Spring Boot快速开始指南


使用Java构建微服务

Spring Boot快速开始指南

使用Java构建微服务

3800 字 | 阅读需要 8 分钟
标签: microservices  java  spring-boot 

Spring Boot已成为当今最流行的微服务开发框架,本文是如何使用Spring Boot快速开始Web微服务开发的指南,我们将使创建一个可运行的包含内嵌Web容器(默认使用的是Tomcat)的可运行Jar包。

传统的Spring应用程序需要配置大量的XML文件才能运行,而使用Spring Boot只需极少的配置,就可以快速获得一个正常运行的Spring应用程序,而这些配置使用的都是注解的形式,不需要再配置XML。

与Go语言的应用不同,我们知道所有的Java Web应用都必须放在servlet容器(不是像docker容器的那种容器),如Tomcat、Jetty等。Servlet容器被定位为托管web应用程序的高可用组件。关于Servlet的教程请参考Servlet教程 | runoob.com

使用Java构建微服务并发布到Kubernetes平台

Java作为多年的编程语言届的No.1(使用人数最多,最流行),使用它来构建微服务的人也不计其数,Java的微服务框架Spring中的Spring Boot和Spring Cloud已成为当前最流行的微服务框架。

下面是Sping技术栈所包含的技术框架图。

Spring技术栈

当然如果在Kubernetes中运行Java语言构建的微服务应用,我们不会使用上图中所有的技术,本节将主要讲解如何使用Spring Boot构建微服务应用。

下图是Spring Boot的一些知识点。

Spring Boot的知识点

Spring Boot是Spring框架的一部分,关于Spring的核心技术请参考Spring core technologies - spring.io

Spring的基本原理

Spring是一套Java开发框架,框架的作用就是为了减少代码的冗余和模块之间的偶尔,使代码逻辑更加清晰,主要是用了AOP(Aspect Oriented Programming,面向切面编程)和IoC(Inversion of Control,控制反转)容器的思想,其中AOP是利用了Java的反射机制实现的。为了便于理解AOP可以参考一个简单的Spring的AOP例子

准备环境

在开始Spring Boot开发之前,需要先确认您的电脑上已经有以下环境:

  • JDK8
  • Maven3.0+
  • Intellij IDEA

JDK最好使用JDK8版本,Maven和IDEA的安装都十分简单,Maven的仓库配置有必要说一下。

配置Maven

在安装好Maven之后,默认的~/.m2目录下是没有maven仓库配置文件settings.xml的,默认使用的是官方的仓库,访问速度会非常慢,我们需要配置下国内的仓库。

创建~/.m2/settings.xml文件,文件内容如下:

<?xml version="1.0"?>
<settings>
  <mirrors>
        <mirror>
            <id>alimaven</id>
            <name>aliyun maven</name>
            <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/</url>
            <mirrorOf>central</mirrorOf>
        </mirror>
  </mirrors>
  <profiles>
    <profile>
       <id>nexus</id>
        <repositories>
            <repository>
                <id>nexus</id>
                <name>local private nexus</name>
                <url>http://maven.oschina.net/content/groups/public/</url>
                <releases>
                    <enabled>true</enabled>
                </releases>
                <snapshots>
                    <enabled>false</enabled>
                </snapshots>
            </repository>
        </repositories>

        <pluginRepositories>
            <pluginRepository>
            <id>nexus</id>
            <name>local private nexus</name>
            <url>http://maven.oschina.net/content/groups/public/</url>
            <releases>
                <enabled>true</enabled>
            </releases>
            <snapshots>
                <enabled>false</enabled>
            </snapshots>
            </pluginRepository>
        </pluginRepositories>
    </profile></profiles>
</settings>

其中使用的是阿里云的mirror,国内的下载速度非常快。

创建第一个Spring Boot应用

我们可以使用以下两种方式创建Spring Boot应用:

  • springboot
  • maven

使用springboot命令创建Spring Boot应用

首先需要安装springboot命令行工具。

brew tap pivotal/tap
brew install springboot

使用下面的命令创建应用。

spring init --build maven --groupId com.example --version 0.0.1-SNAPSHOT --java-version 1.8 --dependencies web --name myproject myproject
  • --build使用maven编译或者是gradle
  • --groupId--version与maven的pom.xml中的设置对应
  • --dependencies可以指定多个,如webjpasecurity等starter

执行上述命令后,将创建如下的目录结构:

.
└── myproject
    ├── mvnw
    ├── mvnw.cmd
    ├── pom.xml
    └── src
        ├── main
        │   ├── java
        │   │   └── com
        │   │       └── example
        │   │           └── myproject
        │   │               └── MyprojectApplication.java
        │   └── resources
        │       ├── application.properties
        │       ├── static
        │       └── templates
        └── test
            └── java
                └── com
                    └── example
                        └── myproject
                            └── MyprojectApplicationTests.java

15 directories, 6 files

运行默认的示例应用。

mvn spring-boot:run

第一次运行需要下载依赖包所以会比较耗费时间,以后每次编译运行速度就会很快。

在浏览器中访问localhost:8080将看到如下输出:

Whitelabel Error Page
This application has no explicit mapping for /error, so you are seeing this as a fallback.

Mon Mar 12 16:26:42 CST 2018
There was an unexpected error (type=Not Found, status=404).
No message available

使用Maven创建Spring Boot应用

使用Maven创建Spring Boot应用需要执行以下步骤:

  1. 创建Maven工程所需的pom.xml文件
  2. 生成Maven工程
  3. 编译打包发布

创建pom.xml

为Maven项目构建创建pom.xml文件,内容如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>myproject</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>1.4.1.BUILD-SNAPSHOT</version>
    </parent>

    <repositories>
        <repository>
            <id>spring-snapshots</id>
            <url>http://repo.spring.io/snapshot</url>
            <snapshots><enabled>true</enabled></snapshots>
        </repository>
        <repository>
            <id>spring-milestones</id>
            <url>http://repo.spring.io/milestone</url>
        </repository>
    </repositories>
    <pluginRepositories>
        <pluginRepository>
            <id>spring-snapshots</id>
            <url>http://repo.spring.io/snapshot</url>
        </pluginRepository>
        <pluginRepository>
            <id>spring-milestones</id>
            <url>http://repo.spring.io/milestone</url>
        </pluginRepository>
    </pluginRepositories>
    <!-- 添加classpath依赖 -->
    <dependencies>
    	<dependency>
   	 	    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   		    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
	    </dependency>
        <!-- 开发者工具,当classpath下有文件更新自动触发应用重启 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
	</dependencies>
    <!-- maven编译插件,用于创建可执行jar包 -->
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

现在执行mvn dependency:tree可以看到项目中的依赖关系。

com.example:myproject:jar:0.0.1-SNAPSHOT
\- org.springframework.boot:spring-boot-starter-web:jar:1.4.1.BUILD-SNAPSHOT:compile
   +- org.springframework.boot:spring-boot-starter:jar:1.4.1.BUILD-SNAPSHOT:compile
   |  +- org.springframework.boot:spring-boot:jar:1.4.1.BUILD-SNAPSHOT:compile
   |  +- org.springframework.boot:spring-boot-autoconfigure:jar:1.4.1.BUILD-SNAPSHOT:compile
   |  +- org.springframework.boot:spring-boot-starter-logging:jar:1.4.1.BUILD-SNAPSHOT:compile
   |  |  +- ch.qos.logback:logback-classic:jar:1.1.7:compile
   |  |  |  +- ch.qos.logback:logback-core:jar:1.1.7:compile
   |  |  |  \- org.slf4j:slf4j-api:jar:1.7.21:compile
   |  |  +- org.slf4j:jcl-over-slf4j:jar:1.7.21:compile
   |  |  +- org.slf4j:jul-to-slf4j:jar:1.7.21:compile
   |  |  \- org.slf4j:log4j-over-slf4j:jar:1.7.21:compile
   |  +- org.springframework:spring-core:jar:4.3.3.RELEASE:compile
   |  \- org.yaml:snakeyaml:jar:1.17:runtime
   +- org.springframework.boot:spring-boot-starter-tomcat:jar:1.4.1.BUILD-SNAPSHOT:compile
   |  +- org.apache.tomcat.embed:tomcat-embed-core:jar:8.5.5:compile
   |  +- org.apache.tomcat.embed:tomcat-embed-el:jar:8.5.5:compile
   |  \- org.apache.tomcat.embed:tomcat-embed-websocket:jar:8.5.5:compile
   +- org.hibernate:hibernate-validator:jar:5.2.4.Final:compile
   |  +- javax.validation:validation-api:jar:1.1.0.Final:compile
   |  +- org.jboss.logging:jboss-logging:jar:3.3.0.Final:compile
   |  \- com.fasterxml:classmate:jar:1.3.1:compile
   +- com.fasterxml.jackson.core:jackson-databind:jar:2.8.3:compile
   |  +- com.fasterxml.jackson.core:jackson-annotations:jar:2.8.3:compile
   |  \- com.fasterxml.jackson.core:jackson-core:jar:2.8.3:compile
   +- org.springframework:spring-web:jar:4.3.3.RELEASE:compile
   |  +- org.springframework:spring-aop:jar:4.3.3.RELEASE:compile
   |  +- org.springframework:spring-beans:jar:4.3.3.RELEASE:compile
   |  \- org.springframework:spring-context:jar:4.3.3.RELEASE:compile
   \- org.springframework:spring-webmvc:jar:4.3.3.RELEASE:compile
      \- org.springframework:spring-expression:jar:4.3.3.RELEASE:compile

这其中包括Tomcat web服务器和Spring Boot自身。

Spring Boot 推荐的基础 POM 文件
名称 说明
spring-boot-starter 核心 POM,包含自动配置支持、日志库和对 YAML 配置文件的支持。
spring-boot-starter-amqp 通过 spring-rabbit 支持 AMQP。
spring-boot-starter-aop 包含 spring-aop 和 AspectJ 来支持面向切面编程(AOP)。
spring-boot-starter-batch 支持 Spring Batch,包含 HSQLDB。
spring-boot-starter-data-jpa 包含 spring-data-jpa、spring-orm 和 Hibernate 来支持 JPA。
spring-boot-starter-data-mongodb 包含 spring-data-mongodb 来支持 MongoDB。
spring-boot-starter-data-rest 通过 spring-data-rest-webmvc 支持以 REST 方式暴露 Spring Data 仓库。
spring-boot-starter-jdbc 支持使用 JDBC 访问数据库。
spring-boot-starter-security 包含 spring-security。
spring-boot-starter-test 包含常用的测试所需的依赖,如 JUnit、Hamcrest、Mockito 和 spring-test 等。
spring-boot-starter-velocity 支持使用 Velocity 作为模板引擎。
spring-boot-starter-web 支持 Web 应用开发,包含 Tomcat 和 spring-mvc。
spring-boot-starter-websocket 支持使用 Tomcat 开发 WebSocket 应用。
spring-boot-starter-ws 支持 Spring Web Services。
spring-boot-starter-actuator 添加适用于生产环境的功能,如性能指标和监测等功能。
spring-boot-starter-remote-shell 添加远程 SSH 支持。
spring-boot-starter-jetty 使用 Jetty 而不是默认的 Tomcat 作为应用服务器。
spring-boot-starter-log4j 添加 Log4j 的支持。
spring-boot-starter-logging 使用 Spring Boot 默认的日志框架 Logback。
spring-boot-starter-tomcat 使用 Spring Boot 默认的 Tomcat 作为应用服务器。

所有这些 POM 依赖的好处在于为开发 Spring 应用提供了一个良好的基础。Spring Boot 所选择的第三方库是经过考虑的,是比较适合产品开发的选择。但是 Spring Boot 也提供了不同的选项,比如日志框架可以用 Logback 或 Log4j,应用服务器可以用 Tomcat 或 Jetty。

生成Maven工程

对于普通的Java项目或者Java Web项目可以使用下面的命令创建maven结构:

mvn archetype:generate -DgroupId=com.example -DartifactId=myproject -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-webapp -DinteractiveMode=false

下表是以上参数的使用说明:

参数 说明
mvn archetype:generate 固定格式
-DgroupId 组织标识(包名)
-DartifactId 项目名称
-DarchetypeArtifactId 指定ArchetypeId,maven-archetype-quickstart,创建一个Java Project;maven-archetype-webapp,创建一个Web Project
-DinteractiveMode 是否使用交互模式

这将生成以下的目录结构:

.
└── myproject
    ├── pom.xml
    └── src
        └── main
            ├── resources
            └── webapp
                ├── WEB-INF
                │   └── web.xml
                └── index.jsp

6 directories, 3 files

对于Spring Boot项目,无法使用mvn命令直接生成,需要手动创建目录:

mkdir -p src/main/java

创建示例代码

创建src/main/java/Example.java文件内容如下:

import org.springframework.boot.*;
import org.springframework.boot.autoconfigure.*;
import org.springframework.stereotype.*;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

@RestController
@EnableAutoConfiguration
public class Example {

    @RequestMapping("/")
    String home() {
        return "Hello World!";
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SpringApplication.run(Example.class, args);
    }

}
  • @RestController注解告诉Spring以字符串的形式渲染结果,并直接返回给调用者。
  • @EnableAutoConfiguration注解告诉Spring Boot根据添加的jar依赖猜测你想如何配置Spring。由于spring-boot-starter-web添加了Tomcat和Spring MVC,所以auto-configuration将假定你正在开发一个web应用,并对Spring进行相应地设置。
  • @RequestMapping注解提供路由信息,它告诉Spring任何来自”/“路径的HTTP请求都应该被映射到home方法。

@RestController@RequestMapping是Spring MVC中的注解(它们不是Spring Boot的特定部分)。

编译和发布

运行该项目有以下两种方式。

方式1:直接mvn命令运行

mvn spring-boot:run

方式2:编译打包成可执行jar包

mvn package
java -jar target/myproject-0.0.1-SNAPSHOT.jar

不论使用哪种方式编译,访问localhost:8080可以看到web页面上显示Hello world!

target目录下,你应该还能看到一个很小的名为myproject-0.0.1-SNAPSHOT.jar.original的文件,这是在Spring Boot重新打包前,Maven创建的原始jar文件。实际上可运行jar包中包含了这个小的jar包。

SOFABoot

SOFABoot 是蚂蚁金服开源的基于 Spring Boot 的研发框架,它在 Spring Boot 的基础上,提供了诸如 Readiness Check,类隔离,日志空间隔离等等能力。在增强了 Spring Boot 的同时,SOFABoot 提供了让用户可以在 Spring Boot 中非常方便地使用 SOFA 中间件的能力。请参考 SOFABoot 官方文档

参考

「真诚赞赏,手留余香」

Jimmy Song

真诚赞赏,手留余香

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