主流Java框架Spring。

系列文章

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將之前學到的技術整理成系列文章，Java Spring Framework， Hibernate與Kubernetes。

KRs

領域探索 100%

Spring Boot成為主流

簡化 Spring的框架，基於 Spring Framework (下面會提到)，開發人員提供了一個快速、簡單、高效、可擴展和易於部署的開發框架，有助於加快開發進程，降低開發成本。

通過 Spring Boot Starter 模組(Maven 或 Gradle)實現自動配置，MySQL、MongoDB，消息隊列等支持，自動配置類中通常會註冊一些 Spring Bean，這些 Bean 會根據 Spring Boot 的自動配置規則進行設置。

application.properties實現對不同環境的配置支持。

Source Code

去除繁瑣配置，Spring MVC > Spring Boot取代

配置Maven依賴 > Spring Boot保留
配置web.xml加載spring mvc
資料庫配置
讀取文件的配置
Log
Tomcat > Spring Boot內建

Spring Annotations

@SpringBootApplication：標記主配置類，同時啟用自動配置和組件掃描。

2. @RestController：標記一個類為 REST 風格的控制器。
3. @GetMapping/@PostMapping/@PutMapping/@DeleteMapping：定義@RestController中 HTTP 的 GET/POST/PUT/DELETE 方法對應的路徑和處理器方法。
4. @Component：通用的組件注解，標記一個類為 Spring 組件。
5. @EnableCaching：啟用緩存管理。
6. @EnableAsync：啟用異步方法調用。
7. @Entity：對應到table, 後接@Table(name = "...")
8. @Autowired：自動注入 Spring Bean。
9. @Service：定義比CRUD更複雜操作
10. @SpringBootApplication： 啟動程式
11. @Data：Lombok 簡化 getter, setter, toString
12. @Repository封裝後端database crud操作
13. @Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
14. @Transactional 實現事務管理，方法執行過程中發生異常，則事務會自動回滾，保證數據庫的一致性。

常用的事務管理器包括：

DataSourceTransactionManager：用於支持關聯到單個數據源的事務管理。
JtaTransactionManager：用於支持全局事務管理。
JpaTransactionManager：用於支持 JPA 操作的事務管理。

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Transactional
    public void addUser(User user) {
        userRepository.save(user);
    }
}

Hibernate

配對應用程式模型物件和數據庫表格的資料的框架

Hibernate V.S. MyBatis

@Entity

Hibernate在POJO（Java 物件）上@就可以直接映射，MyBatis較複雜
Hibernate 封裝SQL開發較快
MyBatis 一對一或一對多的關聯設定較簡單
MyBatis 可以對SQL優化查詢

專案建置

Spring MVC(Model. View. Controller)

Initializr

建構專案初始架構與相依套件

常用
- Spring Web(Spring MVC)
- Spring Data JPA(Hibernate)
- H2(In memory database)
- MySQL Driver
- Lombok

Maven v.s. Gradle

建置套件
Maven：XML
Gradle：Json

pom.xml添加新依賴後需要再

1	~/apache-maven-3.9.0/bin/mvn clean install

使用者由網頁切入(VCM)

View: Postman( Get, Post, Put, Delete) in Thymeleaf/JSP or command
Controller: API Layer 以前是Struts負責，溝通前端JSP(View)與後端Servlets(Model)
Model: Service(Business Logic)資料數中的一個表
Data Access Object, DAO: Presistence Logic Hibernate封裝SQL，封裝資料庫進行持久層的操作
DB 執行SQL語句

工程師由Model切入(MCV)

如果要添加MySQL到專案

1. pom.xml: 添加依賴套件

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

<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>

2. application.yml: 設置參數

server:
  port: 9100 # 伺服器的port號

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/ems?useSSL=false # mysql databases 連接位址
    username: root # database 用戶名
    password: 123456 # database 密碼

  jpa:
    properties.hibernate.dialect: org.hibernate.dialect.MySQL8Dialect
    hibernate.ddl-auto: update
    generate-ddl: true
    show-sql: true

3. `Model`:  @Entity 對應到 MySQL 數據庫中的一個表

@Entity
@Table(name="employees")
public class Employee {

4. Respository: 繼承 JpaRepository 的interface

使用 Spring Data JPA 透過底層默認框架Hibernate來映射SQL語句，操作資料庫

5. Service: 定義比CRUD更複雜操作，像listUser...

@Service
public class EmployeeServiceImpl implements EmployeeService {

    private EmployeeRepository employeeRepository;
…
 
6. Exception: Service會用到的錯誤控制 

ResourceNotFoundException <class>  

7. `Controller`: API接口定義

@RestController
@RequestMapping("/api/employees")
public class EmployeeController {

    private EmployeeService employeeService;
@RequestMapping("/api/employees")
public class EmployeeController {

8. `View`: 透過內建Tomcat網頁呈現

9. 啟動程式

@SpringBootApplication
public class DemoApplication {

	public static void main(String[] args) {

Lombok
簡化 getter, setter, toString等

選擇Lombok或手動添加

<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <version>1.18.0</version>
</dependency>

使用

@Data
public class Student {

會引入

import lombok.*;

或使用

@Getter
@Setter
@AllArgsConstructor
@EqualsAndHashCode
public class Student {

會引入

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.EqualsAndHashCode;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;

Spring Framework

整合簡化JSP、Servlet等Web Framework，解決類別間相依性

Thymeleaf
MVC中的View，SpringBoot官方支持模板引擎，旨在成為JSP的完全替代品

選擇web與Template Engines或手動添加

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

引入後resource資料夾下多個Templates放模板  

http://localhost:63342/spring5webapp/bookList.html

Spring的設計模式(IoC-DI, AOP)

IoC(Inversion of Control 控制反轉)

設計原則，取代new物件的依賴

讓物件的產生與配置委託給IOC容器(這裡說的也就是Spring IOC Container)，讓程式到了需要時，讓容器來幫我們注入

Object obj = new Object();
改成
Object obj = ApplicationContext.getBean(Object.class);

DI(Dependency Injection 依賴注入)

實現控制反轉，讓一個物件和 class接收它所依賴（變數）的其他物件，用Annotation分離接收方和依賴，從而提供鬆耦合以及代碼重用性。

A對B依賴，B改動時，A就要跟著改

public class A{
    B b = new B();
    ...
}

外部實例再傳入，方便維護

public class A
{
    B b;
    //建構元注入
    public A(B _b)
    {
        this.b = _b;
    }
    //設值注入
    public void a(B _b)
    {
        this.b = _b;
        ...
    }
}

AOP代理模式，不動原有設計加新功能

AOP(Aspect Oriented Programming with Spring): 一種概念與一系列標準，解決跨越多個模塊的重複性問題，例如日誌輸出、性能統計、安全控制等。

通過 @EnableAspectJAutoProxy 注解來啟用 AOP。

@SpringBootApplication
@EnableAspectJAutoProxy
public class DemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }
}

Proxy Design(代理模式): 預測使用者行為，自動裝配

靜態代理(Static Proxy): 程式還沒運行前就確立了整個物件的包裝與邏輯
動態代理(Dynamic Proxy): 代理物件交由程式運行時生成

Spring Cloud

Spring Boot 中最常用的微服務框架之一，它基於 Spring Boot 構建，提供了一系列開箱即用的微服務組件，包括服務發現、負載均衡、配置中心、網關等，使得開發者可以更輕鬆地實現微服務架構，Eureka、Ribbon、Zuul、Config Server 等。

時程: 2023/2/1- 2023/3/1

Spring Boot on Kubernetes

Refs

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Lunski's Clutter

Spring and Hibernate