Spring Cloud解析

痛定思痛。 2022-03-20 09:25 191阅读 0赞

课程介绍  
Spring Cloud 是一套完整的微服务解决方案，基于 Spring Boot 框架，准确的说，它不是一个框架，而是一个大的容器，它将市面上较好的微服务框架集成进来，从而简化了开发者的代码量。

本课程由浅入深带领大家一步步攻克 Spring Cloud 各大模块，接着通过一个实例带领大家了解大型分布式微服务架构的搭建过程，最后深入源码加深对它的了解。

课程内容  
导读：什么是 Spring Cloud 及应用现状  
Spring Cloud 是什么？  
在学习本课程之前，读者有必要先了解一下 Spring Cloud。

Spring Cloud 是一系列框架的有序集合，它利用 Spring Boot 的开发便利性简化了分布式系统的开发，比如服务发现、服务网关、服务路由、链路追踪等。Spring Cloud 并不重复造轮子，而是将市面上开发得比较好的模块集成进去，进行封装，从而减少了各模块的开发成本。换句话说：Spring Cloud 提供了构建分布式系统所需的“全家桶”。

Spring Cloud 现状  
目前，国内使用 Spring Cloud 技术的公司并不多见，不是因为 Spring Cloud 不好，主要原因有以下几点：

Spring Cloud 中文文档较少，出现问题网上没有太多的解决方案。  
国内创业型公司技术老大大多是阿里系员工，而阿里系多采用 Dubbo 来构建微服务架构。  
大型公司基本都有自己的分布式解决方案，而中小型公司的架构很多用不上微服务，所以没有采用 Spring Cloud 的必要性。  
但是，微服务架构是一个趋势，而 Spring Cloud 是微服务解决方案的佼佼者，这也是作者写本系列课程的意义所在。

Spring Cloud 优缺点  
其主要优点有：

集大成者，Spring Cloud 包含了微服务架构的方方面面。  
约定优于配置，基于注解，没有配置文件。  
轻量级组件，Spring Cloud 整合的组件大多比较轻量级，且都是各自领域的佼佼者。  
开发简便，Spring Cloud 对各个组件进行了大量的封装，从而简化了开发。  
开发灵活，Spring Cloud 的组件都是解耦的，开发人员可以灵活按需选择组件。  
接下来，我们看下它的缺点：

项目结构复杂，每一个组件或者每一个服务都需要创建一个项目。  
部署门槛高，项目部署需要配合 Docker 等容器技术进行集群部署，而要想深入了解 Docker，学习成本高。  
Spring Cloud 的优势是显而易见的。因此对于想研究微服务架构的同学来说，学习 Spring Cloud 是一个不错的选择。

Spring Cloud 和 Dubbo 对比  
Dubbo 只是实现了服务治理，而 Spring Cloud 实现了微服务架构的方方面面，服务治理只是其中的一个方面。下面通过一张图对其进行比较：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5NjI5Mjc3_size_16_color_FFFFFF_t_70]

可以看出，Spring Cloud 比较全面，而 Dubbo 由于只实现了服务治理，需要集成其他模块，需要单独引入，增加了学习成本和集成成本。

Spring Cloud 学习  
Spring Cloud 基于 Spring Boot，因此在研究 Spring Cloud 之前，本课程会首先介绍 Spring Boot 的用法，方便后续 Spring Cloud 的学习。

本课程不会讲解 SpringMVC 的用法，因此学习本课程需要读者对 Spring 及 SpringMVC 有过研究。

本课程共分为四个部分：

第一部分初识 Spring Boot，掌握 Spring Boot 基础知识，为后续入门 Spring Cloud 打好基础 。

第二部分 Spring Cloud 入门篇，主要介绍 Spring Cloud 常用模块，包括服务发现、服务注册、配置中心、链路追踪、异常处理等。

第三部分 Spring Cloud 进阶篇，介绍大型分布式系统中事务处理、线程安全等问题，并以一个实例项目手把手教大家搭建完整的微服务系统。

第四部分 Spring Cloud 高级篇，解析 Spring Cloud 源码，并讲解如何部署基于 Spring Cloud 的大型分布式系统。

本课程的所有示例代码均可在：[https://github.com/lynnlovemin/SpringCloudLesson][https_github.com_lynnlovemin_SpringCloudLesson] 下载。

第01课：Spring Boot 入门  
什么是 Spring Boot  
Spring Boot 是由 Pivotal 团队提供的基于 Spring 的全新框架，其设计目的是为了简化 Spring 应用的搭建和开发过程。该框架遵循“约定大于配置”原则，采用特定的方式进行配置，从而使开发者无需定义大量的 XML 配置。通过这种方式，Spring Boot 致力于在蓬勃发展的快速应用开发领域成为领导者。

Spring Boot 并不重复造轮子，而且在原有 Spring 的框架基础上封装了一层，并且它集成了一些类库，用于简化开发。换句话说，Spring Boot 就是一个大容器。

Spring Boot 官方推荐使用 Maven 或 Gradle 来构建项目，本教程采用 Maven。

第一个 Spring Boot 项目  
大多数教程都是以 Hello World 入门，本教程也不例外，接下来，我们就来搭建一个最简单的 Spring Boot 项目。

首先创建一个 Maven 工程，请看下图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5NjI5Mjc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

然后在 pom.xml 加入 Spring Boot 依赖：

<parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.0.1.RELEASE</version></parent><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency></dependencies>

创建一个 Controller 类 HelloController：

import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController@SpringBootApplicationpublic class HelloController {@RequestMapping("hello")String hello() {return "Hello World!";}public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(HelloController.class, args);}}

运行 main 方法，Spring Boot 默认会启动自带的 Tomcat 容器，启动成功后，浏览器访问：[http://localhost:8080/hello，则会看到下图：][http_localhost_8080_hello]  
![在这里插入图片描述][20190212095014815.png]

这里我们可以初步分析出，Spring Boot 提供了默认的配置，在启动类里加入 @SpringBootApplication 注解，则这个类就是整个应用程序的启动类。

properties 和 yaml  
Spring Boot 整个应用程序只有一个配置文件，那就是 .properties 或 .yml 文件。但是，在前面的示例代码中，我们并没有看到该配置文件，那是因为 Spring Boot 对每个配置项都有默认值。当然，我们也可以添加配置文件，用以覆盖其默认值，这里以 .properties 文件为例，首先在 resources 下新建一个名为 application.properties（注意：文件名必须是 application）的文件，键入内容为：

server.port=8081server.servlet.context-path=/api

并且启动 main 方法，这时程序请求地址则变成了：[http://localhost:8081/api/hello。][http_localhost_8081_api_hello]

Spring Boot 支持 properties 和 yaml 两种格式的文件，文件名分别对应 application.properties 和 application.yml，下面贴出 yaml 文件格式供大家参考：

server:    port: 8080    servlet:        context-path: /api

可以看出 properties 是以逗号隔开，而 yaml 则换行+ tab 隔开，这里需要注意的是冒号后面必须空格，否则会报错。yaml 文件格式更清晰，更易读，这里作者建议大家都采用 yml 文件来配置。

本教程的所有配置均采用 yaml 文件。

打包、运行  
Spring Boot 打包分为 war 和 jar两个格式,下面将分别演示如何构建这两种格式的启动包。

在 pom.xml 加入如下配置：

<packaging>war</packaging><build><finalName>index</finalName><resources><resource><directory>src/main/resources</directory><filtering>true</filtering></resource></resources><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin><plugin><artifactId>maven-resources-plugin</artifactId><version>2.5</version><configuration><encoding>UTF-8</encoding></configuration></plugin><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId><version>2.18.1</version><configuration><skipTests>true</skipTests></configuration></plugin></plugins></build>

这个时候运行 mvn package 就会生成 war 包，然后放到 Tomcat 当中就能启动，但是我们单纯这样配置在 Tomcat 是不能成功运行的，会报错，需要通过编码指定 Tomcat 容器启动，修改 HelloController 类：

@RestController@SpringBootApplicationpublic class HelloController extends SpringBootServletInitializer{@RequestMapping("hello")String hello() {return "Hello World!";}public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(HelloController.class, args);}@Overrideprotected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder application) {return application.sources(Application.class);}}

这时再打包放到 Tomcat，启动就不会报错了。

接下来我们继续看如果达成 jar 包，在 pom.xml 加入如下配置：

<packaging>jar</packaging><build><finalName>api</finalName><resources><resource><directory>src/main/resources</directory><filtering>true</filtering></resource></resources><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId><configuration><fork>true</fork><mainClass>com.lynn.yiyi.Application</mainClass></configuration><executions><execution><goals><goal>repackage</goal></goals></execution></executions></plugin><plugin><artifactId>maven-resources-plugin</artifactId><version>2.5</version><configuration><encoding>UTF-8</encoding><useDefaultDelimiters>true</useDefaultDelimiters></configuration></plugin><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId><version>2.18.1</version><configuration><skipTests>true</skipTests></configuration></plugin><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId><version>2.3.2</version><configuration><source>1.8</source><target>1.8</target></configuration></plugin></plugins></build>

然后通过 mvn package 打包，最后通过 java 命令启动：

java -jar api.jar

这样，最简单的 Spring Boot 就完成了，但是对于一个大型项目，这是远远不够的，Spring Boot 的详细操作可以参照官网。

下面展示一个最基础的企业级 Spring Boot 项目的结构：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5NjI5Mjc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
其中，Application.java 是程序的启动类，Startup.java 是程序启动完成前执行的类，WebConfig.java 是配置类，所有 bean 注入、配置、拦截器注入等都放在这个类里面。

以上实例只是最简单的 Spring Boot 项目入门实例，后面会深入研究 Spring Boot。

第02课：Spring Boot 进阶  
上一篇带领大家初步了解了如何使用 Spring Boot 搭建框架，通过 Spring Boot 和传统的 SpringMVC 架构的对比，我们清晰地发现 Spring Boot 的好处，它使我们的代码更加简单，结构更加清晰。

从这一篇开始，我将带领大家更加深入的认识 Spring Boot，将 Spring Boot 涉及到东西进行拆解，从而了解 Spring Boot 的方方面面。学完本文后，读者可以基于 Spring Boot 搭建更加复杂的系统框架。

我们知道，Spring Boot 是一个大容器，它将很多第三方框架都进行了集成，我们在实际项目中用到哪个模块，再引入哪个模块。比如我们项目中的持久化框架用 MyBatis，则在 pom.xml 添加如下依赖：

<dependency>            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>            <version>1.1.1</version>        </dependency>        <dependency>            <groupId>mysql</groupId>            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>            <version>5.1.40</version>        </dependency>

yml/properties 文件  
我们知道整个 Spring Boot 项目只有一个配置文件，那就是 application.yml，Spring Boot 在启动时，就会从 application.yml 中读取配置信息，并加载到内存中。上一篇我们只是粗略的列举了几个配置项，其实 Spring Boot 的配置项是很多的，本文我们将学习在实际项目中常用的配置项（注：为了方便说明，配置项均以 properties 文件的格式写出，后续的实际配置都会写成 yaml 格式）。

配置项 说明 举例  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5NjI5Mjc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
下面是我参与的某个项目的 application.yml 配置文件内容：

server:  port: 8080  context-path: /api  tomcat:    max-threads: 1000    min-spare-threads: 50  connection-timeout: 5000spring:  profiles:    active: dev  http:    multipart:      maxFileSize: -1  datasource:    url: jdbc:mysql://localhost:3306/database?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=true    username: root    password: root    driverClassName: com.mysql.jdbc.Driver  jpa:    database: MYSQL    showSql: true    hibernate:      namingStrategy: org.hibernate.cfg.ImprovedNamingStrategy    properties:      hibernate:        dialect: org.hibernate.dialect.MySQL5Dialectmybatis:  configuration:     #配置项：开启下划线到驼峰的自动转换. 作用：将数据库字段根据驼峰规则自动注入到对象属性。     map-underscore-to-camel-case: true

以上列举了常用的配置项，所有配置项信息都可以在官网中找到，本课程就不一一列举了。

多环境配置  
在一个企业级系统中，我们可能会遇到这样一个问题：开发时使用开发环境，测试时使用测试环境，上线时使用生产环境。每个环境的配置都可能不一样，比如开发环境的数据库是本地地址，而测试环境的数据库是测试地址。那我们在打包的时候如何生成不同环境的包呢？

这里的解决方案有很多：

每次编译之前手动把所有配置信息修改成当前运行的环境信息。这种方式导致每次都需要修改，相当麻烦，也容易出错。  
利用 Maven，在 pom.xml 里配置多个环境，每次编译之前将 settings.xml 里面修改成当前要编译的环境 ID。这种方式会事先设置好所有环境，缺点就是每次也需要手动指定环境，如果环境指定错误，发布时是不知道的。  
第三种方案就是本文重点介绍的，也是作者强烈推荐的方式。  
首先，创建 application.yml 文件，在里面添加如下内容：

spring:  profiles:    active: dev

含义是指定当前项目的默认环境为 dev，即项目启动时如果不指定任何环境，Spring Boot 会自动从 dev 环境文件中读取配置信息。我们可以将不同环境都共同的配置信息写到这个文件中。

然后创建多环境配置文件，文件名的格式为：application-\{profile\}.yml，其中，\{profile\} 替换为环境名字，如 application-dev.yml，我们可以在其中添加当前环境的配置信息，如添加数据源：

spring:  datasource:    url: jdbc:mysql://localhost:3306/database?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=true    username: root    password: root    driverClassName: com.mysql.jdbc.Driver

这样，我们就实现了多环境的配置，每次编译打包我们无需修改任何东西，编译为 jar 文件后，运行命令：

java -jar api.jar --spring.profiles.active=dev

其中 --spring.profiles.active 就是我们要指定的环境。

常用注解  
我们知道，Spring Boot 主要采用注解的方式，在上一篇的入门实例中，我们也用到了一些注解。

本文，我将详细介绍在实际项目中常用的注解。

@SpringBootApplication  
我们可以注意到 Spring Boot 支持 main 方法启动，在我们需要启动的主类中加入此注解，告诉 Spring Boot，这个类是程序的入口。如：

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

如果不加这个注解，程序是无法启动的。

我们查看下 SpringBootApplication 的源码，源码如下：

@Target(ElementType.TYPE)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Inherited@SpringBootConfiguration@EnableAutoConfiguration@ComponentScan(excludeFilters = {        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })public @interface SpringBootApplication {    /**     * Exclude specific auto-configuration classes such that they will never be applied.     * @return the classes to exclude     */    @AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class, attribute = "exclude")    Class<?>[] exclude() default {};    /**     * Exclude specific auto-configuration class names such that they will never be     * applied.     * @return the class names to exclude     * @since 1.3.0     */    @AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class, attribute = "excludeName")    String[] excludeName() default {};    /**     * Base packages to scan for annotated components. Use {@link #scanBasePackageClasses}     * for a type-safe alternative to String-based package names.     * @return base packages to scan     * @since 1.3.0     */    @AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute = "basePackages")    String[] scanBasePackages() default {};    /**     * Type-safe alternative to {@link #scanBasePackages} for specifying the packages to     * scan for annotated components. The package of each class specified will be scanned.     * <p>     * Consider creating a special no-op marker class or interface in each package that     * serves no purpose other than being referenced by this attribute.     * @return base packages to scan     * @since 1.3.0     */    @AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute = "basePackageClasses")    Class<?>[] scanBasePackageClasses() default {};}

在这个注解类上有3个注解，如下：

@SpringBootConfiguration@EnableAutoConfiguration@ComponentScan(excludeFilters = {        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })

因此，我们可以用这三个注解代替 SpringBootApplication，如：

@SpringBootConfiguration@EnableAutoConfiguration@ComponentScanpublic class Application {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(Application.class, args);    }}

其中，SpringBootConfiguration 表示 Spring Boot 的配置注解，EnableAutoConfiguration 表示自动配置，ComponentScan 表示 Spring Boot 扫描 Bean 的规则，比如扫描哪些包。

@Configuration  
加入了这个注解的类被认为是 Spring Boot 的配置类，我们知道可以在 application.yml 设置一些配置，也可以通过代码设置配置。

如果我们要通过代码设置配置，就必须在这个类上标注 Configuration 注解。如下代码：

@Configurationpublic class WebConfig extends WebMvcConfigurationSupport{    @Override    protected void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {        super.addInterceptors(registry);        registry.addInterceptor(new ApiInterceptor());    }}

不过 Spring Boot 官方推荐 Spring Boot 项目用 SpringBootConfiguration 来代替 Configuration。

@Bean  
这个注解是方法级别上的注解，主要添加在 @Configuration 或 @SpringBootConfiguration 注解的类，有时也可以添加在 @Component 注解的类。它的作用是定义一个Bean。

请看下面代码：

@Bean    public ApiInterceptor interceptor(){        return new ApiInterceptor();    }

那么，我们可以在 ApiInterceptor 里面注入其他 Bean，也可以在其他 Bean 注入这个类。

@Value  
通常情况下，我们需要定义一些全局变量，都会想到的方法是定义一个 public static 变量，在需要时调用，是否有其他更好的方案呢？答案是肯定的。下面请看代码：

@Value("${server.port}")    String port;    @RequestMapping("/hello")    public String home(String name) {        return "hi "+name+",i am from port:" +port;    }

其中，server.port 就是我们在 application.yml 里面定义的属性，我们可以自定义任意属性名，通过 @Value 注解就可以将其取出来。

它的好处不言而喻：

定义在配置文件里，变量发生变化，无需修改代码。  
变量交给Spring来管理，性能更好。  
注： 本课程默认针对于对 SpringMVC 有所了解的读者，Spring Boot 本身基于 Spring 开发的，因此，本文不再讲解其他 Spring 的注解。

注入任何类  
本节通过一个实际的例子来讲解如何注入一个普通类，并且说明这样做的好处。

假设一个需求是这样的：项目要求使用阿里云的 OSS 进行文件上传。

我们知道，一个项目一般会分为开发环境、测试环境和生产环境。OSS 文件上传一般有如下几个参数：appKey、appSecret、bucket、endpoint 等。不同环境的参数都可能不一样，这样便于区分。按照传统的做法，我们在代码里设置这些参数，这样做的话，每次发布不同的环境包都需要手动修改代码。

这个时候，我们就可以考虑将这些参数定义到配置文件里面，通过前面提到的 @Value 注解取出来，再通过 @Bean 将其定义为一个 Bean，这时我们只需要在需要使用的地方注入该 Bean 即可。

首先在 application.yml 加入如下内容：

appKey: 1appSecret: 1bucket: lynnendPoint: https://www.aliyun.com

其次创建一个普通类：

public class Aliyun {    private String appKey;    private String appSecret;    private String bucket;    private String endPoint;    public static class Builder{        private String appKey;        private String appSecret;        private String bucket;        private String endPoint;        public Builder setAppKey(String appKey){            this.appKey = appKey;            return this;        }        public Builder setAppSecret(String appSecret){            this.appSecret = appSecret;            return this;        }        public Builder setBucket(String bucket){            this.bucket = bucket;            return this;        }        public Builder setEndPoint(String endPoint){            this.endPoint = endPoint;            return this;        }        public Aliyun build(){            return new Aliyun(this);        }    }    public static Builder options(){        return new Aliyun.Builder();    }    private Aliyun(Builder builder){        this.appKey = builder.appKey;        this.appSecret = builder.appSecret;        this.bucket = builder.bucket;        this.endPoint = builder.endPoint;    }    public String getAppKey() {        return appKey;    }    public String getAppSecret() {        return appSecret;    }    public String getBucket() {        return bucket;    }    public String getEndPoint() {        return endPoint;    }}

然后在 @SpringBootConfiguration 注解的类添加如下代码：

@Value("${appKey}")    private String appKey;    @Value("${appSecret}")    private String appSecret;    @Value("${bucket}")    private String bucket;    @Value("${endPoint}")    private String endPoint;    @Bean    public Aliyun aliyun(){        return Aliyun.options()                .setAppKey(appKey)                .setAppSecret(appSecret)                .setBucket(bucket)                .setEndPoint(endPoint)                .build();    }

最后在需要的地方注入这个 Bean 即可：

@Autowired    private Aliyun aliyun;

拦截器  
我们在提供 API 的时候，经常需要对 API 进行统一的拦截，比如进行接口的安全性校验。

本节，我会讲解 Spring Boot 是如何进行拦截器设置的，请看接下来的代码。

创建一个拦截器类：ApiInterceptor，并实现 HandlerInterceptor 接口：

public class ApiInterceptor implements HandlerInterceptor {    //请求之前    @Override    public boolean preHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o) throws Exception {        System.out.println("进入拦截器");        return true;    }    //请求时    @Override    public void postHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, ModelAndView modelAndView) throws Exception {    }    //请求完成    @Override    public void afterCompletion(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, Exception e) throws Exception {    }}

@SpringBootConfiguration 注解的类继承 WebMvcConfigurationSupport 类，并重写 addInterceptors 方法，将 ApiInterceptor 拦截器类添加进去，代码如下：

@SpringBootConfigurationpublic class WebConfig extends WebMvcConfigurationSupport{    @Override    protected void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {        super.addInterceptors(registry);        registry.addInterceptor(new ApiInterceptor());    }}

异常处理  
我们在 Controller 里提供接口，通常需要捕捉异常，并进行友好提示，否则一旦出错，界面上就会显示报错信息，给用户一种不好的体验。最简单的做法就是每个方法都使用 try catch 进行捕捉，报错后，则在 catch 里面设置友好的报错提示。如果方法很多，每个都需要 try catch，代码会显得臃肿，写起来也比较麻烦。

我们可不可以提供一个公共的入口进行统一的异常处理呢？当然可以。方法很多，这里我们通过 Spring 的 AOP 特性就可以很方便的实现异常的统一处理。

@Aspect@Componentpublic class WebExceptionAspect {    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(WebExceptionAspect.class);//凡是注解了RequestMapping的方法都被拦截   @Pointcut("@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping)")    private void webPointcut() {    }    /**     * 拦截web层异常，记录异常日志，并返回友好信息到前端 目前只拦截Exception，是否要拦截Error需再做考虑     *     * @param e     *            异常对象     */    @AfterThrowing(pointcut = "webPointcut()", throwing = "e")    public void handleThrowing(Exception e) {        e.printStackTrace();        logger.error("发现异常！" + e.getMessage());        logger.error(JSON.toJSONString(e.getStackTrace()));        //这里输入友好性信息        writeContent("出现异常");    }    /**     * 将内容输出到浏览器     *     * @param content     *            输出内容     */    private void writeContent(String content) {        HttpServletResponse response = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes())                .getResponse();        response.reset();        response.setCharacterEncoding("UTF-8");        response.setHeader("Content-Type", "text/plain;charset=UTF-8");        response.setHeader("icop-content-type", "exception");        PrintWriter writer = null;        try {            writer = response.getWriter();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }        writer.print(content);        writer.flush();        writer.close();    }}

这样，我们无需每个方法都添加 try catch，一旦报错，则会执行 handleThrowing 方法。

优雅的输入合法性校验  
为了接口的健壮性，我们通常除了客户端进行输入合法性校验外，在 Controller 的方法里，我们也需要对参数进行合法性校验，传统的做法是每个方法的参数都做一遍判断，这种方式和上一节讲的异常处理一个道理，不太优雅，也不易维护。

其实，SpringMVC 提供了验证接口，下面请看代码：

@GetMapping("authorize")public void authorize(@Valid AuthorizeIn authorize, BindingResult ret){    if(result.hasFieldErrors()){            List<FieldError> errorList = result.getFieldErrors();            //通过断言抛出参数不合法的异常            errorList.stream().forEach(item -> Assert.isTrue(false,item.getDefaultMessage()));        }}public class AuthorizeIn extends BaseModel{    @NotBlank(message = "缺少response_type参数")    private String responseType;    @NotBlank(message = "缺少client_id参数")    private String ClientId;    private String state;    @NotBlank(message = "缺少redirect_uri参数")    private String redirectUri;    public String getResponseType() {        return responseType;    }    public void setResponseType(String responseType) {        this.responseType = responseType;    }    public String getClientId() {        return ClientId;    }    public void setClientId(String clientId) {        ClientId = clientId;    }    public String getState() {        return state;    }    public void setState(String state) {        this.state = state;    }    public String getRedirectUri() {        return redirectUri;    }    public void setRedirectUri(String redirectUri) {        this.redirectUri = redirectUri;    }}

在 controller 的方法需要校验的参数后面必须跟 BindingResult，否则无法进行校验。但是这样会抛出异常，对用户而言不太友好！

那怎么办呢？

很简单，我们可以利用上一节讲的异常处理，对报错进行拦截：

@Component@Aspectpublic class WebExceptionAspect implements ThrowsAdvice{    public static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(WebExceptionAspect.class);//拦截被GetMapping注解的方法    @Pointcut("@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping)")    private void webPointcut() {    }    @AfterThrowing(pointcut = "webPointcut()",throwing = "e")    public void afterThrowing(Exception e) throws Throwable {        logger.debug("exception 来了！");        if(StringUtils.isNotBlank(e.getMessage())){                           writeContent(e.getMessage());        }else{            writeContent("参数错误！");        }    }    /**     * 将内容输出到浏览器     *     * @param content     *            输出内容     */    private void writeContent(String content) {        HttpServletResponse response = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes())                .getResponse();        response.reset();        response.setCharacterEncoding("UTF-8");        response.setHeader("Content-Type", "text/plain;charset=UTF-8");        response.setHeader("icop-content-type", "exception");        PrintWriter writer = null;        try {            writer = response.getWriter();            writer.print((content == null) ? "" : content);            writer.flush();            writer.close();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

这样当我们传入不合法的参数时就会进入 WebExceptionAspect 类，从而输出友好参数。

我们再把验证的代码单独封装成方法：

protected void validate(BindingResult result){        if(result.hasFieldErrors()){            List<FieldError> errorList = result.getFieldErrors();            errorList.stream().forEach(item -> Assert.isTrue(false,item.getDefaultMessage()));        }    }

这样每次参数校验只需要调用 validate 方法就行了，我们可以看到代码的可读性也大大的提高了。

接口版本控制  
一个系统上线后会不断迭代更新，需求也会不断变化，有可能接口的参数也会发生变化，如果在原有的参数上直接修改，可能会影响线上系统的正常运行，这时我们就需要设置不同的版本，这样即使参数发生变化，由于老版本没有变化，因此不会影响上线系统的运行。

一般我们可以在地址上带上版本号，也可以在参数上带上版本号，还可以再 header 里带上版本号，这里我们在地址上带上版本号，大致的地址如：[http://api.example.com/v1/test，其中，v1][http_api.example.com_v1_test_v1] 即代表的是版本号。具体做法请看代码：

@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Mappingpublic @interface ApiVersion {    /**     * 标识版本号     * @return     */    int value();}public class ApiVersionCondition implements RequestCondition<ApiVersionCondition> {    // 路径中版本的前缀， 这里用 /v[1-9]/的形式    private final static Pattern VERSION_PREFIX_PATTERN = Pattern.compile("v(\\d+)/");    private int apiVersion;    public ApiVersionCondition(int apiVersion){        this.apiVersion = apiVersion;    }    @Override    public ApiVersionCondition combine(ApiVersionCondition other) {        // 采用最后定义优先原则，则方法上的定义覆盖类上面的定义        return new ApiVersionCondition(other.getApiVersion());    }    @Override    public ApiVersionCondition getMatchingCondition(HttpServletRequest request) {        Matcher m = VERSION_PREFIX_PATTERN.matcher(request.getRequestURI());        if(m.find()){            Integer version = Integer.valueOf(m.group(1));            if(version >= this.apiVersion)            {                return this;            }        }        return null;    }    @Override    public int compareTo(ApiVersionCondition other, HttpServletRequest request) {        // 优先匹配最新的版本号        return other.getApiVersion() - this.apiVersion;    }    public int getApiVersion() {        return apiVersion;    }}public class CustomRequestMappingHandlerMapping extends        RequestMappingHandlerMapping {    @Override    protected RequestCondition<ApiVersionCondition> getCustomTypeCondition(Class<?> handlerType) {        ApiVersion apiVersion = AnnotationUtils.findAnnotation(handlerType, ApiVersion.class);        return createCondition(apiVersion);    }    @Override    protected RequestCondition<ApiVersionCondition> getCustomMethodCondition(Method method) {        ApiVersion apiVersion = AnnotationUtils.findAnnotation(method, ApiVersion.class);        return createCondition(apiVersion);    }    private RequestCondition<ApiVersionCondition> createCondition(ApiVersion apiVersion) {        return apiVersion == null ? null : new ApiVersionCondition(apiVersion.value());    }}@SpringBootConfigurationpublic class WebConfig extends WebMvcConfigurationSupport {    @Bean    public AuthInterceptor interceptor(){        return new AuthInterceptor();    }    @Override    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {        registry.addInterceptor(new AuthInterceptor());    }    @Override    @Bean    public RequestMappingHandlerMapping requestMappingHandlerMapping() {        RequestMappingHandlerMapping handlerMapping = new CustomRequestMappingHandlerMapping();        handlerMapping.setOrder(0);        handlerMapping.setInterceptors(getInterceptors());        return handlerMapping;    }}

Controller 类的接口定义如下：

@ApiVersion(1)@RequestMapping("{version}/dd")public class HelloController{}

这样我们就实现了版本控制，如果增加了一个版本，则创建一个新的 Controller，方法名一致，ApiVersion 设置为2，则地址中 v1 会找到 ApiVersion 为1的方法，v2 会找到 ApiVersion 为2的方法。

自定义 JSON 解析  
Spring Boot 中 RestController 返回的字符串默认使用 Jackson 引擎，它也提供了工厂类，我们可以自定义 JSON 引擎，本节实例我们将 JSON 引擎替换为 fastJSON，首先需要引入 fastJSON：

<dependency>            <groupId>com.alibaba</groupId>            <artifactId>fastjson</artifactId>            <version>${fastjson.version}</version>        </dependency>

其次，在 WebConfig 类重写 configureMessageConverters 方法：

@Override    public void configureMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {        super.configureMessageConverters(converters);        /*        1.需要先定义一个convert转换消息的对象；        2.添加fastjson的配置信息，比如是否要格式化返回的json数据        3.在convert中添加配置信息        4.将convert添加到converters中         */        //1.定义一个convert转换消息对象        FastJsonHttpMessageConverter fastConverter=new FastJsonHttpMessageConverter();        //2.添加fastjson的配置信息，比如：是否要格式化返回json数据        FastJsonConfig fastJsonConfig=new FastJsonConfig();        fastJsonConfig.setSerializerFeatures(                SerializerFeature.PrettyFormat        );        fastConverter.setFastJsonConfig(fastJsonConfig);        converters.add(fastConverter);    }

单元测试  
Spring Boot 的单元测试很简单，直接看代码：

@SpringBootTest(classes = Application.class)@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)public class TestDB {    @Test    public void test(){    }}

模板引擎  
在传统的 SpringMVC 架构中，我们一般将 JSP、HTML 页面放到 webapps 目录下面，但是 Spring Boot 没有 webapps，更没有 web.xml，如果我们要写界面的话，该如何做呢？

Spring Boot 官方提供了几种模板引擎：FreeMarker、Velocity、Thymeleaf、Groovy、mustache、JSP。

这里以 FreeMarker 为例讲解 Spring Boot 的使用。

首先引入 FreeMarker 依赖：

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

在 resources 下面建立两个目录：static 和 templates，如图所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5NjI5Mjc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
其中 static 目录用于存放静态资源，譬如：CSS、JS、HTML 等，templates 目录存放模板引擎文件，我们可以在 templates 下面创建一个文件：index.ftl（freemarker 默认后缀为 .ftl），并添加内容：

<!DOCTYPE html><html>    <head>    </head>    <body>        <h1>Hello World!</h1>    </body></html>

然后创建 PageController 并添加内容：

@Controllerpublic class PageController {    @RequestMapping("index.html")    public String index(){        return "index";    }}

启动 Application.java，访问：[http://localhost:8080/index.html，就可以看到如图所示：][http_localhost_8080_index.html]  
![在这里插入图片描述][20190212101217729.png]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5NjI5Mjc3_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220320/d9c431ab7c2e4298bba447b1359fadb4.png
[https_github.com_lynnlovemin_SpringCloudLesson]: https://github.com/lynnlovemin/SpringCloudLesson
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5NjI5Mjc3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220320/e046f3eac4dd4fb8982c1a7b909f8254.png
[http_localhost_8080_hello]: http://localhost:8080/hello%EF%BC%8C%E5%88%99%E4%BC%9A%E7%9C%8B%E5%88%B0%E4%B8%8B%E5%9B%BE%EF%BC%9A
[20190212095014815.png]: /images/20220320/a719ee99d784458d924bfcc609525836.png
[http_localhost_8081_api_hello]: http://localhost:8081/api/hello%E3%80%82
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[http_api.example.com_v1_test_v1]: http://api.example.com/v1/test%EF%BC%8C%E5%85%B6%E4%B8%AD%EF%BC%8Cv1
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[http_localhost_8080_index.html]: http://localhost:8080/index.html%EF%BC%8C%E5%B0%B1%E5%8F%AF%E4%BB%A5%E7%9C%8B%E5%88%B0%E5%A6%82%E5%9B%BE%E6%89%80%E7%A4%BA%EF%BC%9A
[20190212101217729.png]: /images/20220320/a14caf815cb741f38d00480a325b1bd8.png