一、Spring Boot快速入门

本系列教程根据本人实际学习使用 SpringBoot2.x 过程总结整理而来。

1、Spring Boot 简介

Spring Boot 用来简化 Spring 应用开发,约定大于配置,删繁就简,just run 就能创建一个独立的、产品级的应用

  • 出现背景:

    J2EE(例如 Spring ) 笨重的开发、繁多的配置、低下的开发效率、负责的部署流程和第三方技术集成难度大。

  • 解决方案:

    “Spring 全家桶” 时代:

    Spring Boot → J2EE 一站式解决方案

    Spring Cloud → 分布式整体解决方案

  • 优点:

    快速创建独立运行的 Spring 项目以及与主流框架集成

    使用嵌入式的 Servlet 容器,应用无需打成 war包

    starters 自动依赖于版本控制

    大量的自动配置,简化开发,也可以修改默认属性值

    开箱即用,无需配置 xml,无代码生成

    生产环境的运行时应用监控

    与云计算天然集成

总结:

  • 简化Spring应用开发的一个框架;
  • 整个Spring技术栈的一个大整合;
  • J2EE开发的一站式解决方案;
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1-20

2、微服务

  • 2014由martin fowler提出
  • 微服务:架构风格(服务微化)
  • 一个应用应该是一组小型服务;可以通过HTTP的方式进行互通;
  • 单体应用:ALL IN ONE
  • 微服务:每一个功能元素最终都是一个可独立替换和独立升级的软件单元;
  • 详细参照微服务文档

单体应用:

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1-21

微服务:

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3、环境准备

开发环境:

  • jdk1.8:Spring Boot 推荐jdk1.7及以上;java version "1.8.0_221"
  • maven3.x:maven 3.3以上版本;apache-maven-3.6.1
  • IntelliJIDEA2019:IntelliJ IDEA 2019.1.3 x64
  • SpringBoot 2.2.1.RELEASE:2.2.1;

开发配置:

1、MAVEN设置:

给 maven 的 settings.xml 配置文件的 profiles 标签添加下面的配置,设置 maven 的创建项目时的默认编译版本使用 jdk8


jdk-1.8

true
1.8


1.8
1.8
1.8


2、IDEA设置:

Idea 整合 Maven:

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1-1
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1-2

4、创建 Spring Boot HelloWorld

1、快速开始

首先我们先创建一个统一的 maven 工程,用来管理我们之后学习中所有的项目:

1、新建项目

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2、选择Maven项目
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3、填写GroupId、ArtifactId

GroupId:com.demo.springboot

ArtifactId:SpringBoot-In-Action

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5、填写项目名和项目路径
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6、创建一个空的maven项目完成,选择允许自动导入
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1-7

7、删除多余的目录

只保留一个pom.xml文件即可,同时在pom文件中添加springboot依赖和打包类型


    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-parent
    2.2.1.RELEASE

pom
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1-8

2、现在开始我们的 Spring Boot HelloWorld 项目:

一个功能:浏览器发送hello请求,服务器接受请求并处理,响应Hello World字符串

1、创建一个maven工程;(jar)

在SpringBoot-In-Action项目中新建一个module,选择maven工程,命名为 spring-boot-01-helloworld

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1-9

2、导入spring boot相关的依赖

因为springboot的依赖已经在父pom中导入


    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-parent
    2.2.1.RELEASE

所以在当前的pom中只需要导入spring-boot-starter-web的依赖即可:


    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-web
    

完整 pom 文件如下:



    
        SpringBoot-In-Action
        com.demo.springboot
        1.0-SNAPSHOT
    
    4.0.0

    spring-boot-01-helloworld

    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
    


3、编写一个主程序;启动Spring Boot应用

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1-10
/**
 * @SpringBootApplication 来标注一个主程序类,说明这是一个Spring Boot应用
 */
@SpringBootApplication
public class HelloWorldMainApplication {
    public static void main(String[] args) {
        // Spring应用启动起来
        SpringApplication.run(HelloWorldMainApplication.class, args);
    }
}

4、编写相关的Controller、Service

为了演示,我在这里只创建了 Controller 类,省略了 Service

@Controller
public class HelloController {

    @ResponseBody
    @RequestMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "Hello World!";
    }
}

5、运行主程序测试效果

选中 HelloWorldMainApplication 右键单击选择 Run ... ,或者打开 HelloWorldMainApplication 按下快捷键 Ctrl+Shift+F10 运行程序,可以看到项目在 8080 端口启动:

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1-11

在浏览器中访问 http://localhost:8080/hello 可以看到正常返回了 Hello World

一、Spring Boot快速入门_第16张图片
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至此,我们的第一个 Spring Boot 项目算是创建完了。

6、补充:简化部署

在当前项目,即 spring-boot-01-helloworldpom 文件中添加下面的配置



    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-maven-plugin
        
    

然后选中当前 pom 文件,右键单击,选择 Run Mavenpackage ,将这个应用打成 jar 包,可以看到 target 文件夹下生成一个名为 spring-boot-01-helloworld-1.0-SNAPSHOT.jarjar 文件,我们可以直接在命令行使用 java -jar xxx.jar 命令进行执行,启动后在浏览器中访问 http://localhost:8080/hello 可以看到正常返回了 Hello World 。若要结束程序,关闭命令行窗口即可。

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思考:为什么我们打包后的程序可以直接在命令行使用 java jar 命令就可以部署?

带着疑问我们来分析一下 spring-boot-01-helloworld-1.0-SNAPSHOT.jar ,我们使用压缩文件打开 spring-boot-01-helloworld-1.0-SNAPSHOT.jar,可以看到如下所示的目录结构:

一、Spring Boot快速入门_第18张图片
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我们打开 BOOT-INF 文件夹看到有 classeslib 两个文件夹,我们写的代码的二进制字节码就在 classes 目录下,而 lib 下可以看到是我们项目依赖的所有 jar 包,最关键的,我们的项目是一个 web 项目,可以看到所依赖的内嵌的 tomcat jar包,这是我们项目能独立部署的关键:

一、Spring Boot快速入门_第19张图片
1-15

其他目录 META-INF 存放项目的 pom 文件,org 目录下存放的是 springframework 相关代码。

5、Hello World 探究

1、POM文件

1、父项目

依赖路径入下图所示:

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spring-boot-01-helloworld 的 pom:


    SpringBoot-In-Action
    com.demo.springboot
    1.0-SNAPSHOT

它的父项目是 SpringBoot-In-Action 中的 pom:


    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-parent
    2.2.1.RELEASE


pom

com.demo.springboot
SpringBoot-In-Action
1.0-SNAPSHOT


    spring-boot-01-helloworld


    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-parent
    2.2.1.RELEASE

的父 pom 是 spring-boot-starter-parent-2.2.1.RELEASE.pom:


    org.springframework.boot
    spring-boot-dependencies
    2.2.1.RELEASE
    ../../spring-boot-dependencies

spring-boot-starter-parent

而它的父 pom 是 spring-boot-dependencies-2.2.1.RELEASE.pom:

org.springframework.boot
spring-boot-dependencies
2.2.1.RELEASE
pom

在这个pom里边可以看到,它是用来真正管理Spring Boot应用里面的所有依赖版本,定义了每一个依赖的版本;
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spring-boot-dependencies-2.x.RELEASE.pom 可以成称为 Spring Boot的版本仲裁中心

以后我们导入其他依赖默认是不需要写版本;(当然没有在dependencies里面管理的依赖自然需要声明版本号)

2、导入的其他依赖


    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-web

spring-boot-starter-web :我们可以将其拆分为 spring-boot-starterweb 两部分

  • spring-boot-starter:spring-boot 场景启动器;spring-boot-starter-web 帮我们导入了 web 模块正常运行所依赖的组件。

我们按下 Ctrl 点击 spring-boot-starter-web 进入 spring-boot-starter-web-2.2.1.RELEASE.pom,可以看到它导入了很多 web 模块正常运行需要的相关依赖:

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Spring Boot 为我们提供了简化企业级开发的绝大多数场景的 starter pom(启动器),只要引入了相应场景的 starter pom ,相关技术的绝大部分配置将会消除(即自动配置),从而简化我们的开发。很多业务场景中我们就会使用到 Spring Boot 为我们自动配置的 bean,同时 Spring Boot 对这些场景依赖的 jar 也做了严格的测试与版本控制,我们可以不必担心 jar 版本的适配问题。

在 Spring Boot 中还有很多这样的启动器,我们打开官方文档可以看到关于启动器的描述:

一、Spring Boot快速入门_第23张图片
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Spring Boot 将所有的功能场景都抽取出来,做成一个个的 starters(启动器),只需要在项目里面引入这些starter 相关场景的所有依赖都会导入进来。要用什么功能就导入什么场景的启动器。而我们一般的开发也是围绕着这些 starter 来展开。

2、主程序类(主入口类)

/**
 *  @SpringBootApplication 来标注一个主程序类,说明这是一个Spring Boot应用,没有这个注解项目无法启动
 */
@SpringBootApplication
public class HelloWorldMainApplication {

    public static void main(String[] args) {

        // Spring应用启动起来
        SpringApplication.run(HelloWorldMainApplication.class, args);
    }
}

1、@SpringBootApplication

@SpringBootApplication: Spring Boot应用标注在某个类上说明这个类是SpringBoot的主配置类,SpringBoot 就运行这个类的 main 方法来启动 SpringBoot 应用;

进入 @SpringBootApplication 注解内部,可以看到它实际上是一个复合注解:

@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 {

2、@SpringBootConfiguration

@SpringBootConfiguration:Spring Boot 的配置类;

作用:标注在某个类上,表示这是一个Spring Boot 的配置类;

进入 @SpringBootConfiguration 内部可以看到,它被 Spring 的 @Configuration 注解所注解:

@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration {

@Configuration:配置类上来标注这个注解;配置类 === 配置文件;

进入 @Configuration 内部可以看到,它被 Spring 的 @Component 注解所注解;配置类其实也是容器中的一个组件。

@Component
public @interface Configuration {

3、@EnableAutoConfiguration

@EnableAutoConfiguration:开启自动配置功能

以前在 Spring 中我们需要配置的东西,现在 Spring Boot 帮我们自动配置;@EnableAutoConfiguration告诉SpringBoot 开启自动配置功能,这样自动配置才能生效;

进入 @EnableAutoConfiguration 内部可以看到下面的代码:

@AutoConfigurationPackage
@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})
public @interface EnableAutoConfiguration {

@AutoConfigurationPackage:自动配置包,将主配置类(@SpringBootApplication 标注的类)的所在包及下面所有子包里面的所有组件扫描到 Spring 容器

进入 @Configuration 内部可以看到它被 @Import 注解所注解。Spring 的底层注解 @Import,给容器中导入一个组件;导入的组件由 Registrar.class 指定;

@Import({Registrar.class})
public @interface AutoConfigurationPackage {

进入 Registrar 静态内部类可以看到如下代码:

static class Registrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, DeterminableImports {
    Registrar() {
    }
    // 注册一些 Bean 定义信息,进行组件的导入工作;metadata:注解的元信息
    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
        AutoConfigurationPackages.register(registry, (new AutoConfigurationPackages.PackageImport(metadata)).getPackageName());
    }

    public Set determineImports(AnnotationMetadata metadata) {
        return Collections.singleton(new AutoConfigurationPackages.PackageImport(metadata));
    }
}
 
 

我们在代码中打上断点来看一下:

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@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}):给容器中导入组件xxx

AutoConfigurationImportSelector:导入哪些组件的选择器;

我们进入 AutoConfigurationImportSelector 中可以看到如下代码:

// 将所有需要导入的组件以全类名的方式返回;这些组件就会被添加到容器中
protected AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata, AnnotationMetadata annotationMetadata) {
    if (!this.isEnabled(annotationMetadata)) {
        return EMPTY_ENTRY;
    } else {
        AnnotationAttributes attributes = this.getAttributes(annotationMetadata);
        List configurations = this.getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);
        configurations = this.removeDuplicates(configurations);
        Set exclusions = this.getExclusions(annotationMetadata, attributes);
        this.checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
        configurations.removeAll(exclusions);
        configurations = this.filter(configurations, autoConfigurationMetadata);
        this.fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);
        return new AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);
    }
}

将所有需要导入的组件以全类名的方式返回;这些组件就会被添加到容器中。即AutoConfigurationImportSelector会给容器中导入非常多的自动配置类(xxxAutoConfiguration);就是给容器中导入这个场景需要的所有组件,并配置好这些组件。

我们在代码中打断点可以看到如下的结果:

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自动配置类

有了自动配置类,就免去了我们手动编写配置注入功能组件等的工作。

进入上面代码中的 getCandidateConfigurations 方法,可以看到如下代码:

// 获取候选配置
protected List getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
    List configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(this.getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), this.getBeanClassLoader());
    Assert.notEmpty(configurations, "No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories. If you are using a custom packaging, make sure that file is correct.");
    return configurations;
}

上面代码中调用了 SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(EnableAutoConfiguration.class, ClassLoader)方法,我们在这个进入这个方法可以看下面的代码:

public static List loadFactoryNames(Class factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) {
    // 获取工厂名
    String factoryTypeName = factoryType.getName();
    return (List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryTypeName, Collections.emptyList());
}

private static Map> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {
    MultiValueMap result = (MultiValueMap)cache.get(classLoader);
    if (result != null) {
        return result;
    } else {
        try {
            // 用类加载器从类路径 "META-INF/spring.factories" 中获取资源
            Enumeration urls = classLoader != null ? classLoader.getResources("META-INF/spring.factories") : ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories");
            LinkedMultiValueMap result = new LinkedMultiValueMap();

            while(urls.hasMoreElements()) {
                URL url = (URL)urls.nextElement();
                UrlResource resource = new UrlResource(url);
                // 从获取的资源中拿出 properties 配置文件,把获取的资源当作 properties 配置文件
                Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
                Iterator var6 = properties.entrySet().iterator();

                while(var6.hasNext()) {
                    Entry entry = (Entry)var6.next();
                    // 从 properties 文件中拿到 factoryTypeName
                    String factoryTypeName = ((String)entry.getKey()).trim();
                    String[] var9 = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String)entry.getValue());
                    int var10 = var9.length;

                    for(int var11 = 0; var11 < var10; ++var11) {
                        String factoryImplementationName = var9[var11];
                        result.add(factoryTypeName, factoryImplementationName.trim());
                    }
                }
            }

            cache.put(classLoader, result);
            return result;
        } catch (IOException var13) {
            throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [META-INF/spring.factories]", var13);
        }
    }
}

所以根据上面的分析我的得知:Spring Boot 在启动的时候从类路径下的 META-INF/spring.factories 中获取 EnableAutoConfiguration 指定的值,将这些值作为自动配置类导入到容器中,自动配置类就生效,帮我们进行自动配置工作。以前我们在 Spring 中需要自己配置的东西,在 Spring Boot 中自动配置类都帮我们配了。

一、Spring Boot快速入门_第26张图片
自动配置类

综上,J2EE 的整体整合解决方案和自动配置都在 spring-boot-autoconfigure-2.2.1.RELEASE.jar (spring-boot-autoconfigure-x.x.x.RELEASE.jar )中:

一、Spring Boot快速入门_第27张图片
自动配置解决方案

6、使用 Spring Initializer 快速创建 Spring Boot项目

1、IDEA:使用 Spring Initializer快速创建项目

所有的 IDE 都支持使用 Spring 的项目创建向导快速创建一个 Spring Boot 项目,下面我们来看一下如何在 idea 中快速创建一个 Spring Boot 项目。

1、选择FileNewProject 或是在一个已经存在的工程中选中工程名然后 NewModule

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2、填写基本信息 GroupIDArtifactID

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3、选择我们需要依赖的模块

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4、点击 Finish,接下来向导会联网创建 Spring Boot 项目

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查看默认生成的 Spring Boot 项目,我们可以看到:

  • 主程序已经生成好了,我们只需要写我们自己的逻辑
  • resources 文件夹中目录结构:
    • static:保存所有的静态资源: js、css、 images等;
    • templates:保存所有的模板页面(Spring Boot 默认 jar 包使用嵌入式的 Tomcat,默认不支持 JSP 页面),可以使用模板引擎(freemarkerthymeleaf等);
    • application.properties:Spring Boot 应用的配置文件;可以修改一些默认设置,比如端口等

我们在 com.demo.spring.controller 包下新见一个 HelloController 来测试一下我们新建的项目

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HelloController 代码如下:

//这个类的所有方法返回的数据直接写给浏览器,(如果是对象转为json数据)
//@ResponseBody
//@Controller
//  上面两行一般多用在 Spring 项目中
@RestController // 在 Spring Boot 和 Spring4.2.x 之后使用这个来简化开发,返回 RESTAPI 规范的接口
public class HelloController {
    @RequestMapping("/hello")
    public String hello(){
        return "hello world quick!";
    }
}

在浏览器中访问 http://localhost:8080/hello 可以得到下面的返回效果:

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2、通过浏览器访问https://start.spring.io/快速创建项目

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执行完上面的操作后,浏览器会自动下载一个创建好的项目,我们使用idea打开即可。

以上,就是我们 Spring Boot 快速入门的全部内容,更多详细内容请查看源代码了解。

源代码:

SpringBoot-In-Action

  • spring-boot-01-helloworld

  • spring-boot-01-helloworld-quick

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