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知识回顾 | 系统梳理Spring编程错误根源

你好,我是傅健。

前面我们介绍了50个各式各样的问题在正式结束课程之前我觉得有必要带着你去梳理下或者说复盘下问题出现的原因。错误的表现千万种但是如果追根溯源的话其实根源不会太多。

当然可能有的同学会把所有的问题都简单粗暴地归结为“学艺不精”但是除了这个明显的原因外我想你还是应该深入思考下最起码假设是Spring本身就很容易让人犯的错误你至少是有意识的。那么接下来我们就来梳理下关于Spring使用中常见的一些错误根源。

隐式规则的存在

要想使用好 Spring你就一定要了解它的一些潜规则例如默认扫描Bean的范围、自动装配构造器等等。如果我们不了解这些规则大多情况下虽然也能工作但是稍微变化则可能完全失效例如在第1课的案例1中我们使用 Spring Boot 来快速构建了一个简易的 Web 版 HelloWorld

其中,负责启动程序的 Application 类定义如下:

package com.spring.puzzle.class1.example1.application
//省略 import
@SpringBootApplication
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

提供接口的 HelloWorldController 代码如下:

package com.spring.puzzle.class1.example1.application
//省略 import
@RestController
public class HelloWorldController {
    @RequestMapping(path = "hi", method = RequestMethod.GET)
    public String hi(){
         return "helloworld";
    };
}

但是,假设有一天,当我们需要添加多个类似的 Controller同时又希望用更清晰的包层次结构来管理时我们可能会去单独建立一个独立于 application 包之外的 Controller 包,并调整类的位置。调整后结构示意如下:

这样就会工作不起来了追根溯源你可能忽略了Sping Boot中@SpringBootApplication是有一个默认的扫描包范围的。这就是一个隐私规则。如果你原本不知道那么犯错概率还是很高的。类似的案例这里不再赘述。

默认配置不合理

除了上述原因以外还有一个很重要的因素在于Spring默认的配置不见得是合理的。

你可以思考这样一个问题如果让我们写一个框架我们最大的追求肯定是让用户“快速上手”这样才好推广。所以我们肯定不会去写一堆配置而是采用默认值的方式。但是这里面你提出的默认值一定是用户需要的么未必。这时候你可能会妥协地满足80%的用户使用场景。所以在使用时你一定要考虑自己是不是那多余的20%。

一起复习这样一个的案例,在第18课的案例2中当我们什么都不去配置而是直接使用 Spring Data Cassandra 来操作时,我们实际依赖了 Cassandra driver 内部的配置文件,具体目录如下:

.m2\repository\com\datastax\oss\java-driver-core\4.6.1\java-driver-core-4.6.1.jar!\reference.conf

我们可以看下它存在很多默认的配置,其中一项很重要的配置是 Consistency在 driver 中默认为 LOCAL_ONE具体如下

basic.request {
 

  # The consistency level.
  #
  # Required: yes
  # Modifiable at runtime: yes, the new value will be used for requests issued after the change.
  # Overridable in a profile: yes
  consistency = LOCAL_ONE
 
//省略其他非关键配置 
}

当你第一次学习和应用 Cassandra 时,你一定会先只装一台机器玩玩。此时,设置为 LOCAL_ONE 其实是最合适的,也正因为只有一台机器,你的读写都只能命中一台。这样的话,读写是完全没有问题的。

但是产线上的 Cassandra 大多都是多数据中心多节点的备份数大于1。所以读写都用 LOCAL_ONE 就会出现问题。所以这样说你就理解了我要表达的意思了吧Spring采用了一堆默认配置有其原因但不见得适合你的情况。

追求奇技淫巧

Spring给我们提供了很多易用的可能然后有时候你用着用着会觉得Spring怎么用都能工作起来特别是你在网上看到了一些更简洁高效的写法之后你会觉得惊喜原来这样也可以。但是Spring真的是无所不能地随意使用么

这里让我们快速回顾下第9课的案例2我们常常使用@RequestParam 和@PathVarible 来获取请求参数request parameters以及 path 中的部分。但是在频繁使用这些参数时,不知道你有没有觉得它们的使用方式并不友好,例如我们去获取一个请求参数 name我们会定义如下

@RequestParam("name") String name

此时,我们会发现变量名称大概率会被定义成 RequestParam值。所以我们是不是可以用下面这种方式来定义

@RequestParam String name

这种方式确实是可以的,本地测试也能通过。这里我给出了完整的代码,你可以感受下这两者的区别:

@RequestMapping(path = "/hi1", method = RequestMethod.GET)
public String hi1(@RequestParam("name") String name){
    return name;
};

@RequestMapping(path = "/hi2", method = RequestMethod.GET)
public String hi2(@RequestParam String name){
    return name;
};

很明显,对于喜欢追究极致简洁的同学来说,这个酷炫的功能是一个福音。但当我们换一个项目时,有可能上线后就失效了,然后报错 500提示匹配不上。

这个案例的原因我就不复述了我只是想说通过这个案例你要明白Spring虽然强大看起来怎么都能玩转但是实际并非一定如此。

理所当然地使用

在使用Spring框架时有时候我们会不假思索地随意下结论。例如我们在处理HTTP Header遇到需要处理多个Header时我们第一反映是使用一个HashMap来接收但是会满足所有情况么让我们快速回顾下第10课的案例1。

在 Spring 中解析 Header 时我们在多数场合中是直接按需解析的。例如我们想使用一个名为myHeaderName的 Header我们会书写代码如下

@RequestMapping(path = "/hi", method = RequestMethod.GET)
public String hi(@RequestHeader("myHeaderName") String name){
   //省略 body 处理
};

定义一个参数,标记上@RequestHeader指定要解析的 Header 名即可。但是假设我们需要解析的 Header 很多时,按照上面的方式很明显会使得参数越来越多。在这种情况下,我们一般都会使用 Map 去把所有的 Header 都接收到,然后直接对 Map 进行处理。于是我们可能会写出下面的代码:

@RequestMapping(path = "/hi1", method = RequestMethod.GET)
public String hi1(@RequestHeader() Map map){
    return map.toString();
};

粗略测试程序,你会发现一切都很好。而且上面的代码也符合针对接口编程的范式,即使用了 Map 这个接口类型。但是上面的接口定义在遇到下面的请求时,就会超出预期。请求如下:

GET http://localhost:8080/hi1
myheader: h1
myheader: h2

这里存在一个 Header 名为 myHeader不过这个 Header 有两个值。此时我们执行请求,会发现返回的结果并不能将这两个值如数返回。结果示例如下:

{myheader=h1, host=localhost:8080, connection=Keep-Alive, user-agent=Apache-HttpClient/4.5.12 (Java/11.0.6), accept-encoding=gzip,deflate}

实际上,要完整接收到所有的 Header不能直接使用Map而应该使用MultiValueMap。

借着这个案例可以思考下你为什么会出错因为你肯定知道要用一个Map来接收也相信一定可以但是你可能疏忽了你用的Map是Spring给你返回的Map。所以有时候一些“理所当然”的结论其实是错误的。一定要大胆假设、小心求证才能规避很多问题。

无关的依赖变动

Spring依赖了大量的其他组件来协同完成功能但是完成同一个功能的组件却可能存在多种工具例如Spring完成JSON操作既可以依赖Gson也可以依赖Jackson。更可怕的是Spring往往是动态依赖的即优先看看优选的工具是否存在存在则用不存在才看其他依赖的工具类型是否存在。这样的逻辑会导致项目的依赖不同时依赖的工具也不同从而引发一些微妙的行为“变化”。

我们可以快速复习下第11课的案例2首先看下面这段代码

@RestController
public class HelloController {
    
    @PostMapping("/hi2")
    public Student hi2(@RequestBody Student student) {
        return student;
    }
    
}

这段代码接收了一个 Student 对象,然后原样返回。我们使用下面的测试请求进行测试:

POST http://localhost:8080/springmvc3_war/app/hi2
Content-Type: application/json
{
"name": "xiaoming"
}

经过测试,我们会得到以下结果:

{
"name": "xiaoming"
}

但是随着项目的推进,在代码并未改变时,我们可能会返回以下结果:

 
{
"name": "xiaoming",
"age": null
}

即当 age 取不到值,开始并没有序列化它作为响应 Body 的一部分,后来又序列化成 null 作为 Body 返回了。

如果我们发现上述问题,那么很有可能是上述描述的依赖变动造成的。具体而言,在后续的代码开发中,我们直接依赖或者间接依赖了新的 JSON 解析器例如下面这种方式就依赖了Jackson

<dependency>
     <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
     <artifactId>jackson-databind</artifactId>
     <version>2.9.6</version>
 </dependency>

诸如此类问题,一般不会出现严重的问题,但是你一定要意识到,当你的代码不变时,你的依赖变了,行为则可能“异常”了。

通用错误

实际上除了上面的一些原因外还有不少错误是所有类似Spring框架都要面对的问题。例如处理一个HTTP请求Path Variable 含有特殊字符/时,一般都会有问题,大多需要额外的处理。我们可以复习下第9课的案例1。

在解析一个 URL 时,我们经常会使用到@PathVariable 这个注解。例如我们会经常见到如下风格的代码:

@RestController
@Slf4j
public class HelloWorldController {
    @RequestMapping(path = "/hi1/{name}", method = RequestMethod.GET)
    public String hello1(@PathVariable("name") String name){
        return name;
        
    };  
}

当我们使用 http://localhost:8080/hi1/xiaoming 访问这个服务时,会返回"xiaoming",即 Spring 会把 name 设置为 URL 中对应的值。

看起来顺风顺水,但是假设这个 name 中含有特殊字符/时(例如 http://localhost:8080/hi1/xiao/ming ),会如何?如果我们不假思索,或许答案是"xiao/ming"?然而稍微敏锐点的程序员都会判定这个访问是会报错的。

这个案例其实你换别的HTTP服务框架也可能需要处理这种问题就是一些通用的问题并不是因为你使用Spring才出现的。

通过思考上述错误根源其实你应该相信了除了学艺不精之外还有一部分原因在于我们的“武断”和Spring的好用。也正因为它的好用让我们很少去思考它的内部运作机制当我们大刀阔斧地到处使用Spring时可能不小心就踩坑了。所以当你使用Spring时不妨大胆假设、小心求证多看看别人犯的错误多总结总结最佳实践。这样才能一劳永逸更加熟练和自信地使用Spring