# Spring Boot快速開始指南
Spring Boot已成為當今最流行的微服務開發框架,本文是如何使用Spring Boot快速開始Web微服務開發的指南,我們將使創建一個可運行的包含內嵌Web容器(默認使用的是Tomcat)的可運行Jar包。
Spring Boot旨在簡化創建產品級的Spring應用和服務,簡化了配置文件,使用嵌入式web服務器,含有諸多開箱即用微服務功能,可以和spring cloud聯合部署。
傳統的Spring應用程序需要配置大量的XML文件才能運行,而使用Spring Boot只需極少的配置,就可以快速獲得一個正常運行的Spring應用程序,而這些配置使用的都是注解的形式,不需要再配置XML。
與Go語言的應用不同,我們知道所有的Java Web應用都必須放在servlet容器(不是像docker容器的那種容器),如Tomcat、Jetty等。Servlet容器被定位為托管web應用程序的高可用組件。關于Servlet的教程請參考[Servlet教程 | runoob.com](http://www.runoob.com/servlet/servlet-tutorial.html)。
## Spring的基本原理
Spring是一套Java開發框架,框架的作用就是為了減少代碼的冗余和模塊之間的偶爾,使代碼邏輯更加清晰,主要是用了[AOP](https://docs.spring.io/spring/docs/2.5.x/reference/aop.html)(Aspect Oriented Programming,面向切面編程)和IoC(Inversion of Control,控制反轉)容器的思想,其中AOP是利用了Java的反射機制實現的。為了便于理解AOP可以參考[一個簡單的Spring的AOP例子](http://www.blogjava.net/javadragon/archive/2006/12/03/85115.html)。
## 準備環境
在開始Spring Boot開發之前,需要先確認您的電腦上已經有以下環境:
- JDK8
- Maven3.0+
- Intellij IDEA
JDK最好使用JDK8版本,Maven和IDEA的安裝都十分簡單,Maven的倉庫配置有必要說一下。
### 配置Maven
在安裝好Maven之后,默認的`~/.m2`目錄下是沒有maven倉庫配置文件`settings.xml`的,默認使用的是官方的倉庫,訪問速度會非常慢,我們需要配置下國內的倉庫。
創建`~/.m2/settings.xml`文件,文件內容如下:
```xml
<?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,國內的下載速度非常快。
## 創建第一個Spring Boot應用
我們可以使用以下兩種方式創建Spring Boot應用:
- springboot
- maven
### 使用springboot命令創建Spring Boot應用
首先需要安裝`springboot`命令行工具。
```bash
brew tap pivotal/tap
brew install springboot
```
使用下面的命令創建應用。
```bash
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編譯或者是gradle
- `--groupId`和`--version`與maven的`pom.xml`中的設置對應
- `--dependencies`可以指定多個,如`web`、`jpa`、`security`等starter
執行上述命令后,將創建如下的目錄結構:
```bash
.
└── 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
```
運行默認的示例應用。
```bash
mvn spring-boot:run
```
第一次運行需要下載依賴包所以會比較耗費時間,以后每次編譯運行速度就會很快。
在瀏覽器中訪問<localhost:8080>將看到如下輸出:
```bash
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創建Spring Boot應用
使用Maven創建Spring Boot應用需要執行以下步驟:
1. 創建Maven工程所需的`pom.xml`文件
2. 生成Maven工程
3. 編譯打包發布
#### 創建pom.xml
為Maven項目構建創建`pom.xml`文件,內容如下:
```xml
<?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依賴 -->
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- 開發者工具,當classpath下有文件更新自動觸發應用重啟 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
</dependencies>
<!-- maven編譯插件,用于創建可執行jar包 -->
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
```
現在執行`mvn dependency:tree`可以看到項目中的依賴關系。
```bash
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
```
這其中包括Tomcat web服務器和Spring Boot自身。
##### Spring Boot 推薦的基礎 POM 文件
| 名稱 | 說明 |
| -------------------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| spring-boot-starter | 核心 POM,包含自動配置支持、日志庫和對 YAML 配置文件的支持。 |
| spring-boot-starter-amqp | 通過 spring-rabbit 支持 AMQP。 |
| spring-boot-starter-aop | 包含 spring-aop 和 AspectJ 來支持面向切面編程(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 來支持 JPA。 |
| spring-boot-starter-data-mongodb | 包含 spring-data-mongodb 來支持 MongoDB。 |
| spring-boot-starter-data-rest | 通過 spring-data-rest-webmvc 支持以 REST 方式暴露 Spring Data 倉庫。 |
| spring-boot-starter-jdbc | 支持使用 JDBC 訪問數據庫。 |
| spring-boot-starter-security | 包含 spring-security。 |
| spring-boot-starter-test | 包含常用的測試所需的依賴,如 JUnit、Hamcrest、Mockito 和 spring-test 等。 |
| spring-boot-starter-velocity | 支持使用 Velocity 作為模板引擎。 |
| spring-boot-starter-web | 支持 Web 應用開發,包含 Tomcat 和 spring-mvc。 |
| spring-boot-starter-websocket | 支持使用 Tomcat 開發 WebSocket 應用。 |
| spring-boot-starter-ws | 支持 Spring Web Services。 |
| spring-boot-starter-actuator | 添加適用于生產環境的功能,如性能指標和監測等功能。 |
| spring-boot-starter-remote-shell | 添加遠程 SSH 支持。 |
| spring-boot-starter-jetty | 使用 Jetty 而不是默認的 Tomcat 作為應用服務器。 |
| spring-boot-starter-log4j | 添加 Log4j 的支持。 |
| spring-boot-starter-logging | 使用 Spring Boot 默認的日志框架 Logback。 |
| spring-boot-starter-tomcat | 使用 Spring Boot 默認的 Tomcat 作為應用服務器。 |
所有這些 POM 依賴的好處在于為開發 Spring 應用提供了一個良好的基礎。Spring Boot 所選擇的第三方庫是經過考慮的,是比較適合產品開發的選擇。但是 Spring Boot 也提供了不同的選項,比如日志框架可以用 Logback 或 Log4j,應用服務器可以用 Tomcat 或 Jetty。
### 生成Maven工程
對于普通的Java項目或者Java Web項目可以使用下面的命令創建maven結構:
```bash
mvn archetype:generate -DgroupId=com.example -DartifactId=myproject -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-webapp -DinteractiveMode=false
```
下表是以上參數的使用說明:
| 參數 | 說明 |
| ---------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| mvn archetype:generate | 固定格式 |
| -DgroupId | 組織標識(包名) |
| -DartifactId | 項目名稱 |
| -DarchetypeArtifactId | 指定ArchetypeId,maven-archetype-quickstart,創建一個Java Project;maven-archetype-webapp,創建一個Web Project |
| -DinteractiveMode | 是否使用交互模式 |
這將生成以下的目錄結構:
```bash
.
└── myproject
├── pom.xml
└── src
└── main
├── resources
└── webapp
├── WEB-INF
│?? └── web.xml
└── index.jsp
6 directories, 3 files
```
對于Spring Boot項目,無法使用`mvn`命令直接生成,需要手動創建目錄:
```bash
mkdir -p src/main/java
```
#### 創建示例代碼
創建`src/main/java/Example.java`文件內容如下:
```java
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`注解告訴Spring以字符串的形式渲染結果,并直接返回給調用者。
- `@EnableAutoConfiguration`注解告訴Spring Boot根據添加的jar依賴猜測你想如何配置Spring。由于`spring-boot-starter-web`添加了Tomcat和Spring MVC,所以auto-configuration將假定你正在開發一個web應用,并對Spring進行相應地設置。
- `@RequestMapping`注解提供路由信息,它告訴Spring任何來自"/"路徑的HTTP請求都應該被映射到`home`方法。
**注**:`@RestController`和`@RequestMapping`是Spring MVC中的注解(它們不是Spring Boot的特定部分)。
#### 編譯和發布
運行該項目有以下兩種方式。
**方式1:直接mvn命令運行**
```bash
mvn spring-boot:run
```
**方式2:編譯打包成可執行jar包**
```bash
mvn package
java -jar target/myproject-0.0.1-SNAPSHOT.jar
```
不論使用哪種方式編譯,訪問<localhost:8080>可以看到web頁面上顯示`Hello world!`。
在`target`目錄下,你應該還能看到一個很小的名為`myproject-0.0.1-SNAPSHOT.jar.original`的文件,這是在Spring Boot重新打包前,Maven創建的原始jar文件。實際上可運行jar包中包含了這個小的jar包。
# 參考
- [Spring官方網站](https://spring.io/)
- [Spring core technologies - spring.io](https://docs.spring.io/spring/docs/current/spring-framework-reference/core.html)
- [Spring Boot——開發新一代Spring Java應用](https://www.tianmaying.com/tutorial/spring-boot-overview)
- [Spring MVC快速入門教程](https://www.tianmaying.com/tutorial/spring-mvc-quickstart)
- [Spring Boot Reference Guide中文翻譯 -《Spring Boot參考指南》](https://github.com/qibaoguang/Spring-Boot-Reference-Guide)
- [使用 Spring Boot 快速構建 Spring 框架應用](https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-spring-boot/)
- [maven3常用命令、java項目搭建、web項目搭建詳細圖解](http://blog.csdn.net/edward0830ly/article/details/8748986)
- [Servlet教程 - runoob.com](http://www.runoob.com/servlet/servlet-tutorial.html)
- [AOP - Aspect Oriented Programming - spring.io](https://docs.spring.io/spring/docs/2.5.x/reference/aop.html)
- 序言
- 云原生
- 云原生(Cloud Native)的定義
- CNCF - 云原生計算基金會簡介
- CNCF章程
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- 定制和集成
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- 安裝和拓展Istio service mesh
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- 如何參與Istio社區及注意事項
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