SpringBoot 开发概要

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-05-19 11:42 161阅读 0赞

SpringBoot 是 Spring 官方当前力推的开发框架，它以合理的默认值，开发者以极少的配置即可快捷地搭建应用，足以让传统的 Spring 开发者拍案叫绝！本文简述了 SpringBoot 的原理和作用，并以实例演示常见 WEB 项目的构建方法，其中包括数据库和 Redis 的接入方法。  
  
**作者：**王克锋  
**出处：**[https://kefeng.wang/2017/12/16/spring-boot/][https_kefeng.wang_2017_12_16_spring-boot]  
**版权：**[自由转载-非商用-非衍生-保持署名][-_-_-]，转载请标明作者和出处。

## 1.概述 ##

[Spring Boot基础教程][Spring Boot]

### 1.1 作用 ###

Spring Boot 是 Pivotal 团队开发的全新框架，用来简化 Spring 应用的创建和开发过程。  
它最小化 Spring 的前期配置，使各组件拥有合理的默认值，开发者只需极少的个性化配置调整，就能满足实际需要。  
对于Spring Boot Web 应用程序，默认情况下它使用了一个嵌入式 Tomcat 容器，它既可以独立运行(java -jar 形式)，也可以在 J2EE 服务器中运行。  
Spring Boot 首版(1.0.0)发布于 2014年4月，当前最新版本为 1.5.9(2017年11月)。

### 1.2 可替代的传统功能 ###

*  配置 web.xml，加载spring和spring mvc
 *  配置数据库连接、配置spring事务
 *  配置加载配置文件的读取，开启注解
 *  配置日志文件
 *  …
 *  打成 war 包，部署于 Tomcat 运行。

### 1.3 常用的 starter ###

每样功能被封装为 starter 形式，而且允许开发者自己开发 starter 再使用。  
[Spring Boot Starters][]  
[Spring Boot：定制自己的starter][Spring Boot_starter]

*  spring-boot-starter: Core starter, including auto-configuration support, logging and YAML
 *  spring-boot-starter-parent: 提供了有用的 Maven 默认设置
 *  spring-boot-starter-aop: Starter for aspect-oriented programming with Spring AOP and AspectJ
 *  spring-boot-starter-mail: Starter for using Java Mail and Spring Framework’s email sending support
 *  spring-boot-starter-security: Starter for using Spring Security
 *  spring-boot-starter-test: Starter for testing Spring Boot applications with libraries including JUnit, Hamcrest and Mockito
 *  spring-boot-starter-logging: Starter for logging using Logback(DEFAULT).
 *  spring-boot-starter-log4j2: Starter for using Log4j2 for logging.
 *  spring-boot-starter-jdbc: Starter for using JDBC with the Tomcat JDBC connection pool
 *  spring-boot-starter-activemq: Starter for JMS messaging using Apache ActiveMQ
 *  spring-boot-starter-data-redis: Starter for using Redis key-value data store with Spring Data Redis and the Jedis client
 *  spring-boot-starter-web: Starter for building web, including RESTful, applications using Spring MVC. Uses Tomcat as the default embedded container
 *  spring-boot-starter-velocity: 对Velocity模板引擎的支持(velocity已废弃)
 *  spring-boot-starter-freemarker: 对FreeMarker模板引擎的支持
 *  spring-boot-starter-websocket: Starter for building WebSocket applications using Spring Framework’s WebSocket support
 *  spring-boot-starter-web-services: Starter for using Spring Web Services
 *  spring-boot-starter-tomcat: Starter for using Tomcat as the embedded servlet container(DEFAULT used by spring-boot-starter-web).
 *  spring-boot-starter-jetty: Starter for using Jetty as the embedded servlet container.
 *  spring-boot-starter-actuator: 添加生产准备特性，比如指标和监控

## 2.创建工程 ##

### 2.1 各种创建方法 ###

*  [https://start.spring.io/][https_start.spring.io]: 在线创建、下载、导入；
 *  Spring Boot CLI: 命令行方式；
 *  Spring Tool Suite(Eclipse): 创建 Spring Starter Project；
 *  IntelliJ IDEA: 推荐使用，创建 “Spring Initializr” 项目：

### 2.2 IntelliJ IDEA 创建工程(hellospring) ###

*  启用 Spring Boot: 进入菜单 File / Settings, Plugins, 对 “Spring Boot” 打勾(默认没打勾，如果找不到该插件则要先安装)，重启 IDEA；
 *  创建工程: 进入菜单 File / New / Module, Spring Initializr, 保持默认的 [https://start.spring.io][https_start.spring.io 1] 点下一步；
 *  修改相关参数，如 Group / Artifact(要求全小写字母) / Java Version(7,8,9) 等，下一步；
 *  选择 Spring Boot 版本(默认为稳定版的最高版本)，并按分类勾选要引入的 starter；如 Web/Web, SQL/JDBC|MySQL|MyBatis, NoSQL/Redis, IO/Mail|Kafka, Ops/Actuator
 *  指定名称和路径，完成。

### 2.3 基本 pom.xml ###

<parent>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
            <version>1.5.9.RELEASE</version>
            <relativePath/>
        </parent>
    
        <properties>
            <java.version>1.8</java.version>
            <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
            <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        </properties>
    
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
                <scope>test</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    
        <build>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                </plugin>
            </plugins>
        </build>

### 2.4 配置文件 ###

全局配置文件 application.properties(可移入 resource/config 目录) 用来修改默认配置：  
所有配置参数列表：[Common application properties][]

常用配置参数：

debug=false ## 显示调试信息(出错时有用)、自动配置报告
    server.port=8080 ## HTTP 服务监听端口(默认为8080)
    
    ### HTTPS
    # server.port = 8443
    # server.ssl.key-store = classpath:keystore.jks
    # server.ssl.key-store-password = secret
    # server.ssl.key-password = another-secret
    
    ### 响应体的压缩
    server.tomcat.compression=on
    server.tomcat.compressableMimeTypes=application/json
    
    # 默认使用 logback 为日志框架，这是推荐的方式
    spring.main.banner-mode=off
    logging.file=webapp.log
    logging.level.org.springframework=INFO
    logging.pattern.console=%d{HH:mm:ss.SSS}  %p  [%F:%L] - %m%n
    logging.pattern.file=%d{HH:mm:ss.SSS}  %p  [%F:%L] - %m%n

如果有开发(dev)和线上(prod)两套环境，大部分配置相同，可以采用 profile 机制，  
在 application.properties 或命令行中指定环境: `spring.profiles.active = dev | prod`

*  application.properties: 通用配置
 *  application-dev.properties: 开发环境专用配置
 *  application-prod.properties: 线上环境专用配置

### 2.5 应用类 HellospringApplication.java ###

`@SpringBootApplication` 是核心注解，它包含以下几个注解:

*  `@EnableAutoConfiguration`: 根据类路径中的 jar 包依赖为当前项目进行自动配置。
 *  `@SpringBootConfiguration`: 等价于 @Configuration，说明这是一个JavaConfig
 *  `@ComponentScan`: 启用注解自动扫描

@SpringBootApplication
    public class HellospringApplication { 
        // pom.xml 无需手工引入 logback，logback 已自动包含，可直接使用
        private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HellospringApplication.class);
    
        public static void main(String[] args) {
            logger.info("starting ...");
            SpringApplication.run(HellospringApplication.class, args);
        }
    }

### 2.6 添加控制类 HellospringController.java ###

@RestController // 指定数据格式为 JSON(Apache Jackson)
    public class HellospringController { 
        @RequestMapping("/hello")
        public String hello() {
            return "Hello Spring!";
        }
    }

### 2.7 添加单元测试 HellospringApplicationTests.java ###

代码添加后，直接运行 HellospringApplicationTests.java 会模拟 HTTP 请求，  
运行完毕后会报告测试用例通过，或每个失败信息。

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
    @WebAppConfiguration
    @SpringBootTest
    public class HellospringApplicationTests { 
        private MockMvc mvc;
    
        @Before
        public void setUp() throws Exception {
            mvc = MockMvcBuilders.standaloneSetup(new HellospringController()).build();
        }
    
        @Test
        public void contextLoads() throws Exception {
            mvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/hello"))
                    .andExpect(MockMvcResultMatchers.status().isOk())
                    .andExpect(MockMvcResultMatchers.content().string(Matchers.equalTo("Hello Spring!")));
        }
    }

### 2.8 启动 ###

IDE 中无需配置 Tomcat Server，直接运行应用类的 main() 函数即可。  
也可以构建后在命令行运行: `java -jar target/hellospring-0.0.1-SNAPSHOT.jar`

### 2.9 浏览 ###

[http://localhost:8080/hello][http_localhost_8080_hello]  
如此简单，所以 Sping Boot 非常适合构建微服务。  
它整合了 Spring 框架，并集成了大量常用的第三方库配置（例如Jackson, JDBC, Mongo, Redis, Mail等），  
这些第三方库几乎可以零配置的开箱即用，只需要非常少量的配置代码，开发者能够更加专注于业务逻辑。

## 3.Spring Boot 内部机制 ##

在Maven依赖中引入了spring-boot-starter-web，它包含了Spring Boot预定义的一些Web开发的常用依赖:

*  spring-web, spring-webmvc Spring WebMvc框架
 *  tomcat-embed-\* 内嵌Tomcat容器
 *  jackson 处理json数据
 *  spring-\* Spring框架
 *  spring-boot-autoconfigure: Spring Boot提供的自动配置功能

在SpringApplication.run()方法执行后，Spring Boot的autoconfigure发现这是一个Web应用（根据类路径上的依赖确定），于是在内嵌的Tomcat容器中启动了一个Spring的应用上下文，并且监听默认的tcp端口8080（默认约定）。同时在Spring Context中根据默认的约定配置了Spring WebMvc：

*  Servlet容器默认的Context路径是/
 *  DispatherServlet匹配的路径(servlet-mapping中的url-patterns)是/\*
 *  @ComponentScan路径被默认设置为SampleController的同名package，也就是该package下的所有@Controller，@Service, @Component, @Repository都会被实例化后并加入Spring Context中。

没有一行配置代码、也没有web.xml。基于Spring Boot的应用在大多数情况下都不需要我们去显式地声明各类配置，而是将最常用的默认配置作为约定，在不声明的情况下也能适应大多数的开发场景。

## 4.接入数据库 ##

### 4.1 配置数据库 ###

application.properties

spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
    spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/site?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false
    spring.datasource.username=site
    spring.datasource.password=MySQL5.7

### 4.2 JdbcTemplate 方式 ###

#### 4.2.1 pom.xml ####

<dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
        </dependency>

#### 4.2.2 HellospringController.java ####

@RestController // 指定数据格式为 JSON(Apache Jackson)
    public class HellospringController { 
        @Autowired
        private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    
        @RequestMapping("/hello")
        public List<Map<String, Object>> hello() {
            String sql = "SELECT table_name, table_comment, table_rows, create_time"
                    + " FROM information_schema.tables"
                    + " WHERE table_schema=DATABASE() AND table_type='BASE TABLE'"
                    + " ORDER BY table_name";
            return jdbcTemplate.queryForList(sql);
        }
    }

### 4.3 Mybatis 方式 ###

#### 4.3.1 配置 MyBatis ####

application.properties

mybatis.mapperLocations=classpath:mapper/*.xml

#### 4.3.2 配置 starter(pom.xml) ####

<dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>1.3.1</version>
        </dependency>

#### 4.3.3 生成 MyBatis 相关文件 ####

借助 MyBatis Generator，生成下列文件：  
java: entity/MainUsers\[Example\].java  
java: mapper/MainUsersMapper.java  
resources: mapper/MainUsersMapper.xml  
如果是从其他工程复制过来，注意调整 MainUsersMapper.xml 中的包名。

#### 4.3.4 添加存储类 MainUsersRepository.java ####

repository/MainUsersRepository.java

@Repository
    public class MainUsersRepository { 
        @Resource
        private MainUsersMapper mapper;
    
        public List<MainUsers> getUsers() {
            return mapper.selectByExample(null);
        }
    }

#### 4.3.5 调整控制类 HellospringController.java ####

@RestController // 指定数据格式为 JSON(Apache Jackson)
    public class HellospringController { 
        @Resource
        private MainUsersRepository mainUsersRepository;
    
        @RequestMapping("/hello")
        public List<MainUsers> hello() {
            return mainUsersRepository.getUsers();
        }
    }

#### 4.3.6 调整应用类 HellospringApplication.java ####

// 当 mapper.java 与 Application.java 不同目录时，必须指定 mapper.java 所在包
    @MapperScan("wang.kefeng.mapper")

## 5.接入 Redis ##

### 5.1 pom.xml ###

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

### 5.2 application.properties ###

### Redis
    spring.redis.host=localhost
    spring.redis.port=6379
    spring.redis.password=passwd
    spring.redis.database=0
    spring.redis.timeout=3000
    spring.redis.pool.min-idle=3
    spring.redis.pool.max-idle=8
    spring.redis.pool.max-active=16
    spring.redis.pool.max-wait=3000

### 5.3 HellospringController.java ###

其中的 `StringRedisTemplate` 相当于 spring-data-redis 中的 `RedisTemplate<String, String>`。

@RestController // 指定数据格式为 JSON(Apache Jackson)
    public class HellospringController { 
        @Autowired
        private StringRedisTemplate stringTemplate;
    
        @RequestMapping("/hello")
        public String hello() {
            String name = "test:time";
            String value = Long.toString(System.currentTimeMillis());
            stringTemplate.opsForValue().set(name, value);
            return stringTemplate.opsForValue().get(name);
        }
    }

## 6.高级用法 ##

### 6.1 使用 Jetty 代替 Tomcat ###

调整 pom.xml

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

### 6.2 部署到云端 ###

大多 PaaS 云提供商(Heroku/Cloud Foundry)要求你带上自己的容器，它们管理应用的进程（不特别针对Java应用程序）。  
理想情况下，你的应用就像一个Spring Boot可执行jar，所有运行需要的东西都打包到它内部。  
Heroku为Java应用分配一个端口，确保能够路由到外部URI。

[https_kefeng.wang_2017_12_16_spring-boot]: https://kefeng.wang/2017/12/16/spring-boot/
[-_-_-]: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.zh
[Spring Boot]: http://blog.didispace.com/Spring-Boot基础教程/
[Spring Boot Starters]: https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/htmlsingle/#using-boot-starter
[Spring Boot_starter]: https://www.jianshu.com/p/85460c1d835a
[https_start.spring.io]: https://start.spring.io/
[https_start.spring.io 1]: https://start.spring.io
[Common application properties]: https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/common-application-properties.html
[http_localhost_8080_hello]: http://localhost:8080/hello