown = true
@JsonIgnore 作用于字段或 getter/setter 方法级别，用于指定在序列化/反序列化时忽略该特定特性
@JsonFormat(shape = JsonFormat.Shape.STRING, pattern = "yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss.SSS'Z'", timezone = "GMT") 指定属性在序列化/反序列化时的格式，常用于日期时间类型的格式化
@JsonUnwrapped 作用于字段上，用于在序列化时将其嵌套对象的属性“提升”到当前对象的层级。反序列化时执行反操作

测试

@ActiveProperties 一般用于测试类上，用于声明生效的 spring 配置文件
@Test 是 JUnit 框架下提供的注解，用于标记一个方法是测试方法
@WithMockUser 是 spring security test 模块下提供的注解，用于在测试期间模拟一个已认证的用户

外部注入

这种注解有两个：用于批量绑定的 @ConfigurationProperties 和用于单个注入的 @Value

@ConfigurationProperties 通过 prefix 属性指定特定配置前缀的配置，也可以和数据校验注解结合使用，也可以注入 Map、List、自定义对象等复杂结构，常用于绑定如数据库配置、第三方服务配置等一组相关配置。

@Value 必须写完整的属性名或表达式，不支持松散绑定，但支持 SpEL 表达式，使用 #{...} 进行复杂的表达式计算，适用于注入零散的、独立的配置值。

事务

spring 中的事务分两种：编程式事务和声明式事务。

编程式事务：在代码中硬编码，在分布式系统中推荐使用。通过 TransactionTemplate 或者 TransactionManager 手动管理事务。若事务范围过大，会出现事务未提交导致超时，因此事务比锁的粒度更小
声明式事务：在 xml 配置文件中配置或者直接基于注解，实际通过 AOP 实现（使用注解 @Transaction 最多）

事务传播行为 `propagation`

当事务方法被另一个事务方法调用时，必须指定事务应该如何传播，是继续在现有事务中运行，还是新开一个事务。正确的事务传播薪给的值如下：

TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED
使用最多的一个事务行为，默认值。若当前存在事务则加入该事务；若当前没有事务则创建一个新事务
TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW
创建一个新事务。若当前存在事务，则将当前事务挂起。不管外部方法是否开启事务，该方法都会开启新事务
TransactionDefinition.PROPAGATION_NESTED
若当前存在事务，则创建一个事务作为当前事务的嵌套事务进行；若当前没有事务，则创建一个新事务
TransactionDefinition.PROPAGATION_MANDATORY
若当前存在事务，则加入该事务；若当前没有事务，则抛出异常

以下三种级别，事务在发生错误时可能不会回滚

TransactionDefinition.PROPAGATION.SUPPORT
若当前存在事务，则加入该事务；若当前没有事务，则以非事务的方式运行
TransactionDefinition.PROPAGATION_NOT_SUPPORT
非事务方式运行，若存在事务则把当前事务挂起
TransactionDefinition.PROPAGATION_NEVER
非事务方式进行，若存在事务则抛出异常

事务隔离级别 `isolation`

和数据库一样，spring 也支持事务隔离，其级别和 SQL 差不多

TransactionDefinition.ISOLATION_DEFAULT
使用后端数据库默认的隔离级别
TransactionDefinition.ISOLATION_READ_UNCOMMITTED
读未提交
TransactionDefinition.ISOLATION_READ_COMMITTED
读已提交
TransactionDefinition.ISOLATION_REPEATABLE_READ
可重复读
TransactionDefinition.ISOLATION_SERIALIZABLE
可串行化

四种隔离级别的区别详见https://ivanclf.github.io/2025/10/11/sql-2/#隔离级别

事务超时属性

事务超时就是指一个事务所允许执行的最长时间，若超时则自动回滚。在 TransactionDefinition 中以 int 值表示超时时间，单位是秒，默认为 -1，表示超时时间取决于底层系统或没有超时时间。

事务只读属性

对于只有读取数据查询的事务，可以指定事务类型为 readonly，即只读事务。由于不涉及数据的修改，数据库会提供一些优化手段，适合用在有多条数据库查询操作的方法中。

声明式事务

当在配置类上使用 @EnableTransactionManagement 后，spring 容器会向容器中注册一个关键的 Bean 后处理器—— InfrastructureAdvisorProxyCreator。这个类的作用很明确，就是一个“自动代理创建器”，用于在 Bean 初始化后阶段，扫描容器中所有的 Bean，判断哪些 Bean 存在 @Transactional 注解，需要被代理。

如果匹配成功，spring 会通过 JDK 动态代理或 Cglib 代理来创建代理。

在调用该代理对象的方法时，代理对象会拦截所有的方法调用，检查被调用的方法是否有 @Transactional 注解。如果有，就解析其属性（propagation isolation rollbackfor 等），执行事务拦截器。该十五拦截器的逻辑如下

通过 PlatformTransactionManager 事务管理器，根据当前的事务属性，判断是加入现有事务还是开启一个新事务。然后通过事务管理器开启一个新的事务，并从数据库连接池中获取一个链接，关闭其自动提交
调用原始目标对象的对应方法
根据目标执行方法的执行情况来决定事务的最终状态。若正常返回则提交事务，若抛出异常，则事务拦截器会捕获它，检查抛出的异常是否匹配 @Transactional.rollbackfor 指定的规则，匹配则回滚事务，不匹配则提交事务
无论事务是提交还是回滚，拦截器都会释放数据库链接

在以下情况下，@Transactional 注解会失效

自调用。spring 事务基于 AOP 代理，自调用绕过了代理机制
这是最常见的一个问题。是因为方法 A 在调用方法 B 时，用的是 this 引用，绕过了 spring 的代理对象，也就导致代理对象中的事务逻辑没有机会执行。解决犯法是把当前类作为一个 Bean 注入到自己中，然后通过这个注入的 Bean 来调用方法 B
捕获异常未抛出，而是通过其他处理方式解决
抛出未受检异常
spring 事务默认只对 RuntimeException 和 Error 类型的异常进行回滚。若一个异常是 Exception 的子类但不是 RuntimeException 的子类则不会回滚。需要指定为 @Transactional(rollbackfor = Exception.class)
不是 public 方法，spring 创建不了代理
@Async 和 @Transactional 混用，异步方法在另一个线程执行，事务不生效

spring MVC

spring MVC 的核心组件有以下几种

DispatcherServlet 核心的中央处理器，负责接收请求、分发，并给予客户端响应
HandlerMapping 处理器映射器，根据 URL 去匹配查找能处理的 Handler，并会将请求涉及到的拦截器和 Handler 一起封装
HandlerAdapter 处理器适配器，根据找到的 Handler 去适配执行对应的 Handler
Handler 请求处理器，处理实际请求的处理器
ViewResolver 视图解析器，根据 Handler 返回的逻辑视图/视图，解析并渲染真正的驶入，并传递给 DispatcherServlet 客户端

工作原理

当一个 HTTP 请求到达服务器时，首先由 DispatcherServlet 接收。它负责将请求分发到合适的处理器，也就是 @Controller 中的方法，并协调其他组件的工作。
DispatcherServlet 查询配置的 HandlerMapping。后者扫描是所有带有 @Controller 或 @RestController 的 Bean，找到对应路由的具体方法。
找到对应方法后，DispatcherServlet 会委托给 HandlerAdapter 进行调用。在注解驱动开发中，常用的是 RequestMappingHandlerAdapter，这一层会把请求参数自动注入到方法形参中，并调用 Controller 执行实际的业务逻辑。
Controller 方法最终会返回结果，比如视图名称、ModelAndView 或直接返回 JSON 数据
渲染完成的 HTML 或者换好的 JSON 数据，通过 HttpServletResponse 返回给客户端

其中的 HandlerAdapter 用于处理多种风格的处理器调用方式，屏蔽不同控制器的差异。

flowchart LR
    client((客户端))
    
    subgraph spring [Spring MVC 流程]
        dispatcher[DispatcherServlet]
        existsMapping{是否存在映射}
        handlerMapping[HandlerMapping]
        handlerAdapter[HandlerAdapter]
        controller[Handler/Controller]
        viewResolver[ViewResolver]
    end

    client -->|1. 发送请求 URL| dispatcher
    dispatcher -->|2. 检查映射| existsMapping
    
    existsMapping -->|否| client
    existsMapping -->|是| handlerMapping
    
    handlerMapping -->|3. 返回执行链| dispatcher
    dispatcher -->|4. 获取适配器| handlerAdapter
    handlerAdapter -->|5. 执行处理方法| controller
    controller -->|6. 返回 ModelAndView| handlerAdapter
    handlerAdapter -->|7. 返回 ModelAndView| dispatcher
    
    dispatcher -->|8. 解析视图| viewResolver
    viewResolver -->|9. 返回 View 对象| dispatcher
    dispatcher -->|10. 渲染视图并响应| client

传统的 MVC 中，返回的数据通常是 HTML 页面。但在 RESTful 架构中，通常返回的是 JSON 或 XML，而不再是一个完整的页面。当一个类上使用 @RestController 时，它会告诉 spring 这个类中所有方法的返回值都应该直接写入 HTTP 响应体中，而不再被解析为视图。@ResponseBody 是其在方法级别的呈现。

spring boot

spring boot 是 spring 生态的一个重大突破，它极大简化了 spring 应用和开发过程。“约定大于配置”是 spring boot 最核心的概念。它预设了很多的默认配置。

比如 @SpringBootApplication 标志着一个 spring boot应用的入口，包含了 @Configuration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan 等注解

自动装配

开启自动装配的注解是 @EnableAUtoConfiguration。这个注解会告诉 spring 去扫描所有可用的自动配置类。当 main 方法执行的时候，spring 回去类路径下找 spring.factory 这个文件，读取里面配置的自动配置类列表。在每个自动配置类的内部，通常会有一个 @Configuration 注解，同时结合各种 @Conditional 注解来做控制。常用的条件注解为

注解	作用
`@ConditionalOnClass`	类路径下存在指定类时生效
`@ConditionalOnMissingClass`	类路径下不存在指定类时生效
`@ConditionalOnBean`	容器中存在指定 Bean 时生效
`@ConditionalOnMissingBean`	容器中不存在指定 Bean 时生效
`@ConditionalOnProperty`	配置文件中存在指定属性时生效
`@ConditionalOnWebApplication`	当前是 web 应用时生效
`@ConditionalOnExpression`	SpEL 表达式为 true 时生效

创建 spring boot starter

创建 starter 项目结构
通常将 starter 分成两个模块：启动器模块和自动配置模块。

启动器模块的 pom.xml 如下。其中只包含依赖声明

<project>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>hello-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.0.0</version>

    <dependencies>
        <!-- 引入自动配置模块 -->
        <dependency>
            <groupId>com.example</groupId>
            <artifactId>hello-spring-boot-starter-autoconfigure</artifactId>
            <version>1.0.0</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

自动配置模块的 pom.xml 配置如下。其中包含核心配置逻辑

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
        <optional>true</optional>
    </dependency>
</dependencies>

创建一个自动配置类，该类的作用是根据配置文件中的属性来创建和配置 Bean

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(MyStarterProperties.class)
public class MyServiceAutoConfiguration {

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public MyService myService(HelloProperties properties) {
        return new MyService(properties.getMessage());
    }
}

定义配置属性类。
使用 @ConfigurationProperties 绑定外部配置，让用户可以在 application.yml 或其他文件中自定义参数

@ConfigurationProperties(prefix = "example.hello")
public class HelloProperties {
    private String prefix = "Hello";
    private String suffix = "!";
}

编写业务服务类

创建自动配置类
使用条件注解控制何时生效

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(HelloProperties.class)
@ConditionalOnProperty(prefix = "example.hello", value = "enabled", matchIfMissing = true)
public class HelloAutoConfiguration {
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean // 容器中不存在HelloService时创建
    public HelloService helloService() {
        return new HelloService(properties);
    }
}

注册自动配置类
在 resources/META-INF/ 下创建 spring.factory 文件

1 2	`org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\ com.example.hello.HelloAutoConfiguration`

使用自定义 starter
引入依赖

<dependency>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>hello-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
</dependency>

在 application.properties 下配置参数

1 2	`example.hello.prefix=Hi example.hello.suffix=!!!`

启动

`@SpringBootApplication` 注解

执行该注解的内容。该注解包括三个内容

@SpringBootConfiguration 标记这个类是一个 spring boot 配置类，相当于一个 spring 配置文件
@EnableAutoConfiguration 标记 spring boot 可以进行自动配置，自动注册各种组件
@ComponentScan 扫描当前包及其子包下的组件，注册为 Bean

main 方法里的 run 方法怎么会识别到 main 方法外的 @SpringBootApplication 注解呢？因为在 run 方法中已经传入了 Application.class，这个类中有对应的注解，自然就知道了。

创建 `SpringApplication` 实例

要执行 SpringApplication.run() 前，首先需要创造一个 SpringApplication 的实例。在构造方法中，主要完成了以下几件关键的事情：

推断应用类型：根据类路径判断是 Servlet Web、响应式 Web 还是非 Web 应用。
加载初始化器与监听器：从 META-INF/spring.factories 加载 ApplicationContextInitializer 和 ApplicationListener 实现类，用于容器初始化和事件监听。
推断主配置类：根据 main 方法定位主配置类。

启动 `run()` 方法

启动计时器，创建并配置环境，加载配置源。
发布 ApplicationEnvironmentPreparedEvent 事件，触发配置加载（如 application.yml）。
根据应用类型创建对应的 ApplicationContext（如 Web 应用使用 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext）。
准备上下文：设置环境、执行初始化器，发布 ApplicationContextInitializedEvent。
刷新上下文（核心步骤）：
1. 准备 BeanFactory，配置基础组件。
2. 调用 BeanFactoryPostProcessor，解析配置类，处理 @SpringBootApplication。
3. 执行自动配置：通过 AutoConfigurationImportSelector 读取 spring.factories，按条件加载配置类。
4. 注册 BeanPostProcessor，初始化事件广播器。
5. 在 onRefresh() 中创建并启动内嵌 Web 服务器。
6. 初始化剩余单例 Bean，完成刷新，发布 ContextRefreshedEvent 等事件。
停止计时，输出启动日志。

spring MVC 是 spring 的一个模块，专门用来做 Web 开发，处理 HTTP 请求和响应。而 spring boot 的目标是简化 spring 应用的开发过程，可以通过 starter 的方式快速集成 spring MVC

工具

spring data JPA

JPA 是 Java EE 的一个 ORM 标准。

使用 JPA，在数据库中非持久化一个字段，可以使用以下方式

将其变成 static
将其变成 final
使用 transient 修饰
使用 @Transient 注释修饰

可以使用 @CreatedDate 表示改字段是创建时间字段，当这个实体被 insert 时，会设置值
可以使用 @CreatedBy 表示该字段为创建人，在这个实体被 insert 时，会设置值
@LastModifiedDate @LastModifiedBy 同理

spring security

spring security 是 spring 提供的安全框架，核心功能包括认证和授权。其控制请求访问权限的方法如下

权限	描述
`permitAll()`	无条件允许任何形式访问，不管你登录还是没有登录
`anonymous()`	允许匿名访问，也就是没有登录才可以访问
`denyAll()`	无条件决绝任何形式的访问
`authenticated()`	只允许已认证的用户访问
`fullyAuthenticated()`	只允许已经登录或者通过 `remember-me` 登录的用户访问
`hasRole(String)`	只允许指定的角色访问
`hasAnyRole(String)`	指定一个或者多个角色，满足其一的用户即可访问
`hasAuthority(String)`	只允许具有指定权限的用户访问
`hasAnyAuthority(String)`	指定一个或者多个权限，满足其一的用户即可访问
`hasIpAddress(String)`	只允许指定 ip 的用户访问

实现密码加密需要实现 PasswordEncoder 接口

public interface PasswordEncoder {
    // 加密也就是对原始密码进行编码
    String encode(CharSequence var1);
    // 比对原始密码和数据库中保存的密码
    boolean matches(CharSequence var1, String var2);
    // 判断加密密码是否需要再次进行加密，默认返回 false
    default boolean upgradeEncoding(String encodedPassword) {
        return false;
    }
}

spring cloud

spring cloud 是一套基于 spring boot 的微服务全家桶。而 spring boot Alibaba 在 spring boot 的基础上，增加了如下组件

组件	功能
Nacos	提供服务注册和发现、动态配置管理等功能
Sentiel	提供流量控制、熔断降级和系统自适应保护等功能
Seata	分布式事务解决方案
RocketMQ	分布式消息中间件
Dubbo	高性能的 Java RPC 框架

spring task

spring task 是 spring 框架提供的轻量级任务调度框架。要使用该框架，首先使用 @EnableScheduling 开始定时任务的支持。然后在需要定时任务的方法加上 @Schedule 注解，支持 fixedRate、fixedDelay、cron 三种表达式。

默认情况下，spring task 会使用单线程执行所有定时任务。若某个任务执行时间过长或任务数量多，就会造成阻塞。因此可以通过线程池解决这个问题

@Configuration
@EnableScheduling
public class ScheduleConfig implements SchedulingConfigurer {
    @Override
    public void configureTasks(ScheduledTaskRegistrar taskRegistrar) {
        taskRegistrar.setScheduler(Executors.newScheduledThreadPool(10));
    }
}

另外可以将 spring task 迁移到其他框架（例如 Quartz 等）。

spring cache

spring cache 是 spring 框架提供的一套缓存抽象，通过提供统一的接口支持多种缓存的实现，如 redis、Caffeine 等。

spring cache 本身只是提供了一套统一的接口和注解来管理缓存，本身并不具备缓存能力，而 redis 是具体的缓存实现。

web

#java #spring #spring-boot

spring 高级特性

https://ivanclf.github.io/2025/11/02/spring-2/

作者

Ivan Chan

发布于

2025年11月2日

许可协议

MyBatis 的使用上一篇

spring 基础特性下一篇

spring 高级特性

注解杂记

数据获取

数据校验

JPA

Lomlok

JSON

测试

外部注入

事务

事务传播行为 propagation

事务隔离级别 isolation

事务超时属性

事务只读属性

声明式事务

spring MVC

工作原理

spring boot

自动装配

创建 spring boot starter

启动

@SpringBootApplication 注解

创建 SpringApplication 实例

启动 run() 方法

工具

spring data JPA

spring security

spring cloud

spring task

spring cache

事务传播行为 `propagation`

事务隔离级别 `isolation`

`@SpringBootApplication` 注解

创建 `SpringApplication` 实例

启动 `run()` 方法