SpringBoot在线教育系统，附源码

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SpringBoot在线教育系统，附源码

SpringBoot核心原理：自动配置、事件驱动、Condition

springBoot是什么？

SpringBoot进阶之缓存中间件Redis

一、SpringBoot在线教育系统，附源码

分享两款教育教学系统，代码完整，功能完善，源码地址在文末。

▶▶▶1：Java开源智慧云智能教育平台源码 前后端分离

00396

基于 SpringBoot + Mybatis + Shiro + mysql + redis构建的智能教育平台。架构上使用完全前后端分离。

一、管理端功能：

1、功能模块：系统首页、教育教学模块、考试管理模块、统计分析模块、系统设置模块。

2、支持多种题型：选择题、多选题、判断题、填空题、综合题以及数学公式。支持在线考试，教师在线批改试卷。

3、试题管理：支持excel模板导入试题、支持使用富文本编辑试题及插入数学公式，同时还支持上传试题教学视频。

4、试卷管理：支持将试卷导出成word文档、html页面进行打印、支持富文本图片导出到word。

5、试卷批改功能：支持教师后台批改试卷，主观题系统自动评分、非主观题由教师评分、错题可设置添加到学员错题本。

6、权限管理：主要包括用户管理、角色管理、权限管理。

二、学生端功能模块：

学员在线做课程试题、在线考试、错题本功能记录、考试记录、个人中心。

▶▶▶▶2：Java学校教务管理系统源码带微信小程序

运行环境：jdk8+mysql5.7+IntelliJ IDEA+maven

技术：springboot+mybatis+layui+shiro+jquery

教务管理系统是一个基于网络的在线管理平台 , 帮助学校管理教务系统，用一个帐号解决学校教务教学管理，灵活的定制符合学校自己实际情况的教务系统。

功能介绍：

教务管理系统分为微信小程序端和3个子系统，3个子系统分别是管理员系统、教师系统和学生系统，分别对应拥有不同权限的角色：管理员、教师和学生；

（1）管理员系统：管理员可以管理课程、管理教师、管理学生、发布校园公告、校建管理、教评问题管理、分配权限等功能；

（2）教师系统：教师登录教师系统，可以查看自己所教授的课程信息、查看某门课程所选学生信息、给学生打分以及修改自己的登录密码；

（3）学生系统：学生根据姓名和密码登录自己的学生系统，可以查看所有的课程信息、查看已选课程、查看已修课程、选课以及退课等操作。

（4）微信小程序：主要实现了学生的成绩查询、学生信息查询、网上教评、学生选课、退课等功能。

模块说明

1、小程序端模块功能：

小程序登录、查看成绩、退选课程、我的信息、校园公告、课表查询、选课、掌上教评

2、PC端模块功能

权限管理、角色管理、用户管理、学生成绩查询、教师成绩查询、教师查询学生成绩新闻发布、新闻管理、学校建设、学生教评、教师授课、学生信息查询/修改、教师信息查询/修改、学生退学情况查询、学生、教师录入、学生个人成绩查询、学生选课管理、学生退课、课程管理、学生成绩录入、学生成绩修改等。

源码地址：

▶▶1：http:///#/index/goods/8a281cc5-8ff2-43fc-a8c6-ae99012c7299

▶▶2：http:///#/index/goods/0611e479-8cff-4efb-8603-ae60009c213d

一、SpringBoot核心原理：自动配置、事件驱动、Condition

SpringBoot是Spring的包装，通过自动配置使得SpringBoot可以做到开箱即用，上手成本非常低，但是学习其实现原理的成本大大增加，需要先了解熟悉Spring原理。

如果还不清楚Spring原理的，可以先查看博主之前的文章，本篇主要分析SpringBoot的启动、自动配置、Condition、事件驱动原理。

SpringBoot启动非常简单，因其内置了Tomcat，所以只需要通过下面几种方式启动即可：

可以看到第一种是最简单的，也是最常用的方式，需要注意类上面需要标注 @SpringBootApplication 注解，这是自动配置的核心实现，稍后分析，先来看看SpringBoot启动做了些什么？

在往下之前，不妨先猜测一下，run方法中需要做什么？对比Spring源码，我们知道，Spring的启动都会创建一个 ApplicationContext 的应用上下文对象，并调用其refresh方法启动容器，SpringBoot只是Spring的一层壳，肯定也避免不了这样的操作。

另一方面，以前通过Spring搭建的项目，都需要打成War包发布到Tomcat才行，而现在SpringBoot已经内置了Tomcat，只需要打成Jar包启动即可，所以在run方法中肯定也会创建对应的Tomcat对象并启动。以上只是我们的猜想，下面就来验证，进入run方法：

SpringBoot的启动流程就是这个方法，先看 getRunListeners 方法，这个方法就是去拿到所有的 SpringApplicationRunListener 实现类，这些类是用于SpringBoot事件发布的，关于事件驱动稍后分析，这里主要看这个方法的实现原理：

一步步追踪下去可以看到最终就是通过SPI机制根据接口类型从 META-INF/spring.factories 文件中加载对应的实现类并实例化，SpringBoot的自动配置也是这样实现的。

为什么要这样做呢？通过注解扫描不可以么？当然不行，这些类都在第三方jar包中，注解扫描实现是很麻烦的，当然你也可以通过 @Import 注解导入，但是这种方式不适合扩展类特别多的情况，所以这里采用SPI的优点就显而易见了。

回到run方法中，可以看到调用了 createApplicationContext 方法，见名知意，这个就是去创建应用上下文对象：

注意这里通过反射实例化了一个新的没见过的上下文对象 AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext ，这个是SpringBoot扩展的，看看其构造方法：

如果你有看过Spring注解驱动的实现原理，这两个对象肯定不会陌生，一个实支持注解解析的，另外一个是扫描包用的。

上下文创建好了，下一步自然就是调用refresh方法启动容器：

这里首先会调用到其父类中 ServletWebServerApplicationContext ：

可以看到是直接委托给了父类：

这个方法不会陌生吧，之前已经分析过了，这里不再赘述，至此SpringBoot的容器就启动了，但是Tomcat启动是在哪里呢？run方法中也没有看到。

实际上Tomcat的启动也是在refresh流程中，这个方法其中一步是调用了onRefresh方法，在Spring中这是一个没有实现的模板方法，而SpringBoot就通过这个方法完成了Tomcat的启动：

这里首先拿到 TomcatServletWebServerFactory 对象，通过该对象再去创建和启动Tomcat：

上面的每一步都可以对比Tomcat的配置文件，需要注意默认只支持了http协议：

如果想要扩展的话则可以对 additionalTomcatConnectors 属性设置值，需要注意这个属性没有对应的setter方法，只有 addAdditionalTomcatConnectors 方法，也就是说我们只能通过实现 BeanFactoryPostProcessor 接口的 postProcessBeanFactory 方法，而不能通过 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 的 postProcessBeanDefinitionRegistry 方法，因为前者可以通过传入的BeanFactory对象提前获取到 TomcatServletWebServerFactory 对象调用 addAdditionalTomcatConnectors 即可；而后者只能拿到BeanDefinition对象，该对象只能通过setter方法设置值。

这段代码会在控制台打印所有的事件名称，按照顺序如下：

以上是正常启动关闭，如果发生异常还有发布 ApplicationFailedEvent 事件。事件的发布遍布在整个容器的启动关闭周期中，事件发布对象刚刚我们也看到了是通过SPI加载的 SpringApplicationRunListener 实现类 EventPublishingRunListener ，同样事件监听器也是在 spring.factories 文件中配置的，默认实现了以下监听器：

可以看到有用于文件编码的（ FileEncodingApplicationListener ），有加载日志框架的（ LoggingApplicationListener ），还有加载配置的（ ConfigFileApplicationListener ）等等一系列监听器，SpringBoot也就是通过这系列监听器将必要的配置和组件加载到容器中来，这里不再详细分析，感兴趣的读者可以通过其实现的 onApplicationEvent 方法看到每个监听器究竟是监听的哪一个事件，当然事件发布和监听我们自己也是可以扩展的。

SpringBoot最核心的还是自动配置，为什么它能做到开箱即用，不再需要我们手动使用 @EnableXXX 等注解来开启？这一切的答案就在 @SpringBootApplication 注解中：

这里重要的注解有三个： @SpringBootConfiguration 、 @EnableAutoConfiguration 、 @ComponentScan 。 @ComponentScan 就不用再说了， @SpringBootConfiguration 等同于 @Configuration ，而 @EnableAutoConfiguration 就是开启自动配置：

@AutoConfigurationPackage 注解的作用就是将该注解所标记类所在的包作为自动配置的包，简单看看就行，主要看 AutoConfigurationImportSelector ，这个就是实现自动配置的核心类，注意这个类是实现的 DeferredImportSelector 接口。

在这个类中有一个 selectImports 方法。这个方法在我之前的文章这一次搞懂Spring事务注解的解析也有分析过，只是实现类不同，它同样会被 ConfigurationClassPostProcessor 类调用，先来看这个方法做了些什么：

追踪源码最终可以看到也是从 META-INF/spring.factories 文件中拿到所有 EnableAutoConfiguration 对应的值（在 spring-boot-autoconfigure 中）并通过反射实例化，过滤后包装成 AutoConfigurationEntry 对象返回。

看到这里你应该会觉得自动配置的实现就是通过这个 selectImports 方法，但实际上这个方法通常并不会被调用到，而是会调用该类的内部类 AutoConfigurationGroup 的process和selectImports方法，前者同样是通过 getAutoConfigurationEntry 拿到所有的自动配置类，而后者这是过滤排序并包装后返回。

下面就来分析 ConfigurationClassPostProcessor 是怎么调用到这里的，直接进入 processConfigBeanDefinitions 方法：

前面一大段主要是拿到合格的 Configuration 配置类，主要逻辑是在 ConfigurationClassParser.parse 方法中，该方法完成了对 @Component 、 @Bean 、 @Import 、 @ComponentScans 等注解的解析，这里主要看对 @Import 的解析，其它的读者可自行分析。一步步追踪，最终会进入到 processConfigurationClass 方法：

这里需要注意 this.conditionEvaluator.shouldSkip 方法的调用，这个方法就是进行Bean加载过滤的，即根据 @Condition 注解的匹配值判断是否加载该Bean，具体实现稍后分析，继续跟踪主流程 doProcessConfigurationClass ：

这里就是完成对一系列注解的支撑，我省略掉了，主要看 processImports 方法，这个方法就是处理 @Import 注解的：

刚刚我提醒过 AutoConfigurationImportSelector 是实现 DeferredImportSelector 接口的，如果不是该接口的实现类则是直接调用 selectImports 方法，反之则是调用 DeferredImportSelectorHandler.handle 方法：

首先创建了一个 DeferredImportSelectorHolder 对象，如果是第一次执行则是添加到 deferredImportSelectors 属性中，等到 ConfigurationClassParser.parse 的最后调用process方法：

反之则是直接执行，首先通过register拿到 AutoConfigurationGroup 对象：

然后在 processGroupImports 方法中进行真正的处理：

在 getImports 方法中就完成了对process和 selectImports 方法的调用，拿到自动配置类后再递归调用调用 processImports 方法完成对自动配置类的加载。至此，自动配置的加载过程就分析完了，下面是时序图：

在自动配置类中有很多Condition相关的注解，以AOP为例：

这里就能看到 @ConditionalOnProperty 、 @ConditionalOnClass 、 @ConditionalOnMissingClass ，另外还有 @ConditionalOnBean 、 @ConditionalOnMissingBean 等等很多条件匹配注解。

这些注解表示条件匹配才会加载该Bean，以 @ConditionalOnProperty 为例，表明配置文件中符合条件才会加载对应的Bean，prefix表示在配置文件中的前缀，name表示配置的名称， havingValue 表示配置为该值时才匹配， matchIfMissing 则是表示没有该配置是否默认加载对应的Bean。其它注解可类比理解记忆，下面主要来分析该注解的实现原理。

这里注解点进去看会发现每个注解上都标注了 @Conditional 注解，并且value值都对应一个类，比如 OnBeanCondition ，而这些类都实现了 Condition 接口，看看其继承体系：

上面只展示了几个实现类，但实际上Condition的实现类是非常多的，我们还可以自己实现该接口来扩展 @Condition 注解。Condition接口中有一个matches方法，这个方法返回true则表示匹配。该方法在 ConfigurationClassParser 中多处都有调用，也就是刚刚我提醒过的shouldSkip方法，具体实现是在 ConditionEvaluator 类中：

再来看看matches的实现，但 OnBeanCondition 类中没有实现该方法，而是在其父类 SpringBootCondition 中：

getMatchOutcome 方法也是一个模板方法，具体的匹配逻辑就在这个方法中实现，该方法返回的 ConditionOutcome 对象就包含了是否匹配和日志消息两个字段。进入到 OnBeanCondition 类中：

可以看到该类支持了 @ConditionalOnBean 、 @ConditionalOnSingleCandidate 、 @ConditionalOnMissingBean 注解，主要的匹配逻辑在 getMatchingBeans 方法中：

这里逻辑看起来比较复杂，但实际上就做了两件事，首先通过 getNamesOfBeansIgnoredByType 方法调用 beanFactory.getBeanNamesForType 拿到容器中对应的Bean实例，然后根据返回的结果判断哪些Bean存在，哪些Bean不存在（Condition注解中是可以配置多个值的）并返回MatchResult对象，而MatchResult中只要有一个Bean没有匹配上就返回false，也就决定了当前Bean是否需要实例化。

本篇分析了SpringBoot核心原理的实现，通过本篇相信读者也将能更加熟练地使用和扩展SpringBoot。

另外还有一些常用的组件我没有展开分析，如事务、MVC、监听器的自动配置，这些我们有了Spring源码基础的话下来看一下就明白了，这里就不赘述了。

最后读者可以思考一下我们应该如何自定义starter启动器，相信看完本篇应该难不倒你。

二、springBoot是什么？

　　Spring Boot可以轻松创建可以“直接运行”的独立的、生产级的基于Spring的应用程序。

　　我们对Spring平台和第三方保持固执己见的看法，因此您可以轻松上手。大多数Spring Boot应用程序需要最少的时间Spring配置。

　　其特征如下：

　　创建独立的Spring应用程序

　　直接嵌入Tomcat、Jetty或Undertow（无需部署WAR文件）

　　提供自以为是的“入门”依赖项以简化您的构建配置

　　尽可能自动配置Spring和3rd方库

　　提供生产就绪功能，例如指标、健康检查和外部化配置

　　完全无需代码生成，无需XML配置

　　Spring快速入门指南

　　第一步：启动一个新的Spring Boot项目

　　利用启动.spring.io创建一个“网络”项目。在“依赖项”对话框中搜索并添加“web”依赖项，如屏幕截图所示。点击“生成”按钮，下载zip，然后将其解压缩到计算机上的文件夹中。

　　创建的项目启动.spring.io包含弹簧靴，一个使Spring准备好在您的应用程序中工作的框架，但不需要太多代码或配置。Spring Boot是启动Spring项目的最快和最流行的方式。

　　第2步：添加您的代码

　　在IDE中打开项目并在文件夹DemoApplication.java中找到该文件

　　src/main/java/com/example/demo。现在通过添加下面代码中显示的额外方法和注释来更改文件的内容。您可以复制并粘贴代码或直接输入。

　　hello()我们添加的方法旨在获取一个名为的字符串参数name，然后将该参数与"Hello"代码中的单词结合起来。这意味着如果您“Amy”在请求中将您的姓名设置为，则响应将为“Hello Amy”.

　　 RestController注释告诉Spring这段代码描述了一个应该在web上可用的端点。 GetMapping(“/hello”)告诉Spring使用我们的方法hello()来回答发送到该

　　地址的请求。最后， RequestParam告诉Springname在请求中期待一个值，但如果它不存在，它将默认使用单词“World”。

　　第3步：尝试一下

　　让我们构建并运行程序。打开命令行（或终端）并导航到您拥有项目文件的文件夹。我们可以通过发出以下命令来构建和运行应用程序：

　　您应该会看到一些与此非常相似的输出：

　　这里的最后几行告诉我们Spring已经开始了。Spring Boot的嵌入式Apache Tomcat服务器充当Web服务器，并正在侦听localhostport上的请求8080。打开浏览器，在顶部的地址栏中输入你好.你应该得到一个很好的友好回应，如下所示：

三、SpringBoot进阶之缓存中间件Redis

大家好，一直以来我都本着 用最通俗的话理解核心的知识点， 我认为所有的难点都离不开 「基础知识」 的铺垫

「大佬可以绕过 ~」

本节给大家讲讲 「Java的SpringBoot框架」 , 之前我们学习的都是java的基础知识和底层提供的一些能力，我们日常工作都是在写接口。在我们在产品开发中，一般我们都会选择比较稳定的框架来帮我们加速开发，不会自己去造轮子，而在java众多框架中，spring框架表现的非常好，大部分公司都会首选它作为开发框架，而至今，大部分企业都是以 springboot 来构建项目了,一个稳健的系统需要引入稳定的技术~

如果你是一路看过来的，很高兴你能够耐心看完。前几期都是带大家学习了 SpringBoot 的基础使用以及集成 mybatis 开发，这也是我们写业务的基础，如果你还不熟悉这些，请先看完它们。接下来的几期内容将会带大家进阶使用，会先讲解基础 中间件 的使用和一些场景的应用，或许这些技术你听说过，没看过也没关系，我会带大家一步一步的入门，耐心看完你一定会有 收获 ,本期将会给大家讲解最热门的缓存中间件技术 Redis ,同样的，我们集成到 Springboot 中。最近github可能会被墙，所以我把源码放到了国内gitee上,本节我们依然使用上期的代码

Redis 是由意大利人Salvatore Sanfilippo（网名：antirez）开发的一款内存高速缓存数据库。全称叫 Remote Dictionary Server（远程数据服务） 是由 C语言 编写的，Redis是一个 key-value 存储系统，它支持丰富的数据类型，如： string、list、set、zset(sorted set)、hash 。

它本质上是一种键值对数据库，我们之前学习的 mysql 它是持久层的关系型数据库,而 redis 它的存储主要存在 内存 中。我们都知道在 内存 中的数据读取是非常快的，就好比你把一个变量存到磁盘读取和直接放到代码中运行，肯定是在代码中拿到的速度快，因为运行时期，都是直接存到内存的。

给大家总结一下：

有了基本的概念之后，我们下面进行环境搭建,在学习阶段，安装 redis 很简单,生产环境一般我们也会选择云产品，一切为了服务保障,虽说它只是做缓存用，但也是系统的一把 保护伞

如果你是 mac 用户，你可以运行如下命令:

安装完成后会提示你运行命令，运行即可。

win 用户也很简单，直接下载 redis 软件，双击运行即可，运行之后它会有一个小方块的图案，和 locahost:6379 的log,说明运行成功了。初始阶段没有配置的 redis 默认 host 就是本地, port 就是 6379 , 而且是 没有密码 就可以访问的。

推荐一个客户端软件 Redis Desktop Manager ，它是 redis 的客户端界面软件,方便面我们学习的时候 清理缓存 使用,生产慎连。

我们不给大家讲它的基本命令使用，它也有语法，可以通过类似命令执行,如果想学习的小伙伴，可以自行搜索。本期重点内容是在 sprinboot 中的使用,我们平时开发不可能是去命令行里敲的，都是代码里执行，而目前市面上有很多封装好的库，我们可以直接调用它的方法，很方便的就可以操作它了，不用记一些繁琐的命令,下面我们就实际操作一下:

修改 pom.xml

修改 application.yml :

redis 默认是有 16 个库,不是 15 个啊，从 0 开始算的,我们随便连一个

通过代码很好理解, 首先需要引入 StringRedisTemplate ,然后需要设置一个 key ,那么思考一下，这个 key 允许重复吗

我们进客户端看一下，发现 key 还是只有一个,但是值变成了新的值了，所以可以得知 key 是唯一的，我们重新设置的时候相当于刷新了它。

在 redis 中删除缓存有两种方式，一种是自我消亡，也就是 过期 销毁,还有有一种是 主动 销毁，我们先看一下，过期时间如何设置

我们设置了 10s 后过期,过完10s后发现，这个```key data``消失了。我们在看看如何主动删除

我们可以利用 Redis 做一个计数器，实现自增功能,你可以用它做网站访问统计

通常做法，我们会把它封装一下，后续使用直接引入封装好的即可，把它直接交给 Springboot容器 管理

其实这个类，你还可以继续进一步封装，比如约束 key 的规范，约束过期时间，约束数据类型等等，这一切也都是为了规范和后期维护，防止滥用缓存

缓存的主要场景是用于解决热点数据问题，因为这些数据是访问频率比较高的，当大量的请求进来, mysql 可能压力很大，这样一来，数据查询效率就很慢，用户肯不高兴等了，这样用户体验很不好。所以我们一般做法，都是把这些热点数据放到缓存里，因为缓存读取速度很快。当有新数据的时候，我们再及时更新它，一般流程是先查询缓存，查到了直接返回缓存数据，查不到再走数据库，然后再刷回缓存。

但是并发足够大的时候，还是会暴露出很多问题，比如面试常问的一些高频问题 缓存雪崩、缓存穿透、缓存雪崩 ,这些问题后边会给大家专门讲，和如何去防范。所以总的来说，引入任何一门技术并不是万事大吉，还需我们不断的在实践中积累经验

本期到这里就结束了，总结一下，我们了解了什么是 redis ，以及在 springboot 中如何去使用它们，很简单，没什么复杂的东西。但这里想多说一点的是，缓存的设计却是很复杂的，因为工具是死的，人是活的，我们如何正确设计，需要我们在项目中不断的积累。

我们之前教大家查询列表数据，都是所有数据返回，还没有教大家如何去做分页，下期将带大家学习一下 mybatis 分页插件的使用 ，下期不见不散, 关注我，不迷路~